前言
本項(xiàng)目主要通過(guò)使用STM32F103C8T6作為主控MCU,ESP8266作為數(shù)據(jù)透?jìng)髂K,接入機(jī)智云AIoT云平臺(tái),通過(guò)在線智能產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)、溫濕度監(jiān)測(cè)、APP控制等功能。
在上文中,主要介紹了“創(chuàng)建云端產(chǎn)品,燒錄Gagent”,以便讓設(shè)備能夠聯(lián)網(wǎng),當(dāng)然其中也備注了ESP8266燒寫(xiě)Gagent固件時(shí)的注意事項(xiàng),說(shuō)明定義數(shù)據(jù)點(diǎn)的作用。
在本文中,從原理開(kāi)始講解,闡述DHT11驅(qū)動(dòng)的編寫(xiě)。
進(jìn)入正文
1、DHT11 簡(jiǎn)要介紹
DHT11 器件采用簡(jiǎn)化的單總線通信,DATA 引腳用于微處理器與 DHT11 之間的通訊和同步,一次傳送 40 位數(shù)據(jù),高位先出。
舉例:
2、時(shí)序分析(附代碼)
用戶(hù)主機(jī)(MCU)發(fā)送一次開(kāi)始信號(hào)后,DHT11 從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后,DHT11 發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出 40bit 的數(shù)據(jù),信號(hào)發(fā)送如圖所示。
注意:主機(jī)(MCU)從 DHT11 讀取的溫濕度數(shù)據(jù)總是前一次的測(cè)量值。
總線空閑:
DHT11 的 DATA 數(shù)據(jù)線由上拉電阻拉高一直保持高電平,此時(shí) DHT11 的DATA 引腳處于輸入狀態(tài),時(shí)刻檢測(cè)外部信號(hào)。
MCU 發(fā)出請(qǐng)求信號(hào):
MCU I/O 設(shè)置為輸出同時(shí)輸出低電平,且低電平保持時(shí)間不能小于 18ms,然后MCU I/O設(shè)置為輸入狀態(tài)。由于上拉電阻,MCU I/O 即 DHT11 的 DATA 數(shù)據(jù)線也隨之變高,之后等待 DHT11 作出回答信號(hào)。
DHT11 發(fā)出應(yīng)答信號(hào):
當(dāng) DHT11 的 DATA 引腳檢測(cè)到外部信號(hào)有低電平時(shí),等待外部信號(hào)低電平結(jié)束,延遲后 DHT11 的 DATA引腳處于輸出狀態(tài),輸出 80us的低電平作為應(yīng)答信號(hào),緊接著輸出 80us 的高電平通知 MCU 準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù),MCU I/O 此時(shí)處于輸入狀態(tài),檢測(cè)到 DHT11 回應(yīng)信號(hào)后,等待 80us 的高電平后的數(shù)據(jù)接收。
MCU 接收 40 位數(shù)據(jù)
由 DHT11 的 DATA 引腳輸出 40 位數(shù)據(jù),MCU 根據(jù) I/O 電平的變化來(lái)判斷是 “0” 還是 “1” 。
位數(shù)據(jù) “0” 的格式為:
50us 的低電平和 26-28us的高電平。
位數(shù)據(jù) “1” 的格式為:
50us 的低電平加 70us 的高電平。
DHT11 發(fā)出結(jié)束信號(hào)
DHT11 的 DATA 引腳輸出 40 位數(shù)據(jù)后,繼續(xù)輸出低電平 50us 后轉(zhuǎn)為輸入狀態(tài),由于上拉電阻存在,變?yōu)楦唠娖健?/p>
// 本驅(qū)動(dòng)采用 HAL 庫(kù),us 級(jí)延時(shí)使用通用定時(shí)器實(shí)現(xiàn),對(duì) IO 引腳的狀態(tài)的改變采用位操作以及直接寄存器操作
// 復(fù)位DHT11
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_IO_OUT(); //設(shè)置為輸出
DHT11_DQ_OUT = 0; //拉低
HAL_Delay_ms(20); //拉低至少18ms
DHT11_DQ_OUT = 1; //拉高
HAL_Delay_us(30); //主機(jī)拉高20~40us
}
//等待DHT11的回應(yīng)
//返回1:未檢測(cè)到DHT11的存在
//返回0:存在
uint8_t DHT11_Check(void)
{
uint8_t retry = 0;
DHT11_IO_IN(); //設(shè)置為輸入
while(DHT11_DQ_IN && retry < 100) //DHT11會(huì)拉低40~80us
{
retry++;
HAL_Delay_us(1);
}
if(retry >= 100)
return 1;
else
retry = 0;
while(!DHT11_DQ_IN && retry < 100) //DHT11拉低后會(huì)再次拉高40~80us
{
retry++;
HAL_Delay_us(1);
}
if(retry >= 100)
