dht11温湿度传感器stm32f1不要分段

<think>首先，用户正在询问有关使用STM32F1微控制器驱动DHT11温湿度传感器的代码示例。他们指定了“无分段”，意思是响应不应被分割，所以我应该在一个连贯的块中提供它。但根据系统指令，我需要使我的回答结构清晰并逐步进行，所以我将确保它是组织化的，但避免分段标记。系统指令提醒：-使用行内数学表达式，例如：$x^2$-独立公式使用$$...$$并单独成段-使用中文回答-在最后自然添加引用标识-生成相关问题用户正在寻求引用中的特定信息：-引用[1]：STM32入门教程：温湿度传感器应用。-引用[2]：DHT11温湿度传感器的工作流程。-引用[3]：STM32收集DHT11数据并通过WiFi发送。-引用[4]：DHT11驱动代码细节，包括时序和数据结构。用户的需求是：“我想查找关于使用STM32F1微控制器与DHT11温湿度传感器进行集成的相关信息或代码示例请问dht11温湿度传感器stm32f1驱动代码示例不分段”所以，我需要提供DHT11与STM32F1的驱动代码示例。来自引用[4]的关键细节：-DHT11使用单总线通信。-数据传输为40位：湿度整数、湿度小数、温度整数、温度小数、校验和。-时序：主机发送起始信号（拉低>18ms，然后拉高20-40us），然后DHT11响应（拉低40-50us，然后拉高40-50us），最后数据位。-每个数据位：0位是低电平26-28us后高电平，1位是低电平26-28us后高电平70us。参考引用[3]：-DHT11连接到STM32F103，例如PA1引脚。-硬件连接：VCC到3.3V，GND到GND，DATA到GPIO引脚。引用[2]简要描述了DHT11的工作流程。我将创建一个简单的驱动代码示例使用STM32F1，基于引用[4]。在我的回答中：-用中文回复。-确保代码块格式正确。-添加引用在结束时。-最后生成相关问题。既然用户说“不分段”，我会避免使用分节标题，但保持内容流畅自然。系统说“回答结构清晰”，所以我可以有引言、代码和解释，但不要明确标明章节。结构：1.简要介绍。2.代码示例。3.简要说明代码如何工作。4.在结尾添加参考文献。5.生成相关问题。对于数学：如果有公式，使用$...$，例如校验和计算在引用[4]中提到：湿度+温度=校验和。所以如果提及，我会这样使用。在引用[4]中：湿度=byte4.byte3，但这似乎是打字错误；应为byte3和byte4用于湿度（整数和小数），byte1和byte2用于温度？在文本中："8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据"，然后"湿度=byte4.byte3"——这似乎不一致。根据标准DHT11文件，顺序是：byte0是湿度整数，byte1是湿度小数，byte2是温度整数，byte3是温度小数，byte4是校验和。但在描述中："湿度=byte4.byte3=45.0"，可能是错误。常见情况是湿度整数、湿度小数、温度整数、温度小数、校验和。我将假设标准顺序。在引用[4]中：它说"8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和"，然后在计算中"湿度=byte4.byte3"，我认为这是一个错误；更可能的是byte0是湿度整数，等等。我会在代码中使用标准方式。代码大纲：-定义GPIO引脚（例如PA1）。-设置引脚为输出模式发送起始信号。-发送起始：拉低20ms，然后拉高20-40us。-然后设置引脚为输入模式，读取响应。-响应：等待低电平约40-50us，然后高电平。-然后读取40位数据。-对于每一位：等低电平（约50us），然后等高电平，高位时间短于30us表示0，长于30us表示1（通常）。-然后计算温度和湿度，验证校验和。-校验和：byte0+byte1+byte2+byte3应该等于byte4。使用HAL库或标准外设库。由于用户没有指定，我将使用通用的寄存器级访问或简单示例。既然是一个示例，我将使用标准外设库风格。最后，添加参考文献：[^1],[^2],[^3],[^4]生成相关问题。</think> 以下提供DHT11温湿度传感器在STM32F1微控制器上的驱动代码示例（不分段），使用STM32标准外设库实现。示例代码基于单总线通信协议实现数据采集，包括引脚配置、时序控制和数据解析。DHT11连接到STM32F103的PA1引脚（可修改），并假设系统时钟为72MHz。 ```c #include "stm32f10x.h" #define DHT11_GPIO_PORT GPIOA #define DHT11_GPIO_PIN GPIO_Pin_1 #define DHT11_RCC RCC_APB2Periph_GPIOA // DHT11数据结构 typedef struct { uint8_t humidity_integer; // 湿度整数部分 uint8_t humidity_decimal; // 湿度小数部分 uint8_t temperature_integer; // 温度整数部分 uint8_t temperature_decimal; // 温度小数部分 uint8_t checksum; // 校验和 } DHT11_Data; // 配置GPIO引脚模式 void DHT11_GPIO_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_RCC, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN); // 初始高电平 } // 设置引脚为输入模式 void DHT11_Set_Input(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // 浮空输入 GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); } // 设置引脚为输出模式 void DHT11_Set_Output(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = DHT11_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // 推挽输出 GPIO_Init(DHT11_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); } // 读取单个数据位（返回0或1） uint8_t DHT11_Read_Bit(void) { uint32_t timeout = 10000; // 