本篇介紹STM32如何外接溫濕度傳感器實現(xiàn)當前環(huán)境溫濕度的讀取，并顯示到OLED屏幕上。

1 DTH11溫濕度傳感器

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器，包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件。

1.1 數(shù)據(jù)讀取協(xié)議

微控制器MCU與 DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時間4ms左右。

用戶MCU發(fā)送一次開始信號后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機開始信號結(jié)束后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號，送出40bit的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號采集，用戶可選擇讀取部分數(shù)據(jù)。

從模式下，DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號，DHT11不會主動進行溫濕度采集。采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。

1.1.1 起始信號

總線空閑狀態(tài)為高電平，MCU把總線拉低等待DHT11響應(yīng)，MCU把總線拉低必須大于18毫秒，保證DHT11能檢測到起始信號。

DHT11接收到主機的開始信號后，等待MCU的開始信號結(jié)束，然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號。

MCU發(fā)送開始信號結(jié)束后，延時等待20-40us后，讀取DHT11的響應(yīng)信號，MCU發(fā)送開始信號后，可以切換到輸入模式，或者輸出高電平均可，總線由上拉電阻拉高。

1.1.2 數(shù)據(jù)數(shù)字信號

總線為低電平，說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號后，再把總線拉高80us，準備發(fā)送數(shù)據(jù)，每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始，高電平的長短定了數(shù)據(jù)位是0還是1。

數(shù)字0和數(shù)字1的表示，如下面圖示：

• 數(shù)字0：50us低電平開始后，26-28us的高電平表示0

• 數(shù)字1：50us低電平開始后，70us的高電平表示1

如果讀取響應(yīng)信號為高電平，則DHT11沒有響應(yīng)，需要檢查線路是否連接正常。

當最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線50us，隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)。

1.1.3 溫濕度數(shù)據(jù)格式

一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，數(shù)據(jù)格式:

• 8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)

• 8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)

• 8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)

• 8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)

• 8bit校驗和

數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“ 8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù) ”所得結(jié)果的末8位。

1.2 硬件接線

DHT11的數(shù)據(jù)讀取只需要一根線，我使用的是PB8，另外，OLED用來顯示溫濕度的值，使用IIC通信，使用的是PB6和PB7。

2 程序編寫

根據(jù)DHT11的數(shù)據(jù)讀取協(xié)議，編寫對應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取函數(shù)。

2.1 DHT11復位和檢測響應(yīng)函數(shù)

首先是MCU向DHT11發(fā)送的起始信號，拉低20ms，再拉高30us。

2.2 數(shù)據(jù)讀取

MCU向DHT11發(fā)送起始信號后，就可以接收DHT11的數(shù)據(jù)返回了，一次讀取濕度和溫度即可。

2.3 初始化

使用DHT11之前，進行引腳的初始化和器件的初始化。

3 測試

在移植過U8g2庫的hello_world例程上進行修改，在屏幕上顯示溫濕度。注意攝氏度單位的小圓圈，不知道怎么直接以符號的形式顯示出來，我這里是單獨畫了一個小空心圓。

測試效果如下：

4 總結(jié)

本篇介紹了如何在STM32上外接溫濕度DHT11實現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的讀取，并通過OLED進行數(shù)據(jù)顯示。