将DHT11温度和湿度传感器与STM32F103C8连接的方法

DHT11是一款温湿度传感器，顾名思义，用于测量特定环境或密闭空间内的大气温湿度。该传感器通常用于监测农业、食品工业、医院、汽车、气象站等许多应用中的环境参数。

该传感器可以测量从 0°C 到 50°C 的温度，精度为 1°C。它通常用于受控环境中，例如热通风系统、恒温室等，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，例如在制造和储存茶粉时，湿度值必须保持在受控范围内，必须在房间内保持正确的湿度，否则茶会失去味道和气味。客厅的湿度水平也应保持在舒适的范围内。获得最大舒适度的理想湿度值在 50% 到 65% 之间。

今天在本教程中，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。

DHT11温湿度传感器

在继续界面程序之前，让我们了解一些有关 DHT11 传感器的信息。如前所述， DHT11 传感器用于测量 温度和湿度。 该传感器带有一个专用的内置 NTC来测量温度。它有一个板载 8 位微控制器，可通过单线协议将温度和湿度值作为串行数据输出。意思是，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：

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

准确度：±1°C 和 ±1%

所需组件

STM32F103C8

DHT11温湿度传感器

16x2 液晶显示器

IIC/I2C 串行接口适配器模块

面包板

连接电线

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。电路是使用 Fritzing 软件绘制的。

如您所见，我们使用I2C 接口模块将 LCD 模块连接到 STM32。这使连接变得简单，并进一步减少了控制器端使用的引脚数量。但是，如果您没有此模块，您也可以通过以下链接直接连接 LCD STM32 。

如果您有接口模块，那么 I2C 串行接口模块（固定 16X2 LCD 显示器）和 STM32F103C8 之间的电路连接如下表所示：

同样，STM32F103C8 和 DHT11 传感器之间的电路连接如下表所示。

连接完成后，我的硬件如下所示。

整个设置由我笔记本电脑的 STM32 的 USB 端口供电。现在我们的硬件已经准备好了，让我们进入编码部分。

为 STM32F103C8 准备 Arduino IDE

我们必须编写一个程序来从 DHT11 传感器中读取温度和湿度值并将其显示在 LCD 模块上。这里液晶显示器是通过I2C适配器连接的，因此我们首先要找到这个适配器的I2C地址来与LCD通信。

将 I2C 串行 LCD 接口适配器模块与 STM32F103C8 连接：

从电路图中我们可以注意到 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Arduino IDE的STM32包是否安装。

2. 通过上述链接使用 Arduino IDE 安装用于编程 STM32 的软件包时，默认安装了线库。

3. 示例中提供了用于扫描连接的 I2C 设备的程序（在 Arduino IDE 中：Files-》Examples-》Wire-》I2C 扫描仪线）。在此之前，在 Tools-》Board-》Generic STM32F103C8 Series 中选择板，如下所示。

4. 然后将代码上传到 STM32F103C8 和打开的串行监视器。

现在注意 I2C 16x2 LCD 显示器的 I2C 地址为 （0x27）。

为 I2C 16x2 显示模块和 DHT11 传感器安装库：

现在我们知道了 I2C 地址，我们需要下载一个库，以便通过 I2C 与 LCD 显示器进行通信。I2C LCD 显示库可从此链接下载。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 板一起使用，用于与 I2C LCD 显示模块进行通信。

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，使用草图-》导入库在 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，相同的解释如下。最初包括所需的库。包括用于在 STM32F103C8中使用 I2C 的Wire.h库、用于使用 I2C 类型 LCD 显示器的LiquidCrystal_I2C.h和用于使用 DHT 传感器功能的DHT.h

#include        
#include    
#include                     

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

#define DHTPIN PA1

而且，DHTTYPE 被定义为 DHT11。

#define DHTTYPE DHT11

接下来初始化 I2C 地址为 0x27 和 16x2 类型 LCD 显示器的LiquidCrystal_I2C类的对象 lcd 。

LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);

此外， DHT 类的对象 dht与 STM32 和 DHT 类型为 DHT11 的 DHT 引脚被初始化

DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);    

接下来在void setup() 中：

首先使用以下方法初始化 LCD

液晶显示器开始（）；

然后使用以下语句开始接收来自 DHT11 传感器的温度和湿度值。

dht.begin();         

打开黑光灯并打印欢迎信息并在三秒钟后清除它们。

液晶背光（）；     
lcd.setCursor(0,0); 
lcd.print("电路文摘"); 
lcd.setCursor(0,1); 
lcd.print("DHT11 与 STM32"); 
延迟（3000）；
lcd.clear();

接下来在void loop() 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中，使用了以下语句。

仅获取湿度值

浮动 h = dht.readHumidity();      

仅获取温度值

浮动 t = dht.readTemperature();   

最后在 16X2 LCD 显示屏上打印

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

基于STM32的温度计的工作

一旦您的硬件和代码准备就绪，只需将代码写入您的硬件，您应该会注意到您的 LCD 显示欢迎屏幕，然后是实时温度和湿度值，如下所示

如果您的显示器没有显示任何内容，您可以检查调整I2C 模块背面的对比度电位器。我尝试使用空调改变房间温度，发现传感器值也会相应变化。AC 还可以选择测量室温，如下图所示，我的遥控器显示室温为 27°C，我们的传感器还在 LCD 上显示 27.3°C，这非常接近。

#include //使用 I2C 的库

#include //使用 I2C 类型 LCD 显示器的

库 #include //使用 DHT 传感器的库


#define DHTPIN PA1


#define DHTTYPE DHT11


LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2); //为LiquidCrystal_I2C类初始化对象lcd，I2C地址为0x27和16x2类型的LCD显示


DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE); //使用STM32的DHT引脚和DHT类型为DHT11的DHT类初始化对象dht


void setup()

{

// 初始化 LCD

lcd.begin();

dht.begin(); //开始接收温度和湿度值。

液晶背光（）；// 打开黑灯并打印欢迎信息。

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("电路文摘");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("DHT11 与 STM32");

延迟（3000）；

lcd.clear();

}


无效循环（）

{

浮动h = dht.readHumidity（）；//获取湿度值

float t = dht.readTemperature(); //获取温度值

lcd.setCursor(0,0);

lcd.print("温度：");

lcd.print(t);

lcd.print("C");

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print("湿度：");

lcd.print(h);

lcd.print("%");

}