STM32F103RBTDHT11温湿度传感器数据读取与程序设计

"本文主要介绍了如何进行DHT11温湿度传感器的程序设计，适用于蓝桥杯嵌入式开发板STM32F103RBT6。DHT11传感器具有单线通信接口，其测量范围为0~50℃的温度和20%~90%RH的湿度，精度分别为±2℃和±5%RH。数据传输格式包含40位，包括湿度和温度的整数与小数部分以及校验和。传感器通过P4.7(PA7)-P3.7(HDQ)引脚连接，并提供了初始化、输入模式设置和输出模式设置的代码示例。" 在程序设计中，首先需要理解DHT11传感器的工作原理。DHT11内部集成了电阻式感湿元件和NTC测温元件，通过单线接口与微控制器交互。这个单线通信协议相当特殊，数据以40位的形式发送，由8位湿度整数、8位湿度小数、8位温度整数、8位温度小数和8位校验和组成。校验和的计算方法是将前4个8位数据相加，取结果的后8位作为校验值。 为了读取DHT11的数据，我们需要进行以下步骤： 1. **初始化连接**：连接微控制器的某个GPIO引脚（如PA7）到DHT11的通信线（HDQ）。首先启用GPIOA的时钟，然后配置该引脚为推挽输出模式，初始状态设为高电平。 2. **发送启动信号**：通过设置GPIO模式为输入并拉高，然后拉低至少18毫秒，再在40微秒内恢复高电平，启动DHT11的数据传输。 3. **接收数据**：DHT11在接收到启动信号后会开始发送数据，每位数据由高电平和低电平各400微秒组成，高电平表示0，低电平表示1。微控制器需要精确地检测这些时间间隔来解码数据。 4. **校验数据**：接收到40位数据后，根据DHT11的数据格式解析湿度和温度的整数及小数部分，并计算校验和，与接收到的校验和进行比较，确认数据的正确性。 5. **处理异常**：如果数据校验失败或通信超时，应处理异常情况，可能需要重试读取。 提供的代码片段中，`dht11_init()`函数用于初始化连接，`mode_input()`和`mode_output()`分别用于设置GPIO引脚为输入和输出模式。完整的程序还需要实现数据的接收和解析功能，这通常涉及中断服务程序或轮询方式的定时器来精确控制时间间隔的检测。 在实际应用中，DHT11传感器广泛用于智能家居、环境监测、农业自动化等领域，因为其成本较低、易于使用且能满足一般精度的需求。但需要注意的是，由于其单线通信方式的特殊性，对微控制器的定时器和中断处理能力有一定要求，设计时需确保能够准确捕获和解析传感器发出的每一位数据。