STM32L431CubeMX使用DHT11读取环境温度与湿度并通过串口打印

一、开发平台
- 软件下载
- - 1、keil5
  - 2、CubeMx
二、DHT11介绍
三、新建工程步骤
- 1、CubeMx
- 2、Keil5
四、代码部分
- 1、dht11.h
- 2、dht11.c
- 3、printf重定向
- 4、mian.c
五、运行效果

一、开发平台

·小熊派（STM32L431）
·DHT11数字温湿度传感器
·keil5
·cubemx
·使用HAL库

软件下载

1、keil5

在官网下载（注意下载正确版本，STM32属于MDK-Arm）：https://www.keil.com/download/product/

2、CubeMx

在官网下载：https://www.st.com/zh/development-tools/stm32cubemx.html

二、DHT11介绍

用户单片机发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信采集。

DHT11接线：

DHT11	STM32
VCC	5V
GND	GND
DATA	PC9

三、新建工程步骤

1、CubeMx

1、打开CubeMx，选择芯片类型

我这里用的是小熊派（STM32L431RCT）

配置RCC为外部高速时钟。

配置串口1，串口配置按默认来就可以了。

因为我的DHT11接在PC9引脚上，所以配置引脚PC9为GPIO_OUTPUT，并把标签改为DHT11，方便后续的编程。

对PC9引脚进行配置

配置时钟树，STM32L4的最高主频到80M，所以配置PLL，最后使HCLK = 80Mhz即可

最后点击Genrate code

至此工程建立完毕，点击open project，自动打开keil5

2、Keil5

1、点击Build，等待工程编译完成，0 error后点击工程文件管理，添加hareware文件夹，将驱动文件添加进去。

2、点击魔术棒，添加include路径，添加dht11.h所在文件夹路径，再次编译。

添加重定向printf代码

四、代码部分

1、dht11.h

#ifndef __DHT11_H__
#define __DHT11_H__#include "main.h"
#include "tim.h"
#include "gpio.h"
#include "stm32l4xx_hal.h"#define DHT11_DQ_OUT_HIGH HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_Port,DHT11_Pin,GPIO_PIN_SET)
#define DHT11_DQ_OUT_LOW    HAL_GPIO_WritePin(DHT11_GPIO_Port,DHT11_Pin,GPIO_PIN_RESET)
#define DHT11_DQ_IN  HAL_GPIO_ReadPin(DHT11_GPIO_Port,DHT11_Pin)extern uint16_t temperature;
extern uint16_t humidity;
extern char temp,humi;void delay_us(uint16_t us);
//IO方向设置
void DHT11_IO_IN(void);
void DHT11_IO_OUT(void);uint8_t DHT11_Init(void);//初始化DHT11
uint8_t DHT11_Read_Data(uint16_t *temp,uint16_t *humi);//读取温湿度
uint8_t DHT11_Read_Byte(void);//读出一个字节
uint8_t DHT11_Read_Bit(void);//读出一个位
uint8_t DHT11_Check(void);//检测是否存在DHT11
void DHT11_Rst(void);//复位DHT11  #endif

2、dht11.c

#include "dht11.h"uint16_t temperature;
uint16_t humidity;
char temp,humi;//微秒延时
void delay_us(uint16_t us)
{     uint16_t differ = 0xffff-us-5;               __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim7,differ);   //设定TIM1计数器起始值HAL_TIM_Base_Start(&htim7);       //启动定时器 while(differ < 0xffff-5){    //判断differ = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim7);        //查询计数器的计数值}HAL_TIM_Base_Stop(&htim7);
}//IO方向设置
void DHT11_IO_IN(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.Pin = DHT11_Pin;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;HAL_GPIO_Init(DHT11_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
}void DHT11_IO_OUT(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.Pin = DHT11_Pin;GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(DHT11_GPIO_Port,&GPIO_InitStructure);
}//复位DHT11
void DHT11_Rst(void)
{                 DHT11_IO_OUT();   //设置为输出DHT11_DQ_OUT_LOW;    //拉低DQHAL_Delay(20);        //拉低至少18msDHT11_DQ_OUT_HIGH;    //DQ=1 delay_us(30);       //主机拉高20~40us
}//等待DHT11的回应
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:存在
uint8_t DHT11_Check(void)
{   uint8_t retry=0;DHT11_IO_IN();      //设置为输出     while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us{retry++;delay_us(1);};     if(retry>=100)return 1;else retry=0;while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us{retry++;delay_us(1);};if(retry>=100)return 1;      return 0;
}//从DHT11读取一个位
//返回值：1/0
uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
{uint8_t retry=0;while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平{retry++;delay_us(1);}retry=0;while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平{retry++;delay_us(1);}delay_us(40);//等待40usif(DHT11_DQ_IN)return 1;else return 0;
}//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
uint8_t DHT11_Read_Byte(void)
{        uint8_t i,dat;dat=0;for (i=0;i<8;i++) {dat<<=1; dat|=DHT11_Read_Bit();}                         return dat;
}//从DHT11读取一次数据
//temp:温度值(范围:0~50°)
//humi:湿度值(范围:20%~90%)
//返回值：0,正常;1,读取失败
uint8_t DHT11_Read_Data(uint16_t *temp,uint16_t *humi)
{        uint8_t buf[5];uint8_t i;DHT11_Rst();if(DHT11_Check()==0){for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据{buf[i]=DHT11_Read_Byte();}if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4]){*humi=(buf[0]<<8) + buf[1];*temp=(buf[2]<<8) + buf[3];}}else return 1;return 0;
}//初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
uint8_t DHT11_Init(void)
{ DHT11_Rst();return DHT11_Check();
}

3、printf重定向

添加在usart.c中

/* USER CODE BEGIN 1 */
#if 1
#include <stdio.h>int fputc(int ch, FILE *stream)
{/* 堵塞判断串口是否发送完成 */while((USART1->ISR & 0X40) == 0);/* 串口发送完成，将该字符发送 */USART1->TDR = (uint8_t) ch;return ch;
}
#endif
/* USER CODE END 1 */

4、mian.c

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "dht11.h"
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();MX_TIM7_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */while(DHT11_Init())                                                  //初始化DHT11{printf("DHT11 初始化失败!\r\n");HAL_Delay(500);}printf("DHT11 初始化成功!\r\n");/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){/* USER CODE END WHILE */uint8_t res = DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity);      //设置缓存区if(res == 0)   //判断是否读取到温湿度数据{DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity);     //读取温湿度数据printf("DHT11 Temperature = %d.%d ℃\r\n",temperature>>8,temperature&0xff);printf("DHT11 Humidity = %d.%d%%\r\n",humidity>>8,humidity&0xff);}/* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}

五、运行效果

下载程序后通过串口助手可以看到

至此，本实验完成。

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