stm32cubeide+dth11

### 使用 STM32CubeIDE 配置和使用 DHT11 温湿度传感器 #### 一、硬件连接 DHT11 是一款数字温湿度传感器，其引脚定义如下： - VCC：电源正极（通常为 3.3V 或 5V） - GND：接地 - DATA：数据通信引脚 - NC：未连接 在 STM32 的项目中，需将 DHT11 的 `DATA` 引脚连接到 STM32 的任意 GPIO 引脚。例如，可以将其连接至 PA0。 --- #### 二、软件配置 以下是基于 STM32CubeIDE 的具体配置流程： ##### 1. 创建工程并初始化 GPIO 和时钟 通过 STM32CubeMX 初始化以下外设： - **GPIO**：设置用于与 DHT11 数据交互的 GPIO 引脚（如 PA0），模式应为推挽输出/输入浮空。 - **SysTick** 或 **TIMx**：用于实现微秒级延迟功能，因为 DHT11 协议需要严格的定时控制。 完成初始化后生成代码，并导入 STM32CubeIDE 进行后续开发。 ##### 2. 编写 DHT11 驱动函数 为了简化操作，可编写一组独立的驱动函数来处理 DHT11 的数据读取逻辑。以下是主要函数的功能描述及其代码示例： ###### (1) 延迟函数 由于 DHT11 的协议涉及微妙级别的信号宽度，因此需要实现高精度的延时函数。可以通过 SysTick 实现此功能： ```c void delay_us(uint32_t us) { uint32_t ticks = us * (SystemCoreClock / 1000000); uint32_t start = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimX); // 替换 htimX 为你使用的 TIM 外设句柄 while ((__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimX) - start) < ticks); } ``` ###### (2) 初始化 DHT11 并发送启动信号 向 DHT11 发送启动信号以请求数据传输： ```c uint8_t DHT11_Start(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t Pin) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 设置为输出模式 GPIO_InitStruct.Pin = Pin; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct); HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, Pin, GPIO_PIN_RESET); // 主机拉低至少 18ms delay_us(18000); HAL_GPIO_WritePin(GPIOx, Pin, GPIO_PIN_SET); // 上升沿触发 DHT11 delay_us(40); // 切换回输入模式 GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; // 添加上拉电阻 HAL_GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStruct); uint32_t timeout = 10000; while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, Pin) && --timeout); // 等待下降沿 if(timeout == 0) return 1; timeout = 10000; while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, Pin) && --timeout); // 等待上升沿 if(timeout == 0) return 1; return 0; } ``` ###### (3) 接收数据 接收来自 DHT11 的 40bit 数据流： ```c uint8_t DHT11_ReadData(uint8_t *dataBuf, GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t Pin) { for(int i=0;i<5;i++) { dataBuf[i] = 0; for(int j=0;j<8;j++) { uint32_t timeout = 10000; while(!HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, Pin) && --timeout); // 等待上升沿 if(timeout == 0) return 1; delay_us(30); // 记录持续时间判断高低电平状态 if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, Pin)) { dataBuf[i] |= (1 << (7-j)); } timeout = 10000; while(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOx, Pin) && --timeout); // 等待下降沿 if(timeout == 0) return 1; } } return 0; } ``` --- #### 三、主循环中的调用 在主程序中定期调用上述函数获取温度和湿度数据，并打印结果： ```c #include "main.h" #define DHT11_DATA_PIN GPIO_PIN_0 #define DHT11_PORT GPIOA #define DHT11_BUF_SIZE 5 uint8_t DHT11_BUF[DHT11_BUF_SIZE]; int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); // 配置系统时钟 MX_GPIO_Init(); // 初始化 GPIO MX_TIMx_Init(); // 初始化计时器（替换为实际使用的 TIM） while (1) { if (!DHT11_Start(DHT11_PORT, DHT11_DATA_PIN)) { if (!DHT11_ReadData(DHT11_BUF, DHT11_PORT, DHT11_DATA_PIN)) { printf("湿度：%02d%% 温度：%02d℃\r\n", DHT11_BUF[0], DHT11_BUF[2]); } else { printf("数据读取失败\r\n"); } } else { printf("无法启动 DHT11\r\n"); } HAL_Delay(2000); // 每隔两秒刷新一次数据 } } ``` --- #### 四、注意事项 1. 确保供电电压稳定，推荐使用 3.3V 或者经过稳压后的 5V。 2. 如果环境噪声较大，建议增加去耦电容或者屏蔽措施[^1]。 3. 在调试阶段可通过串口工具观察返回的数据是否正常。 ---