DHT11温湿度传感器

一.硬件介绍

RH是相对湿度，是用零点温度来定义的，一般，RH在45%~65%之间最为合适。

注：NTC为热敏电阻，输出为：单总线数字信号，单线双向串行通讯。

注：上拉电阻情况下，配置为开漏输出，可以增加驱动能力，减小CPU功耗。

二.程序关键点：1）引脚输入与输出的准确切换，2）输出电平的准确延迟，3）输入电平的等待与延迟读取以及等待的时间限制。

1.MCU如何设置开始信号？

/*
由MCU向DHT11发送一次开始信号，总线空闲状态为高电平，MCU把总线拉低至少18ms,
保证DHT11能检测到开始信号，主机发送开始信号后，可以切换到输入模式，或者切换到
高电平均可，切换到高电平时间通常为20~40us，然后开始读取响应信号.
*/
void DHT11_Rst(void)   
{                 
DHT11_IO_OUT(); 
//配置引脚为通用推挽输出模式
DAOBB = 0;  //拉低DQ
    SysTickDelay(20000);//至少18ms
DAOBB = 1; 
SysTickDelay(30);//主机拉高20~40us
}

2.MCU如何接受响应信号？

/*
等待DHT11的回应
返回1:未检测到DHT11的存在
返回0:存在DHT11接受到主机的开始信号后，等待主机的开始信号结束，
然后发送80us的低电平响应信号，发送响应信号后，在把总线拉高80us,准备发送数据*/
u8 DHT11_Check(void)   
{   
u8 retry=0;
DHT11_IO_IN();//将A11口设为输入
  /*&&与<的优先级是<高于&&*/
    while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
retry++;
SysTickDelay(1);//这里系统滴答函数要配置为1US的中断
} 
if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
    while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us
{
retry++;
SysTickDelay(1);
}
if(retry>=100)return 1;   
return 0;
}

3.如何读取一个位的高低电平？前提是已经有响应信号，这样去读取数据才有意思。
一个位的高低电平是根据总线上的高电平的时间长度来判断的，说白了，就是低电平一旦结束，再过28us，总线上的电平为高，这个位的电平就是高电平，总线上的电平为低，这个位的电平就是低电平。所以我们只要等待总线上的低电平结束，过了28us以后再70us之前去读总线上的电平，就能知道具体的一位的电平是多少了。但我们不能无限制的等待低电平结束，假如器件故障或其他原因，总线上始终低电平，这样程序就会在等待中死去，所以我们必须加一个等待时间的限制，超过等待时间，我们就放弃这次等待。为了使读取后总线上的高低电平不影响下一次的读取数据，我们还加了一个高电平的限时等待。

/*从DHT11读取一个位，返回值：1/0。
每一bit数据都以50us的低电平时序开始，高电平的宽度决定了bit数据位的0或1，
高电平状态在26~28us时，表示数据位为0，高电平状态在70us时，表示数据位为1.
DHT11_DQ_IN是读取对应端口引脚的输入电平，在读之前，该引脚要配置为上拉下拉输入模式
*/
u8 DHT11_Read_Bit(void)  
{
  u8 retry=0;
while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//读取高电平中，等待变为低电平，/*&&与<的优先级是<高于&&*/
{
retry++;
SysTickDelay(1);
}
retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//读取低电平中，等待变高电平
{
retry++;
SysTickDelay(1);
}
SysTickDelay(40);//等待40us
if(DHT11_DQ_IN)return 1;
else return 0;  
}

//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DHT11_Read_Byte(void)    
{        
    u8 i,dat;
    dat=0;
for (i=0;i<8;i++) 
{
    dat<<=1; 
   dat|=DHT11_Read_Bit();
    }    
    return dat;
}

//从DHT11读取一次数据
//temp:温度值(范围:0~50°)
//humi:湿度值(范围:20%~90%)
//返回值：0,正常;1,读取失败
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)    
{        
  u8 buf[5];
u8 i;
DHT11_Rst();
if(DHT11_Check()==0)
{
for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
{
buf[i]=DHT11_Read_Byte();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
*humi=buf[0];
*temp=buf[2];
}
}else return 1;
return 0;     
}