第072例： OneWire_DHT11温湿度传感器

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。
例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图
百度云链接：http://pan.baidu.com/s/1i574oPv
密码：r3s3
（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\2. 软件设计之高级裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-105. OneWire_DHT11温湿度传感器）
/**
  ******************************************************************************
  *                           硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: YSF1_HAL-105. OneWire_DHT11温湿度传感器
  *   
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：硬石电子社区
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */
【1】例程简介
  DHT11温湿度传感器
【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号     IO端口      目标功能引脚        出厂默认设置
  JP1        PA10        TXD(CH340G)          已接入
  JP2        PA9         RXD(CH340G)          已接入
  JP6        PD3         AM2303/DS18B20       已接入
  
【3】操作及现象
  将DHT11温湿度传感器插入到开发板上的U13接口上，使用开发板配套的MINI USB线连接到开
发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口（需要安装驱动），在电脑端打开串口调试助手工
具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，在串口调试助手窗口可接收到信息。
/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

bsp_DHT11.h文件内容

1. #ifndef __ONEWIRE_DHT11_H__
   
2. #define        __ONEWIRE_DHT11_H__
   
3. 
   
4. /* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
   
5. #include "stm32f1xx_hal.h"
   
6. 
   
7. /* 类型定义 ------------------------------------------------------------------*/
   
8. /************************ DHT11 数据类型定义******************************/
   
9. typedef struct
   
10. {
    
11.         uint8_t  humi_high8bit;                //原始数据：湿度高8位
    
12.         uint8_t  humi_low8bit;                 //原始数据：湿度低8位
    
13.         uint8_t  temp_high8bit;                 //原始数据：温度高8位
    
14.         uint8_t  temp_low8bit;                 //原始数据：温度高8位
    
15.         uint8_t  check_sum;                     //校验和
    
16.   float    humidity;        //实际湿度
    
17.   float    temperature;     //实际温度  
    
18. } DHT11_Data_TypeDef;
    
19. 
    
20. /* 宏定义 -------------------------------------------------------------------*/
    
21. /***********************   DHT11 连接引脚定义  **************************/
    
22. #define DHT11_Dout_GPIO_CLK_ENABLE()              __HAL_RCC_GPIOD_CLK_ENABLE()
    
23. #define DHT11_Dout_PORT                           GPIOD
    
24. #define DHT11_Dout_PIN                            GPIO_PIN_3
    
25. 
    
26. /***********************   DHT11 函数宏定义  ****************************/
    
27. #define DHT11_Dout_LOW()                          HAL_GPIO_WritePin(DHT11_Dout_PORT,DHT11_Dout_PIN,GPIO_PIN_RESET)
    
28. #define DHT11_Dout_HIGH()                         HAL_GPIO_WritePin(DHT11_Dout_PORT,DHT11_Dout_PIN,GPIO_PIN_SET)
    
29. #define DHT11_Data_IN()                                  HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_Dout_PORT,DHT11_Dout_PIN)
    
30. 
    
31. /* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
    
32. /* 函数声明 ------------------------------------------------------------------*/
    
33. void DHT11_Init( void );
    
34. uint8_t DHT11_Read_TempAndHumidity(DHT11_Data_TypeDef * DHT11_Data);
    
35. 
    
36. #endif /* __ONEWIRE_DHT11_H__ */
    
37. /******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
    

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bsp_DHT11.c文件内容

1. /**
   
2.   ******************************************************************************
   
3.   * 文件名程: bsp_DHT11.c
   
4.   * 作    者: 硬石嵌入式开发团队
   
5.   * 版    本: V1.0
   
6.   * 编写日期: 2015-10-04
   
7.   * 功    能: DHT11温湿度传感器底层驱动程序
   
8.   ******************************************************************************
   
9.   * 说明：
   
10.   * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
    
11.   *
    
12.   * 淘宝：
    
13.   * 论坛：http://www.ing10bbs.com
    
14.   * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
    
15.   ******************************************************************************
    
16.   */
    
17. /* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
    
18. #include "DHT11/bsp_DHT11.h"
    
19. 
    
