將DHT11溫度和濕度傳感器與STM32F103C8連接的方法

DHT11是一款溫濕度傳感器，顧名思義，用于測量特定環(huán)境或密閉空間內(nèi)的大氣溫濕度。該傳感器通常用于監(jiān)測農(nóng)業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)院、汽車、氣象站等許多應(yīng)用中的環(huán)境參數(shù)。

該傳感器可以測量從 0°C 到 50°C 的溫度，精度為 1°C。它通常用于受控環(huán)境中，例如熱通風(fēng)系統(tǒng)、恒溫室等，以監(jiān)測溫度并采取糾正措施。濕度測量范圍為 20% 至 90%，精度為 1%。濕度表示空氣中存在的水蒸氣量。在許多情況下，例如在制造和儲(chǔ)存茶粉時(shí)，濕度值必須保持在受控范圍內(nèi)，必須在房間內(nèi)保持正確的濕度，否則茶會(huì)失去味道和氣味。客廳的濕度水平也應(yīng)保持在舒適的范圍內(nèi)。獲得最大舒適度的理想濕度值在 50% 到 65% 之間。

今天在本教程中，我們將學(xué)習(xí)如何將流行的 DHT11 溫度和濕度傳感器與 STM32 微控制器連接。

DHT11溫濕度傳感器

在繼續(xù)界面程序之前，讓我們了解一些有關(guān) DHT11 傳感器的信息。如前所述， DHT11 傳感器用于測量 溫度和濕度。 該傳感器帶有一個(gè)專用的內(nèi)置 NTC來測量溫度。它有一個(gè)板載 8 位微控制器，可通過單線協(xié)議將溫度和濕度值作為串行數(shù)據(jù)輸出。意思是，傳感器只有一個(gè)數(shù)據(jù)引腳，通過它可以讀取溫度和濕度值，從而節(jié)省了微控制器端的引腳。該傳感器還經(jīng)過工廠校準(zhǔn)，因此易于與其他微控制器連接。

DHT11 規(guī)格：

工作電壓：3.5V 至 5.5V

工作電流：0.3mA（測量）60uA（待機(jī)）

輸出：串行數(shù)據(jù)

溫度范圍：0°C 至 50°C

濕度范圍：20% 至 90%

分辨率：溫度和濕度均為 16 位

準(zhǔn)確度：±1°C 和 ±1%

所需組件

STM32F103C8

DHT11溫濕度傳感器

16x2 液晶顯示器

IIC/I2C 串行接口適配器模塊

面包板

連接電線

電路原理圖

將 DHT11 與 STM32 微控制器連接的完整電路圖如下所示。電路是使用 Fritzing 軟件繪制的。

如您所見，我們使用I2C 接口模塊將 LCD 模塊連接到 STM32。這使連接變得簡單，并進(jìn)一步減少了控制器端使用的引腳數(shù)量。但是，如果您沒有此模塊，您也可以通過以下鏈接直接連接 LCD STM32 。

如果您有接口模塊，那么 I2C 串行接口模塊（固定 16X2 LCD 顯示器）和 STM32F103C8 之間的電路連接如下表所示：

同樣，STM32F103C8 和 DHT11 傳感器之間的電路連接如下表所示。

連接完成后，我的硬件如下所示。

整個(gè)設(shè)置由我筆記本電腦的 STM32 的 USB 端口供電?，F(xiàn)在我們的硬件已經(jīng)準(zhǔn)備好了，讓我們進(jìn)入編碼部分。

為 STM32F103C8 準(zhǔn)備 Arduino IDE

我們必須編寫一個(gè)程序來從 DHT11 傳感器中讀取溫度和濕度值并將其顯示在 LCD 模塊上。這里液晶顯示器是通過I2C適配器連接的，因此我們首先要找到這個(gè)適配器的I2C地址來與LCD通信。

將 I2C 串行 LCD 接口適配器模塊與 STM32F103C8 連接：

從電路圖中我們可以注意到 STM32F103C8 I2C 引腳 PB6 和 PB7 與 I2C 串行接口模塊的 SCL 和 SDA 引腳相連。要查找 I2C 串行接口模塊的地址，我們必須掃描可用地址。

掃描 I2C 串行接口模塊的地址：

按照以下步驟查找 LCD I2C 接口模塊的 I2C 地址。

1.首先檢查Arduino IDE的STM32包是否安裝。

2. 通過上述鏈接使用 Arduino IDE 安裝用于編程 STM32 的軟件包時(shí)，默認(rèn)安裝了線庫。

3. 示例中提供了用于掃描連接的 I2C 設(shè)備的程序（在 Arduino IDE 中：Files-》Examples-》Wire-》I2C 掃描儀線）。在此之前，在 Tools-》Board-》Generic STM32F103C8 Series 中選擇板，如下所示。

