【5月主题月】LPC845读取DHT11温湿度模块

胤幻1988 · 发表于 2021-5-18 10:35:20

本帖最后由胤幻1988 于 2021-5-21 09:40 编辑

最近响应日天号召，调试下温湿度传感器DHT11。本来在32平台上弄过，顺利的异常。
但这次用自制板LPC845_Lite读取DHT11温湿度传感器，却出现了无法发现器件的问题。
反复查看代码，及DHT11的时序图，没发现问题。最终怀疑SDK自带的延时不够精准，
用CTIMER0 做了个精度高些的延时，果然好了。
模拟单总线对时序的要求还真是高。时序要求高，要求高，要求高。出不来数据的，
一般都是这个问题。
我们先看下DHT11的时序图及DATA存储位置及计算方法：
时序图：

DATA存储位置及计算方法：

下面我们根据时序图写函数，之前强掉过延时精准的重要性，
我们用CTIMER0定时器来作为延时的发生器：
当前系统LPC845定时器时钟30M,这里仅将其时钟分频为30（1MHz，一个节拍对应1us）
和分频为30000(1KHz,一个节拍对应1ms)，然后读取定时器TC的值，来判断延时的到达。
未使用中断，和其他高端设计。
代码如下：
定时器初始化设置：

const ctimer_config_t CTIMER0_config = {
.mode = kCTIMER_TimerMode,
.input = kCTIMER_Capture_0,
.prescale = 29
};
static void CTIMER0_init(void) {
/* CTIMER0 peripheral initialization */
CTIMER_Init(CTIMER0_PERIPHERAL, &CTIMER0_config);
}

复制代码

基于对us的实时性，这里定时器默认配置位微妙的设置，毫秒延时后，恢复成微妙的设置：

void delay_us(uint32_t nus)
{
//SDK_DelayAtLeastUs(nus,SystemCoreClock);
CTIMER0_PERIPHERAL->TC=0;
/* Start the timer */
CTIMER_StartTimer(CTIMER0_PERIPHERAL);
//等待计时完成
while((CTIMER0_PERIPHERAL->TC)<nus){};
//关闭定时器
CTIMER_StopTimer(CTIMER0_PERIPHERAL);
}
void delay_ms(uint32_t nms)
{
/* while(nms--)
{
delay_us(1000);
}*/
ctimer_config_t CTIMER0_config = {
.mode = kCTIMER_TimerMode,
.input = kCTIMER_Capture_0,
.prescale = 29999 //30M 分频 30000 1000 1cnt=1ms
};
/* CTIMER0 peripheral initialization */
CTIMER_Init(CTIMER0_PERIPHERAL, &CTIMER0_config);
CTIMER0_PERIPHERAL->TC=0;
/* Start the timer */
CTIMER_StartTimer(CTIMER0_PERIPHERAL);
//等待计时完成
while((CTIMER0_PERIPHERAL->TC)<nms){};
//关闭定时器
CTIMER_StopTimer(CTIMER0_PERIPHERAL);
//ms级别对时间不敏感
//恢复US 配置
CTIMER0_config.prescale = 29; //30M 分频 29+1 1M 1cnt=1us
/* CTIMER0 peripheral initialization */
CTIMER_Init(CTIMER0_PERIPHERAL, &CTIMER0_config);
}

复制代码

DHT的操作函数：
IO口方向及赋值及读取的宏定义：

//DATA-->P0_16
////IO操作函数
#define DHT11_PIN_CLR GPIO_PortClear(BOARD_INITPINS_dht11_data_GPIO, BOARD_INITPINS_dht11_data_PORT, \
1U << BOARD_INITPINS_dht11_data_PIN)
#define DHT11_PIN_SET GPIO_PortSet (BOARD_INITPINS_dht11_data_GPIO, BOARD_INITPINS_dht11_data_PORT, \
1U << BOARD_INITPINS_dht11_data_PIN)
#define DHT11_DQ_OUT(x) (x>0)? DHT11_PIN_SET:DHT11_PIN_CLR
#define DHT11_DQ_IN GPIO_PinRead (BOARD_INITPINS_dht11_data_GPIO, BOARD_INITPINS_dht11_data_PORT, \
BOARD_INITPINS_dht11_data_PIN)
//IO方向设置
// GPIO->DIRSET[0]|=1<<16;//1 OUTPUT 0 INPUT
// GPIO->DIRCLR[0]|=1<<16;
#define DHT11_IO_IN() (BOARD_INITPINS_dht11_data_GPIO->DIRCLR[BOARD_INITPINS_dht11_data_PORT] |= 1UL << BOARD_INITPINS_dht11_data_PIN)
#define DHT11_IO_OUT() (BOARD_INITPINS_dht11_data_GPIO->DIRSET[BOARD_INITPINS_dht11_data_PORT] |= 1UL << BOARD_INITPINS_dht11_data_PIN)

