STM32F103C8连接使用DHT11温湿度传感器的方法

天南地北客

DHT11是温度和湿度传感器，顾名思义用于测量特定环境或封闭空间内的大气温度和湿度。该传感器通常用于监测许多应用中的环境参数，如农业、食品工业、医院、汽车、气象站等。

传感器可以测量0°C至50°C的温度，精度为1°C。它通常用于受控环境，如热通风系统、温度室等，以监测温度并采取纠正措施。湿度测量范围为20％至90％，精度为1％。湿度表示空气中存在的水蒸气量。在许多情况下，湿度值必须保持在受控范围内，例如在制造和储存茶粉时，必须在室内保持正确的湿度，否则茶将失去其味道和气味。客厅的湿度也应保持在舒适的范围内。湿度的最佳舒适度的理想值在50％至65％之间。

今天在本篇文章中，我们将学习如何将流行的DHT11温度和湿度传感器与STM32微控制器连接。STM32 BluePill开发板，由ST Microelectronics的STM32F103C8T6微控制器组成。它是一款32位ARM Cortex M3控制器，具有高时钟频率，适用于高速和功率约束应用。

DHT11温湿度传感器

在继续进行编写程序之前，让我们了解一些关于DHT11传感器的知识。如前所述，DHT11传感器用于测量温度和湿度。传感器配有专用的内置NTC来测量温度。它有一个板载8位微控制器，通过单线协议输出温度和湿度值作为串行数据。这意味着，传感器只有一个数据引脚，通过它可以读取温度和湿度值，从而节省了微控制器端的引脚。该传感器还经过工厂校准，因此易于与其他微控制器连接。

DHT11规格参数：

●    工作电压：3.5V至5.5V

●    工作电流：0.3mA（测量）60uA（待机）

●    输出：串行数据

●    温度范围：0°C至50°C

●    湿度范围：20％至90％

●    分辨率：温度和湿度均为16位

●    精度：±1°C和±1％

引脚编号	引脚名称	使用说明
1	VCC	3.5V至5.5V
2	DATA	通过串行数据输出温度和湿度
3	GROUND	连接到电路的接地

需要的组件

●    STM32F103C8开发板

●    DHT11温湿度传感器

●    1602 LCD显示屏

●    I2C串行接口适配器模块

●    面包板

●    连接导线

电路原理图

将DHT11与STM32微控制器连接的完整电路图如下所示。使用Fritzing软件绘制电路。

如您所见，我们使用I2C接口模块将LCD模块连接到STM32。这使得连接简单并进一步减少了控制器侧使用的引脚数量。

连接完成后，硬件如下所示。

整个设置由笔记本电脑的STM32 USB端口供电。现在我们的硬件已准备就绪，让我们进入代码部分。

为STM32F103C8准备Arduino IDE

我们必须编写一个程序来读取DHT11传感器的温度和湿度值，并将其显示在LCD模块上。这里LCD显示屏通过I2C适配器连接，因此我们首先找到该适配器的I2C地址与LCD通信。

I2C串行LCD接口适配器模块与STM32F103C8的连接：

从电路图中我们可以看到STM32F103C8 I2C引脚PB6和PB7与I2C串行接口模块的SCL和SDA引脚相连。要查找I2C串行接口模块的地址，我们必须扫描可用的地址。

扫描I2C串行接口模块的地址：

按照以下步骤查找LCD I2C接口模块的I2C地址。

1.首先检查安装了Arduino IDE的STM32软件包。

2.通过上面的链接安装使用Arduino IDE编程STM32的软件包时，默认安装了wire库。

3.扫描所连接的I2C器件的程序存在于示例中（在Arduino IDE中：Files->Examples->Wire->I2C scanner wire）。在此之前，请在Tools-> Board-> Generic STM32F103C8 Series中选择电路板，如下所示。

4.然后将代码上传到STM32F103C8和打开的串行监视器。

现在请注意I2C 1602 LCD显示器的I2C地址为（0x27）。

安装用于I2C 16x2显示模块和DHT11传感器的库：

现在我们知道了I2C地址，我们需要下载一个库，通过I2C与LCD显示器进行通信。可以从此链接下载I2C LCD显示库。下载zip文件后，通过sketch-> import library在Arduino IDE中安装I2C LCD库。该库也可以与Arduino板一起用于与I2C LCD显示模块通信。

同样，为了从DHT11传感器读取串行数据，我们将使用DHT11库。使用提供的链接将库下载为ZIP文件，下载后，使用sketch-> import library在Arduino IDE中安装DHT库。同样的库也可以与Arduino板一起使用。

编码说明

本文的完整代码可以在本页底部找到。首先包括所需的库。包括用于在STM32F103C8中使用I2C的Wire.h库，用于使用I2C型LCD显示器的LiquidCrystal_I2C.h和用于使用DHT传感器功能的DHT.h

1. #include <Wire.h>      
   
2. #include <LiquidCrystal_I2C.h>  
   
3. #include <DHT.h>  

复制代码

现在定义了与STM32F103C8的PA1连接的DHT11（OUT引脚）的引脚名称

1. #define DHTPIN PA1

复制代码

而且，DHTTYPE被定义为DHT11。

1. #define DHTTYPE DHT11

复制代码

接下来，初始化I2C地址为0x27和1602型LCD显示的LiquidCrystal_I2C类的对象lcd。

1. LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

复制代码

此外，DHT引脚的对象dht使用带有STM32的DHT引脚和DHT类型作为DHT11进行初始化

1. DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);   

复制代码

在void setup()函数中，首先使用以下方法初始化LCD

1. lcd.begin();

复制代码

然后使用以下语句开始从DHT11传感器接收温度和湿度值。

1. dht.begin();         

复制代码

打开背光并打印欢迎信息，并在三秒钟后清除它们。

1. lcd.backlight();     
   
2. lcd.setCursor(0,0);
   
3. lcd.print("CIRCUIT DIGEST");
   
4. lcd.setCursor(0,1);
   
5. lcd.print("DHT11 with STM32");
   
6. delay(3000);
   
7. lcd.clear();

复制代码

接下来在void loop()函数中，从DHT11传感器连续接收该值。为了获得温度和湿度的单独值并将其存储在变量后面的语句中。

获得湿度值:

1. float h = dht.readHumidity();      

复制代码

获取温度值

1. float t = dht.readTemperature();

复制代码

最后在1602 LCD显示屏上打印这些值：

1.   lcd.setCursor(0,0);
   
2.   lcd.print("Temp: ");
   
3.   lcd.print(t);
   
4.   lcd.print(" C");
   
5.   lcd.setCursor(0,1);
   
6.   lcd.print("Humid: ");
   
7.   lcd.print(h);
   
8.   lcd.print(" %");

复制代码

基于STM32的温度计的工作过程

一旦您的硬件和代码准备就绪，只需硬件代码，您应该注意到LCD显示欢迎屏幕，然后显示实时温度和湿度值，如下所示

如果您的显示屏没有显示任何内容，您可以检查调整I2C模块背面的对比度电位计。我尝试使用空调改变室温，发现传感器值也相应变化。 还可以选择测量室温，如下图所示，我的遥控器将室温显示为27°C，我们的传感器也在液晶显示屏上显示27.3°C，非常接近。

希望您了解该项目并享受制作过程。如果您在使用它时遇到任何问题，请在本帖下面进行回复

代码

本文使用的完整代码如下所示： main.rar (599 Bytes, 下载次数: 149)

2019-7-14 22:12 上传

点击文件名下载附件

lmm

编译的时候有问题呢