4. 然后將代碼上傳到 STM32F103C8 和打開的串行監(jiān)視器。

現(xiàn)在注意 I2C 16x2 LCD 顯示器的 I2C 地址為 （0x27）。

為 I2C 16x2 顯示模塊和 DHT11 傳感器安裝庫：

現(xiàn)在我們知道了 I2C 地址，我們需要下載一個(gè)庫，以便通過 I2C 與 LCD 顯示器進(jìn)行通信。I2C LCD 顯示庫可從此鏈接下載。下載 zip 文件后，通過 sketch-》import library 在 Arduino IDE 中安裝 I2C LCD 庫。該庫也可以與 Arduino 板一起使用，用于與 I2C LCD 顯示模塊進(jìn)行通信。

同樣，為了從 DHT11 傳感器讀取串行數(shù)據(jù)，我們將使用DHT11 庫。使用提供的鏈接將庫下載為 ZIP 文件，下載后，使用草圖-》導(dǎo)入庫在 Arduino IDE 中安裝 DHT庫。同樣的庫也可以與 Arduino 板一起使用。

編碼說明

本文的完整代碼可以在本頁底部找到，相同的解釋如下。最初包括所需的庫。包括用于在 STM32F103C8中使用 I2C 的Wire.h庫、用于使用 I2C 類型 LCD 顯示器的LiquidCrystal_I2C.h和用于使用 DHT 傳感器功能的DHT.h

#include        
#include    
#include                     

現(xiàn)在定義了與STM32F103C8的PA1相連的DHT11（OUT引腳）的引腳名稱

#define DHTPIN PA1

而且，DHTTYPE 被定義為 DHT11。

#define DHTTYPE DHT11

接下來初始化 I2C 地址為 0x27 和 16x2 類型 LCD 顯示器的LiquidCrystal_I2C類的對象 lcd 。

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

此外， DHT 類的對象 dht與 STM32 和 DHT 類型為 DHT11 的 DHT 引腳被初始化

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);    

接下來在void setup() 中：

首先使用以下方法初始化 LCD

液晶顯示器開始（）；

然后使用以下語句開始接收來自 DHT11 傳感器的溫度和濕度值。

dht.begin();         

打開黑光燈并打印歡迎信息并在三秒鐘后清除它們。

液晶背光（）；     
lcd.setCursor(0,0); 
lcd.print("電路文摘"); 
lcd.setCursor(0,1); 
lcd.print("DHT11 與 STM32"); 
延遲（3000）；
lcd.clear();

接下來在void loop() 中：

從 DHT11 傳感器連續(xù)接收該值。為了獲得溫度和濕度的單獨(dú)值并將其存儲(chǔ)在變量中，使用了以下語句。

僅獲取濕度值

浮動(dòng) h = dht.readHumidity();      

僅獲取溫度值

浮動(dòng) t = dht.readTemperature();   

最后在 16X2 LCD 顯示屏上打印

  lcd.setCursor(0,0); 
  lcd.print("溫度："); 
  lcd.print(t); 
  lcd.print("C"); 
  lcd.setCursor(0,1); 
  lcd.print("濕度："); 
  lcd.print(h); 
  lcd.print("%");

基于STM32的溫度計(jì)的工作

一旦您的硬件和代碼準(zhǔn)備就緒，只需將代碼寫入您的硬件，您應(yīng)該會(huì)注意到您的 LCD 顯示歡迎屏幕，然后是實(shí)時(shí)溫度和濕度值，如下所示

如果您的顯示器沒有顯示任何內(nèi)容，您可以檢查調(diào)整I2C 模塊背面的對比度電位器。我嘗試使用空調(diào)改變房間溫度，發(fā)現(xiàn)傳感器值也會(huì)相應(yīng)變化。AC 還可以選擇測量室溫，如下圖所示，我的遙控器顯示室溫為 27°C，我們的傳感器還在 LCD 上顯示 27.3°C，這非常接近。

#include //使用 I2C 的庫

#include //使用 I2C 類型 LCD 顯示器的

庫 #include //使用 DHT 傳感器的庫


#define DHTPIN PA1


#define DHTTYPE DHT11


LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); //為LiquidCrystal_I2C類初始化對象lcd，I2C地址為0x27和16x2類型的LCD顯示


DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); //使用STM32的DHT引腳和DHT類型為DHT11的DHT類初始化對象dht


void setup()

{

// 初始化 LCD

lcd.begin();

dht.begin(); //開始接收溫度和濕度值。

液晶背光（）；// 打開黑燈并打印歡迎信息。

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("電路文摘");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("DHT11 與 STM32");

延遲（3000）；

lcd.clear();

}


無效循環(huán)（）

{

浮動(dòng)h = dht.readHumidity（）；//獲取濕度值

float t = dht.readTemperature(); //獲取溫度值

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("溫度：");

lcd.print(t);

lcd.print("C");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("濕度：");

lcd.print(h);

lcd.print("%");

}