DHT11在STM32F103C8T6系统中工作原理

DHT11是一种数字温湿度传感器，可以通过单线数字串行接口与STM32微控制器进行通信。下面是DHT11在STM32F103C8T6系统中的工作原理：

1. 初始化：在读取DHT11数据之前，需要进行初始化。具体步骤如下：

- 使STM32的GPIO引脚输出低电平，保持至少18毫秒；
- 将GPIO引脚设置为输入模式，等待DHT11的响应信号；
- 当DHT11发出响应信号后，将GPIO引脚设置为输出模式，输出高电平，持续至少80微秒。

2. 读取数据：在成功初始化后，DHT11会开始向STM32发送数据。具体步骤如下：

- DHT11会先发送一个50微秒的低电平，表示数据传输开始；
- 然后DHT11会发送40位数据，每一位数据包含一个50微秒的低电平和一个持续26-28微秒的高电平；
- 数据的第一个8位是湿度的整数部分，第二个8位是湿度的小数部分，第三个8位是温度的整数部分，第四个8位是温度的小数部分，最后8位是校验和。

3. 数据处理：读取完数据后，需要进行数据处理，将数据转换成实际的温湿度值。具体步骤如下：

- 将读取到的湿度整数和小数部分的数据进行合并，得到实际湿度值；
- 将读取到的温度整数和小数部分的数据进行合并，得到实际温度值；
- 校验和可以用来验证读取到的数据是否正确，如果校验和与实际计算的校验和不同，则说明读取到的数据可能存在误差。

以上就是DHT11在STM32F103C8T6系统中的工作原理。

相关问题

dht11在stm32f103c8t6上的工作方式

DHT11是一种数字温湿度传感器，可以通过单总线协议与微控制器通信。在STM32F103C8T6上使用DHT11的工作方式如下：

1. 配置GPIO引脚，将其设置为输出模式，并将引脚输出高电平。

2. 等待至少18ms，以确保DHT11传感器已处于就绪状态。

3. 将GPIO引脚设置为输入模式，并等待DHT11传感器的响应信号。

4. 接收DHT11传感器的响应信号，该响应信号由一个低电平脉冲（80us）和一个高电平脉冲（80us）组成。

5. 接收DHT11传感器发送的数据，共40位，分为湿度数据（16位）、温度数据（16位）和校验和（8位）三部分。

6. 对接收到的数据进行校验，校验和等于湿度数据和温度数据的和的低8位。

7. 将接收到的湿度数据和温度数据转换为实际的湿度值和温度值。

8. 根据需要将湿度值和温度值进行处理，并将其应用于系统中。

需要注意的是，DHT11传感器的响应信号和数据传输都是基于时间间隔的，所以需要使用计时器等硬件模块来精确地测量时间。同时，DHT11传感器的数据传输速度较慢，一次完整的数据传输至少需要40个位，因此在使用DHT11传感器时需要考虑到其响应时间和数据传输速度的影响。

DHT11 HAL STM32F103C8T6

### 使用HAL库在STM32F103C8T6上驱动DHT11传感器

为了使用HAL库在STM32F103C8T6微控制器上实现DHT11温湿度传感器的接口，可以按照以下方法编写代码。此过程涉及初始化GPIO端口、读取来自DHT11的数据并解析这些数据。

#### GPIO 初始化设置
首先需要定义用于连接DHT11信号线的GPIO引脚，并对其进行适当配置：

// 定义 DHT11 数据引脚
#define DHT11_PIN GPIO_PIN_0
#define DHT11_PORT GPIOA

void MX_GPIO_Init(void)
{
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

    // 配置为输出模式 (推挽), 上拉电阻, 初始状态低电平
    GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(DHT11_PORT, &GPIO_InitStruct);
}

#### 读取DHT11数据函数
接下来创建一个专门用来获取温度和湿度值的功能函数`read_DHT11()`:

uint8_t read_DHT11(float *temperature, float *humidity){
    uint8_t data[5]; /* 存储接收到的数据 */
    uint8_t i,j;

    // 开始条件: 主机拉低至少18ms
    HAL_GPIO_WritePin(DHT11_PORT,DHT11_PIN,GPIO_PIN_RESET);  
    HAL_Delay(20);

    // 拉高等待DHT响应
    HAL_GPIO_WritePin(DHT11_PORT,DHT11_PIN,GPIO_PIN_SET);    
    HAL_DelayMicroseconds(40);

    // 改变成输入模式接收数据
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_PIN; 
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    HAL_GPIO_Init(DHT11_PORT,&GPIO_InitStruct);

    for(i=0;i<5;i++){
        while(!HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT,DHT11_PIN));     // 等待上升沿
        delay_us(30);                                       // 延迟一段时间后检测下降沿
        while(HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT,DHT11_PIN));
        for(j=0;j<8;j++){                                   // 接收一位数据
            while(!HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT,DHT11_PIN));  // 等待上升沿
            delay_us(40);                                   
            if(HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT,DHT11_PIN))      // 如果此时仍为高，则表示该位为'1'
                data[i]|=(1<<(7-j));
            while(HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT,DHT11_PIN));   // 等待下降沿
        }
    }

    // 校验和验证
    if(data[4]==((data[0]+data[1]+data[2]+data[3])&0xFF)){
        *humidity=data[0];
        *temperature=data[2];
        return 1;
    }else{return 0;}
}

void delay_us(uint32_t us){
    __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1,0);                        // 设置定时器计数值为0
    while (__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1)<us);               // 循环直到达到指定时间(us)
}

上述代码实现了基本的DHT11通信协议交互逻辑[^1]。需要注意的是，在实际应用中可能还需要考虑更多细节问题如错误处理机制等。此外，这里假设已经正确设置了TIM1定时器来提供精确的时间延迟功能。