温湿度传感器dht11介绍,dht11温湿度传感器工作原理流程图

首页 > 实用技巧 > 作者:YD1662023-12-30 06:26:19

注意:

DHT11和DHT21的主线拉低的时间不同,DHT11主机(MCU)至少拉低18ms,DHT21主机(MCU)至少拉低500us,为了程序上兼容,我们一般将总线拉低25ms,这样DHT11和DHT21的驱动程序就可以兼容了。

DHT11总线驱动过程:

1、MCU发送开始起始信号

总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应;

与MCU相连的SDA数据引脚置为输出模式;

主机把总线拉低至少18毫秒,然后拉高20-40us等待DHT返回响应信号;

2、读取DHT11响应

SDA数据引脚设为输入模式;

DHT11检测到起始信号后,会将总线拉低80us,然后拉高80us作为响应;

3、DHT11送出40bit数据

注意:

送出的数据高位在前。

40bit数据(5字节数据)数据包

DHT11

数据格式: 40bit数据=8位湿度整数 8位湿度小数 8位温度整数 8位温度小数 8位校验

DHT21

数据格式: 40bit数据=16bit湿度数据 16bit温度数据 8bit校验和

例子: 接收40bit数据如下:

0000 0010 1000 1100 0000 0001 0101 1111 1110 1110

湿度数据 温度数据 校验和

湿度高8位 湿度低8位 温度高8位 温度低8位=和的低8位=校验和

例如:0000 0010 1000 1100 0000 0001 0101 1111=1110 1110

二进制的湿度数据 0000 0010 1000 1100 ==>转为十进制:652,除以10即为湿度值;

湿度=65.2%RH

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温湿度传感器dht11介绍,dht11温湿度传感器工作原理流程图(9)

二进制的温度数据 0000 0001 0101 1111 ==>转为十进制:351,除以10即为温度值;

温度=35.1℃

当温度低于0℃时温度数据的最高位置1。

例如:-10.1℃表示为1000 0000 0110 0101

注意:DHT21温湿度数据为16位,DHT11数据为8位,所以尽管两者时序相同,却不能用同样的数据类型计算。

/** * @brief 读取40bit数据 * @param none. * @retval 1 读取成功,0读取失败. */ int DHT11_ReadData(void) { unsigned int cout = 1; unsigned int T_H, T_L, H_H, H_L, Check; //设置IO为输出模式 DHT_Set_Output(); //1、MCU发送开始起始信号 DHT_ResetBit(); delay_ms(25); //拉低至少18ms DHT_SetBit(); delay_us(20); //拉高20~40us //设置IO口为输入模式 DHT_Set_Input(); //2、读取DHT11响应 if(DHT_ReadBit() == Bit_RESET) { //等待80us的低电平 cout = 1; while(!DHT_ReadBit() && cout ); //等待80us的高电平 cout = 1; while(DHT_ReadBit() && cout ); //3、DHT11送出40bit数据 //读取8bit的湿度整数数据 H_H = DH21_ReadByte(); //读取8bit的湿度小数数据 H_L = DH21_ReadByte(); //读取8bit的温度整数数据 T_H = DH21_ReadByte(); //读取8bit的温度小数数据 T_L = DH21_ReadByte(); //读取8位的校验和 Check = DH21_ReadByte(); //校验数据是否合法,合法的话将数据保存到全局结构体变量中备用 if(Check == (H_H H_L T_H T_L)) { DHT11.Hum_H = H_H; DHT11.Hum_L = H_L; DHT11.Tem_H = T_H; DHT11.Tem_L = T_L; return 1; } else { return 0; } } return 0; }

上面读取40bit数据的函数中有一个读取单字节(8bit)数据的函数DH21_ReadByte();这里涉及到1bit数据到底是0还是1的判断规则。

数据'0'还是'1'判定规则:

位数据“0”的格式为:50 微秒的低电平和 26-28 微秒的高电平,

位数据“1”的格式为:50 微秒的低电平加 70微秒的高电平。

时序过程:

1、等待50us低电平结束

因为接收数据时,低电平的时间都是50us,该位数据到底是0还是1,取决于低电平后面的高电平的时间多少;

如果不考虑低电平的时间,我们可以简化程序,可以先等待低电平过去;

2、数据拉高后,判断30us后数据总线电平的高低

等待数据线拉高后,再延时30us,因为30us大于28us且小于70us,再检测此时数据线是否为高,如果为高,则数据判定为1,否则为0。

温湿度传感器dht11介绍,dht11温湿度传感器工作原理流程图(10)

位数据“0”判定图

温湿度传感器dht11介绍,dht11温湿度传感器工作原理流程图(11)

位数据“1”判定图

该函数的具体实现如下:

/** * @brief 读取8bit 数据 * @param none. * @retval none. */ int DH21_ReadByte(void) { int data=0; char i; char cout; for(i=0; i<8; i ) { //1、等待50us低电平结束 cout=1; while(!DHT_ReadBit() && cout ); //2、数据拉高后,判断30us后数据总线电平的高低 //延时30us之后读取IO口的状态 delay_us(30); //先把上次的数据移位,再保存本次的数据位。 data = data << 1; if(DHT_ReadBit() == Bit_SET) { data |= 1; } //等待输入的是低电平(高电平结束),进入下一位数据接收 cout=1; while(DHT_ReadBit() && cout ); } return data; }

对40bit数据处理,得到温湿度数据:

/** * @brief 获取温度 * @param none. * @retval Temp, 温度值 */ int DHT11_GetTem(void) { //return (DHT11.Tem_H << 8 | DHT11.Tem_L); //DHT21 return (DHT11.Tem_H*10 DHT11.Tem_L); //DHT11 } /** * @brief 获取湿度 * @param none. * @retval Hum,湿度值 */ int DHT11_GetHum(void) { //return (DHT11.Hum_H << 8 | DHT11.Hum_L); //DHT21 return (DHT11.Hum_H*10 DHT11.Hum_L); //DHT11 }

注意:

上面函数得到的数据为真实温湿度值的放大10倍之后的值,使用时,需将函数的返回值除以10才为真实值;

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原文作者:嵌入式从0到1

原文标题:DHT11及DHT21温湿度传感器时序图解析(STM32)

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/Vm8Vd6pAPwoTf-qAj03ECg

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