DHT11温湿度传感器与STM32连接

DHT11温湿度传感器是一种常见的数字温湿度传感器，广泛应用于各种环境监测项目中。它可以通过单总线协议与微控制器进行通信。STM32是一款性能强大的微控制器系列，常用于嵌入式系统开发。下面是如何将DHT11温湿度传感器与STM32连接的步骤：

### 硬件连接

1. **电源连接**：
- DHT11的VCC引脚连接到STM32的3.3V或5V电源（根据具体型号）。
- DHT11的GND引脚连接到STM32的GND。

2. **数据连接**：
- DHT11的DATA引脚连接到STM32的一个GPIO引脚（例如PA0）。

### 软件配置

1. **GPIO配置**：
- 将连接DHT11数据引脚的GPIO设置为开漏输出模式。
- 初始状态下，GPIO输出高电平。

2. **通信协议**：
- DHT11使用单总线协议进行通信，数据传输包括起始信号、数据位和校验位。
- STM32通过拉低数据线至少18毫秒来发送起始信号，然后释放总线，进入接收模式。

3. **数据读取**：
- DHT11响应起始信号后，会发送40位数据，包括湿度整数部分、湿度小数部分、温度整数部分、温度小数部分和校验和。
- STM32需要读取这些数据并进行校验。

### 示例代码

以下是一个简单的示例代码，用于读取DHT11的数据：

#include "stm32f1xx_hal.h"

#define DHT11_PIN GPIO_PIN_0
#define DHT11_GPIO_PORT GPIOA

void DHT11_Start(void) {
    // 拉低数据线至少18ms
    HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(18);
    // 释放总线
    HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN, GPIO_PIN_SET);
    // 等待20-40us
    HAL_Delay(1);
}

uint8_t DHT11_ReadByte(void) {
    uint8_t i, byte = 0;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        // 等待数据线拉低
        while (HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN) == GPIO_PIN_SET);
        // 等待数据线拉高
        while (HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN) == GPIO_PIN_RESET);
        // 等待数据线拉低
        while (HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN) == GPIO_PIN_SET);
        // 读取数据位
        if (HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN) == GPIO_PIN_SET) {
            byte |= (1 << (7 - i));
        }
        // 等待数据线拉高
        while (HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN) == GPIO_PIN_RESET);
    }
    return byte;
}

void DHT11_ReadData(uint8_t *humidity, uint8_t *temperature) {
    uint8_t temp_int, temp_dec, hum_int, hum_dec, checksum;

    DHT11_Start();
    // 等待DHT11响应
    if (HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_PIN) == GPIO_PIN_SET) {
        // 读取数据
        hum_int = DHT11_ReadByte();
        hum_dec = DHT11_ReadByte();
        temp_int = DHT11_ReadByte();
        temp_dec = DHT11_ReadByte();
        checksum = DHT11_ReadByte();

        // 校验数据
        if (checksum == (hum_int + hum_dec + temp_int + temp_dec)) {
            *humidity = hum_int;
            *temperature = temp_int;
        }
    }
}

int main(void) {
    HAL_Init();
    // 初始化GPIO
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
    GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_PIN;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
    HAL_GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

    uint8_t humidity, temperature;
    while (1) {
        DHT11_ReadData(&humidity, &temperature);
        // 处理数据
        HAL_Delay(2000);
    }
}

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