复制代码

具体操作函数：

void DHT11_Reset(void)
{
DHT11_IO_OUT(); //SET OUTPUT
DHT11_DQ_OUT(0); //拉低DQ
delay_ms(20); //拉低至少18ms
DHT11_DQ_OUT(1); //DQ=1
delay_us(30); //主机拉高20~40us
}
uint8_t DHT11_Check(void)
{
uint8_t retry=0;
DHT11_IO_IN();//SET INPUT
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)
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 2;
return 0;
}
uint8_t DHT11_Read_Bit(void)
{
uint8_t retry=0;
while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)
{
retry++;
delay_us(1);
}
retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)
{
retry++;
delay_us(1);
}
delay_us(40);
if(DHT11_DQ_IN) return 1;
else return 0;
}
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(uint8_t *temp,uint8_t *humi)
{
uint8_t buf[5],i;
DHT11_Reset();
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];
*temp=buf[2];
}
}
else return 1;
return 0;
}
uint8_t DHT11_Init(void)
{
/* Enables the clock for the GPIO0 module */
CLOCK_EnableClock(kCLOCK_Gpio0);
gpio_pin_config_t dht11_data_config = {
.pinDirection = kGPIO_DigitalOutput,
.outputLogic = 1U,
};
/* Initialize GPIO functionality on pin PIO0_16 (pin 19) */
GPIO_PinInit(BOARD_INITPINS_dht11_data_GPIO, BOARD_INITPINS_dht11_data_PORT, BOARD_INITPINS_dht11_data_PIN, &dht11_data_config);
DHT11_PIN_SET;
//DHT11_PIN_OUT();
DHT11_Reset();
return DHT11_Check();
}

复制代码

具体在main函数里面的调用：
初始化：

while(DHT11_Init()) //DHT11初始化
{
PRINTF("DHT11 Error\r\n");
RGBLED_Show(255,0,0);delay_ms(500);
PRINTF("time cnt value is %d \r\n",CTIMER0_PERIPHERAL->TC);
RGBLED_Show(254,254,0);delay_ms(500);
}
PRINTF("DHT11 OK\r\n");
delay_ms(10);
//去掉前期不稳定的读取
for(j=0;j<10;j++)
{
DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity);
delay_ms(100);
}

复制代码

OLED显示：

OLED_Clear();
OLED_ShowChinese(0,0,0,16,1);
OLED_ShowChinese(18,0,1,16,1);
OLED_ShowChinese(36,0,2,16,1);
OLED_ShowChinese(54,0,3,16,1);
OLED_ShowChinese(72,0,4,16,1);
OLED_ShowChinese(90,0,5,16,1);
OLED_ShowChinese(108,0,6,16,1);
OLED_ShowString(8,16,(uint8_t *)"JacksonQiu_NXP",16,1);
OLED_ShowString(20,32,(uint8_t *)"2021/05/18",16,1);
OLED_ShowString(0,48,(uint8_t *)"TEMP:",16,1);
OLED_ShowString(63,48,(uint8_t *)"HUMD:",16,1);
//OLED_ShowNum(48,48,temperature,3,16,1);//显示TEMP
//OLED_ShowNum(103,48,humidity,3,16,1);//显示HUMD
OLED_Refresh();
delay_ms(1000);

复制代码

循环里面打印出，并刷新OLED：

DHT11_Read_Data(&temperature,&humidity); //读取温湿度值
PRINTF("the tem is : %d ,the hum is : %d \r\n",temperature,humidity);
//显示温度湿度
OLED_ShowNum(48-8,48,temperature,2,16,1);//显示TEMP
OLED_ShowNum(103,48,humidity,2,16,1);//显示HUMD
OLED_Refresh();
delay_ms(1000);

复制代码

编译下载，显示如下：

好了，DHT11温湿度的实验就到这了。
谢谢观看！代码：

LPC845_MICOKIT_EXT_Project.rar (2.37 MB, 下载次数: 3)

jobszheng5 · 发表于 2021-5-18 14:31:16

鼓掌鼓掌

sumoon_yao · 发表于 2021-5-21 21:36:49

膜拜大神！

ghost110 · 发表于 2021-6-2 11:05:49

好详细，另外最后那个图的灯一亮，差点闪瞎我

[主题月] 【5月主题月】LPC845读取DHT11温湿度模块

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