20. /* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
    
21. /* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
    
22. #define Delay_ms(x)   HAL_Delay(x)
    
23. /* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
    
24. /* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
    
25. /* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
    
26. static void DHT11_Mode_IPU(void);
    
27. static void DHT11_Mode_Out_PP(void);
    
28. static uint8_t DHT11_ReadByte(void);
    
29. 
    
30. /* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
    
31. /**
    
32.   * 函数功能:
    
33.   * 输入参数: 无
    
34.   * 返 回 值: 无
    
35.   * 说    明：无
    
36.   */
    
37. static void DHT11_Delay(uint16_t time)
    
38. {
    
39.         uint8_t i;
    
40. 
    
41.   while(time)
    
42.   {   
    
43.           for (i = 0; i < 10; i++)
    
44.     {
    
45.       
    
46.     }
    
47.     time--;
    
48.   }
    
49. }
    
50. 
    
51. /**
    
52.   * 函数功能: DHT11 初始化函数
    
53.   * 输入参数: 无
    
54.   * 返 回 值: 无
    
55.   * 说    明：无
    
56.   */
    
57. void DHT11_Init ( void )
    
58. {
    
59.   DHT11_Dout_GPIO_CLK_ENABLE();
    
60.   
    
61.         DHT11_Mode_Out_PP();
    
62.         
    
63.         DHT11_Dout_HIGH();  // 拉高GPIO
    
64. }
    
65. 
    
66. /**
    
67.   * 函数功能: 使DHT11-DATA引脚变为上拉输入模式
    
68.   * 输入参数: 无
    
69.   * 返 回 值: 无
    
70.   * 说    明：无
    
71.   */
    
72. static void DHT11_Mode_IPU(void)
    
73. {
    
74.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    
75.   
    
76.   /* 串口外设功能GPIO配置 */
    
77.   GPIO_InitStruct.Pin   = DHT11_Dout_PIN;
    
78.   GPIO_InitStruct.Mode  = GPIO_MODE_INPUT;
    
79.   GPIO_InitStruct.Pull  = GPIO_PULLUP;
    
80.   HAL_GPIO_Init(DHT11_Dout_PORT, &GPIO_InitStruct);
    
81.         
    
82. }
    
83. 
    
84. /**
    
85.   * 函数功能: 使DHT11-DATA引脚变为推挽输出模式
    
86.   * 输入参数: 无
    
87.   * 返 回 值: 无
    
88.   * 说    明：无
    
89.   */
    
90. static void DHT11_Mode_Out_PP(void)
    
91. {
    
92.   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    
93.   
    
94.   /* 串口外设功能GPIO配置 */
    
95.   GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_Dout_PIN;
    
96.   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
97.   GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    
98.   HAL_GPIO_Init(DHT11_Dout_PORT, &GPIO_InitStruct);         
    
99. }
    
100. 
     
101. /**
     
102.   * 函数功能: 从DHT11读取一个字节，MSB先行
     
103.   * 输入参数: 无
     
104.   * 返 回 值: 无
     
105.   * 说    明：无
     
106.   */
     
107. static uint8_t DHT11_ReadByte ( void )
     
108. {
     
109.         uint8_t i, temp=0;
     
110.         
     
111. 
     
112.         for(i=0;i<8;i++)   
     
113.         {         
     
114.                 /*每bit以50us低电平标置开始，轮询直到从机发出 的50us 低电平 结束*/  
     
115.                 while(DHT11_Data_IN()==GPIO_PIN_RESET);
     
116. 
     
117.                 /*DHT11 以26~28us的高电平表示“0”，以70us高电平表示“1”，
     
118.                  *通过检测 x us后的电平即可区别这两个状 ，x 即下面的延时
     
119.                  */
     
120.                 DHT11_Delay(40); //延时x us 这个延时需要大于数据0持续的时间即可                     
     
121. 
     
122.                 if(DHT11_Data_IN()==GPIO_PIN_SET)/* x us后仍为高电平表示数据“1” */
     
123.                 {
     
124.                         /* 等待数据1的高电平结束 */
     
125.                         while(DHT11_Data_IN()==GPIO_PIN_SET);
     
126. 
     
