dht11温湿度传感器hal oled

### 开发环境概述 DHT11温湿度传感器可以通过STM32的HAL库实现数据读取，并将结果显示在OLED屏幕上。以下是详细的开发流程和示例代码。 --- ### 硬件连接说明 #### STM32F103C8T6与DHT11的连接 - **GPIO配置**: 使用一个GPIO引脚来模拟单总线协议，用于与DHT11通信。 - 连接如下表所示： | DHT11 Pin | 功能 | STM32 GPIO | |-----------|--------------|------------| | VCC | 电源 (3.3V) | 3.3V | | DATA | 数据通信 | PA5 | | GND | 接地 | GND | #### STM32F103C8T6与OLED的连接 - OLED通常通过I2C接口与STM32通信。 - I2C引脚分配如下： | OLED Pin | 功能 | STM32 GPIO | |------------|---------------|------------| | SDA | 数据线 | PB7 | | SCL | 时钟线 | PB6 | | VCC | 电源 (3.3V) | 3.3V | | GND | 接地 | GND | --- ### 软件设计思路 #### 单总线协议解析 DHT11使用单总线协议传输数据，具体过程包括： 1. 主机发送启动信号给DHT11。 2. DHT11响应主机并准备发送数据。 3. 数据由40位组成，前8位为湿度整数部分，次8位为湿度小数部分，再8位为温度整数部分，接着8位为温度小数部分，最后8位为校验码[^1]。 #### HAL库功能调用 - 配置GPIO端口以支持输入/输出切换。 - 实现延时函数以满足单总线的时间要求。 - 利用`HAL_GPIO_WritePin()` 和 `HAL_GPIO_ReadPin()` 完成数据交互。 #### OLED显示驱动 - 使用SSD1306控制器驱动OLED屏幕。 - 初始化I2C外设并通过`HAL_I2C_Master_Transmit()` 发送命令和数据显示指令[^2]。 --- ### 示例代码 以下是一个完整的示例代码框架，展示如何结合DHT11、HAL库和OLED显示屏完成温湿度监测系统的开发。 ```c #include "main.h" #include "stm32f1xx_hal.h" #define DHT11_PIN GPIO_PIN_5 #define DHT11_PORT GPIOA // 延时函数 void delay_us(uint32_t us) { __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim2, 0); // 设置TIM计数值为0 while (__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2) < us); } // 初始化DHT11 GPIO void DHT11_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_PIN; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; // 推挽输出模式 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(DHT11_PORT, &GPIO_InitStruct); } // 读取DHT11数据 uint8_t DHT11_ReadData(float *humidity, float *temperature) { uint8_t data[5]; uint8_t i, j; // 将引脚设置为输出低电平持续至少18ms HAL_GPIO_WritePin(DHT11_PORT, DHT11_PIN, GPIO_PIN_RESET); HAL_Delay(20); // 上拉引脚等待DHT11响应 HAL_GPIO_WritePin(DHT11_PORT, DHT11_PIN, GPIO_PIN_SET); delay_us(40); // 改变引脚为输入模式接收数据 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); // 等待DHT11拉低总线 for(i = 0; i < 1000 && HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT, DHT11_PIN); i++); if(i >= 1000) return 1; // 等待DHT11释放总线 for(i = 0; i < 1000 && !HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT, DHT11_PIN); i++); if(i >= 1000) return 1; // 读取40位数据 for(j = 0; j < 5; j++) { data[j] = 0; for(i = 0; i < 8; i++) { while(!HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT, DHT11_PIN)); // 等待高电平开始 delay_us(40); if(HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT, DHT11_PIN)) { data[j] |= (1 << (7 - i)); } while(HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_PORT, DHT11_PIN)); // 等待高电平结束 } } // 校验数据有效性 if(data[4] != ((data[0] + data[1] + data[2] + data[3]) & 0xFF)) return 1; *humidity = data[0]; // 湿度整数部分 *temperature = data[2]; // 温度整数部分 return 0; } // SSD1306初始化 void OLED_Init() { // 初始化I2C外设... // 发送初始化序列至OLED... } // 显示字符串到OLED void OLED_ShowString(char* str) { // 编写字符显示逻辑... } int main(void) { HAL_Init(); // 初始化HAL库 SystemClock_Config(); // 配置系统时钟 DHT11_Init(); // 初始化DHT11 GPIO OLED_Init(); // 初始化OLED屏幕 float humidity, temperature; char buffer[50]; while (1) { if (!DHT11_ReadData(&humidity, &temperature)) { sprintf(buffer, "Humidity:%.1f%%\nTemperature:%.1fC", humidity, temperature); OLED_ShowString(buffer); } else { OLED_ShowString("Error reading sensor"); } HAL_Delay(2000); // 每两秒刷新一次 } } ``` --- ###