return 1;
return 0;
}
//從DHT11讀取一個(gè)位
//返回值:1/0
uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
{
uint8_t retry = 0;
while(DHT11_DQ_IN && retry < 100)//等待變?yōu)榈碗娖?/code>
{
retry++;
HAL_Delay_us(1);
}
retry = 0;
while(!DHT11_DQ_IN && retry < 100)//等待變高電平
{
retry++;
HAL_Delay_us(1);
}
delay_us(40);//等待40us
if(DHT11_DQ_IN)
return 1;
else
return 0;
}
//從DHT11讀取一個(gè)字節(jié)
//返回值:讀到的數(shù)據(jù)
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;
}
//從DHT11讀取一次數(shù)據(jù)
//temp0~50°)
//humi20%~90%)
//返回值:0,正常;1,讀取失敗;2,校驗(yàn)和錯(cuò)誤
uint8_t DHT11_Read_Data(uint8_t *temp, uint8_t *humi)
{
uint8_t buf[5];
uint8_t i;
DHT11_Rst();
if(DHT11_Check() == 0)
{
for(i = 0; i < 5; i++) //讀取40位數(shù)據(jù)
{
buf[i] = DHT11_Read_Byte();
}
if((buf[0] + buf[1] + buf[2] + buf[3]) == buf[4])
{
*humi = buf[0];
*temp = buf[2];
}
else
return 2; // 校驗(yàn)和錯(cuò)誤
}
else
return 1;
return 0;
}
//初始化DHT11的 IO口, 同時(shí)檢測(cè)DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
uint8_t DHT11_Init(void)
{
DHT11_GPIO_Init();
DHT11_Rst();
return DHT11_Check();
}
3、使用串口觀察數(shù)據(jù)
將 printf 函數(shù)重定向至與 PC 相連的串口上。由于重定向相關(guān)函數(shù)已經(jīng)包含在機(jī)智云生成的代碼中(gizwits_product.c),我們直接使用 printf 進(jìn)行數(shù)據(jù)打印即可。
#ifdef __GNUC__
/* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
set to 'Yes') calls __io_putchar() */
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */
/**
* @brief Retargets the C library printf function to the USART.
* @param None
* @retval None
*/
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
/* Place your implementation of fputc here */
/* e.g. write a character to the USART1 and Loop until the end of transmission */
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
以下為相關(guān)測(cè)試代碼:
state = DHT11_Read_Data(&temperature, &humidity);
if(state == 2)
{
printf("the checksum is error\n");
}
else if(!state)
{
printf("temp = %d , humi = %d\n", temperature, humidity);
}
else
{
printf("DHT11 is not answer\n");
}
若采集到的數(shù)據(jù)沒(méi)有問(wèn)題,即可將機(jī)智云協(xié)議相關(guān)代碼移植進(jìn)工程中。
本文結(jié)束。
在下篇內(nèi)容中,介紹結(jié)合STM32cubx實(shí)現(xiàn)機(jī)智云代碼工程移植、采集數(shù)據(jù)上發(fā)、控制數(shù)據(jù)下拉、成品測(cè)試環(huán)節(jié)。
-
物聯(lián)網(wǎng)
+關(guān)注
關(guān)注
2899文章
43822瀏覽量
369351 -
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
+關(guān)注
關(guān)注
8文章
2645瀏覽量
81184
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
相關(guān)推薦
評(píng)論