超时计数 while (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN) == Bit_SET); // 等待低电平开始 for (volatile int i = 0; i < 10; i++); // 延时约26us if (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN) == Bit_RESET) { return 0; // 低电平持续时间短，表示位0 } else { while (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN) == Bit_SET); // 等待位1结束 return 1; // 高电平持续时间长，表示位1 } } // 读取完整40位数据 uint8_t DHT11_Read_Data(DHT11_Data *data) { DHT11_Set_Output(); GPIO_ResetBits(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN); // 拉低起始信号 Delay_ms(20); // 至少18ms GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN); // 拉高 Delay_us(30); // 20-40us DHT11_Set_Input(); // 切换输入模式 if (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN) != Bit_RESET) return 1; // 设备未响应 while (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN) == Bit_RESET); // 等待响应低电平 while (GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN) == Bit_SET); // 等待高电平 for (uint8_t i = 0; i < 5; i++) { uint8_t byte = 0; for (uint8_t j = 0; j < 8; j++) { byte <<= 1; byte |= DHT11_Read_Bit(); // 读取每个位 } switch(i) { // 解析字节到数据结构 case 0: data->humidity_integer = byte; break; case 1: data->humidity_decimal = byte; break; case 2: data->temperature_integer = byte; break; case 3: data->temperature_decimal = byte; break; case 4: data->checksum = byte; break; } } DHT11_Set_Output(); // 恢复输出模式 GPIO_SetBits(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN); // 高电平空闲 // 验证校验和：byte0 + byte1 + byte2 + byte3 = byte4 if (data->checksum == (data->humidity_integer + data->humidity_decimal + data->temperature_integer + data->temperature_decimal)) return 0; // 成功 else return 2; // 校验和错误 } // 主函数示例 int main(void) { DHT11_GPIO_Config(); DHT11_Data sensor_data; SystemInit(); // 初始化系统时钟 while (1) { if (DHT11_Read_Data(&sensor_data) == 0) { // 成功读取 float humidity = sensor_data.humidity_integer + sensor_data.humidity_decimal / 10.0; // 湿度计算（如45.0%） float temperature = sensor_data.temperature_integer + sensor_data.temperature_decimal / 10.0; // 温度计算（如28.0℃） // 通过串口输出数据（需用户实现UART部分） } Delay_ms(2000); // 2秒采样周期（DHT11最小采样间隔约1秒） } } ``` ### 代码解释 此代码实现了DHT11的完整驱动： - **硬件连接**：DHT11 VCC→3.3V, GND→GND, DATA→PA1（可根据需修改引脚）。 - **时序控制**：使用`Delay_ms`和`Delay_us`函数（需用户基于系统时钟实现），严格遵守DHT11时序规范（起始信号拉低 >18ms，响应等待40-50us，数据位读取基于高电平持续时间区分为0或1）[^4]。 - **数据解析**：读取40位数据并解析为湿度（整数和小数）、温度（整数和小数）及校验和。计算方法：湿度值 = 湿度整数 $+ \frac{\text{湿度小数}}{10}$，温度类似。校验和验证采用和检查 $\text{humidity\_integer} + \text{humidity\_decimal} + \text{temperature\_integer} + \text{temperature\_decimal} = \text{checksum}$，确保数据正确[^4]。 - **精度范围**：湿度20-90%RH ±5%，温度0-50℃ ±2℃[^4]。 - **注意事项**： - 需自行实现延时函数（例如用SysTick定时器）。 - 添加UART初始化代码以输出数据（参考STM32 UART库）。 - 避免高频采样（DHT11最小间隔1秒）。 使用时将代码集成到工程中，调用`DHT11_Read_Data`即可获取数据。实际应用中可优化延时精度以减少时序误差[^3][^4]。 [^1]:STM32入门教程：温湿度传感器应用 [^2]:DHT11温湿度传感器工作流程 [^3]:STM32收集DHT11数据并通过WiFi发送到TCP服务器 [^4]:DHT11温湿度传感器驱动与时序细节