127.                         temp|=(uint8_t)(0x01<<(7-i));  //把第7-i位置1，MSB先行
     
128.                 }
     
129.                 else         // x us后为低电平表示数据“0”
     
130.                 {                           
     
131.                         temp&=(uint8_t)~(0x01<<(7-i)); //把第7-i位置0，MSB先行
     
132.                 }
     
133.         }
     
134.         return temp;
     
135. }
     
136. 
     
137. 
     
138. /*
     
139. *
     
140. *
     
141. */
     
142. /**
     
143.   * 函数功能: 一次完整的数据传输为40bit，高位先出
     
144.   * 输入参数: DHT11_Data:DHT11数据类型
     
145.   * 返 回 值: ERROR：  读取出错
     
146.   *           SUCCESS：读取成功
     
147.   * 说    明：8bit 湿度整数 + 8bit 湿度小数 + 8bit 温度整数 + 8bit 温度小数 + 8bit 校验和
     
148.   */
     
149. uint8_t DHT11_Read_TempAndHumidity(DHT11_Data_TypeDef *DHT11_Data)
     
150. {  
     
151.   uint8_t temp;
     
152.   uint16_t humi_temp;
     
153.   
     
154.         /*输出模式*/
     
155.         DHT11_Mode_Out_PP();
     
156.         /*主机拉低*/
     
157.         DHT11_Dout_LOW();
     
158.         /*延时18ms*/
     
159.         Delay_ms(18);
     
160. 
     
161.         /*总线拉高 主机延时30us*/
     
162.         DHT11_Dout_HIGH();
     
163. 
     
164.         DHT11_Delay(30);   //延时30us
     
165. 
     
166.         /*主机设为输入 判断从机响应信号*/
     
167.         DHT11_Mode_IPU();
     
168. 
     
169.         /*判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行*/   
     
170.         if(DHT11_Data_IN()==GPIO_PIN_RESET)     
     
171.         {
     
172.     /*轮询直到从机发出 的80us 低电平 响应信号结束*/  
     
173.     while(DHT11_Data_IN()==GPIO_PIN_RESET);
     
174. 
     
175.     /*轮询直到从机发出的 80us 高电平 标置信号结束*/
     
176.     while(DHT11_Data_IN()==GPIO_PIN_SET);
     
177. 
     
178.     /*开始接收数据*/   
     
179.     DHT11_Data->humi_high8bit= DHT11_ReadByte();
     
180.     DHT11_Data->humi_low8bit = DHT11_ReadByte();
     
181.     DHT11_Data->temp_high8bit= DHT11_ReadByte();
     
182.     DHT11_Data->temp_low8bit = DHT11_ReadByte();
     
183.     DHT11_Data->check_sum    = DHT11_ReadByte();
     
184. 
     
185.     /*读取结束，引脚改为输出模式*/
     
186.     DHT11_Mode_Out_PP();
     
187.     /*主机拉高*/
     
188.     DHT11_Dout_HIGH();
     
189.    
     
190.     /* 对数据进行处理 */
     
191.     humi_temp=DHT11_Data->humi_high8bit*100+DHT11_Data->humi_low8bit;
     
192.     DHT11_Data->humidity =(float)humi_temp/100;
     
193.    
     
194.     humi_temp=DHT11_Data->temp_high8bit*100+DHT11_Data->temp_low8bit;
     
195.     DHT11_Data->temperature=(float)humi_temp/100;   
     
196.    
     
197.     /*检查读取的数据是否正确*/
     
198.     temp = DHT11_Data->humi_high8bit + DHT11_Data->humi_low8bit +
     
199.            DHT11_Data->temp_high8bit+ DHT11_Data->temp_low8bit;
     
200.     if(DHT11_Data->check_sum==temp)
     
201.     {
     
202.       return SUCCESS;
     
203.     }
     
204.     else
     
205.       return ERROR;
     
206.         }        
     
207.         else
     
208.                 return ERROR;
     
209. }
     
210. 
     
211. /******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
     

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