如何在STM32中使用DHT11（含详细代码）

一、基本概述

DHT11 是低成本单总线数字温湿度复合传感器，内置湿敏电阻、NTC 热敏电阻与专用 8 位处理芯片，出厂已校准，直接输出数字信号，无需外接 ADC，是单片机入门最常用环境传感器。 优点：价格极低、接线简单、3.3V/5V 通用供电； 缺点：精度差、刷新慢、仅输出整数、高低温 / 极端湿度误差大。

二、核心电气参数

三、引脚定义（两种封装）

3 引脚模块（主流）

4 引脚直插模块

四、单总线通信时序（官方标准时序）

DHT11采用主机（单片机）主动发起、从机（传感器）被动应答的半双工单总线通信，全程时序严格、微秒级精准，时序偏差会直接导致通信失败、数据乱码。完整通信分为四大阶段：总线空闲、主机启动信号、传感器应答信号、40bit数据逐位传输、传输结束复位。

1. 总线空闲状态

常态下，4.7kΩ上拉电阻将DATA总线持续拉高，保持恒定高电平，传感器处于休眠待命状态，无数据传输、无信号输出。

2. 主机发送启动信号（通信触发核心）

主控GPIO配置为输出模式，主动拉低总线电平，触发传感器唤醒，标准时序参数：

• 总线拉低时长：18ms ~ 30ms（必须≥18ms，确保休眠的DHT11稳定检测到启动信号，不可过短；不建议超过30ms，避免传感器超时复位）

• 拉低结束后，主机立即释放总线、拉高电平，持续等待：20μs ~ 40μs

• 阶段作用：强制唤醒传感器，告知传感器准备接收数据上传指令

3. DHT11传感器应答握手信号（关键校验阶段）

传感器检测到完整启动信号后，从休眠唤醒，输出固定应答时序，告知主机“准备就绪，即将传输数据”，全程80μs精准时序：

• 第一步：传感器主动拉低DATA总线，持续80μs（应答低电平，主机可通过检测低电平确认传感器正常唤醒）

• 第二步：传感器释放总线、拉高电平，持续80μs（准备数据传输，作为数据帧起始缓冲）

若主机未检测到该80μs低电平应答，直接判定通信失败，大概率是接线错误、上拉电阻缺失、传感器未上电或采样间隔不足1s。

4. 40bit数据逐位传输（核心编码规则）

握手完成后，传感器连续输出40bit（5字节）数据，包含湿度整数、湿度小数、温度整数、温度小数、校验和。每一位数据的起始格式完全一致，通过高电平持续时长区分逻辑0和逻辑1，无例外：

每位数据固定前置：总线先拉低50μs（位同步信号，用于主机对齐时序）

• 逻辑0编码：50μs低电平结束后，总线拉高26μs ~ 28μs，随后立即拉低，代表当前位数据为0

• 逻辑1编码：50μs低电平结束后，总线拉高70μs左右，随后立即拉低，代表当前位数据为1

核心区分要点：低电平时长固定50μs，高电平短为0、高电平长为1，微秒级时长差异是数据解码的唯一依据。

5. 40bit数据帧固定格式（不可更改）

5字节共40bit，顺序固定，DHT11硬件限制湿度、温度小数位恒为0：

• Byte1：湿度整数数据（有效测量数值）

• Byte2：湿度小数数据（固定为0，无精度）

• Byte3：温度整数数据（有效测量数值）

• Byte4：温度小数数据（固定为0，无精度）

• Byte5：校验和（校验和 = Byte1+Byte2+Byte3+Byte4）

主机接收完成后，必须进行校验计算，校验一致则数据有效，不一致判定为传输干扰、数据作废。

四、程序源码（STM32标准库）

/**
* @brief 微秒级延时
* @param xus 延时时长，范围：0~233015
* @retval 无
*/
void Delay_us(uint32_t xus)
{
SysTick->LOAD = 72 * xus;//设置定时器重装值
SysTick->VAL = 0x00;//清空当前计数值
SysTick->CTRL = 0x00000005;//设置时钟源为HCLK，启动定时器
while(!(SysTick->CTRL & 0x00010000));//等待计数到0
SysTick->CTRL = 0x00000004;//关闭定时器
}

/**
* @brief 毫秒级延时
* @param xms 延时时长，范围：0~4294967295
* @retval 无
*/
void Delay_ms(uint32_t xms)
{
while(xms–)
{
Delay_us(1000);
}
}
#define DHT_GPIO GPIOB
#define DHT_PIN GPIO_Pin_5 /*引脚定义*/

//主机机模式主机发送总线电平
void DHT11_SendBit(uint8_t bitvalue)
{
GPIO_WriteBit(DHT_GPIO,DHT_PIN,(BitAction)bitvalue);
}
//从机模式主机读取总线电平
uint8_t DHT11_ReBit(void)
{
uint8_t bitvalue;
bitvalue=GPIO_ReadInputDataBit(DHT_GPIO,DHT_PIN);
return bitvalue;
}

//主机模式，即推挽输出
void DHT11_Out(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DHT_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DHT_GPIO,&GPIO_InitStructure);
GPIO_WriteBit(DHT_GPIO,DHT_PIN,Bit_SET);
}

//从机模式，上拉输入
void DHT11_Int(void)
{
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=DHT_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(DHT_GPIO,&GPIO_InitStructure);
}

/*DHT11复位，退出待机模式*/
uint8_t DHT11_Ready(void)
{
uint16_t i;
DHT11_Out();//主机输出模式
DHT11_SendBit(0);
Delay_ms(20);//总线拉低至少18ms
DHT11_SendBit(1);
Delay_us(30);//总线拉高20—40us
DHT11_Int();//从机输入模式
Delay_us(10);//稍微延时，防止未受到响应
if(DHT11_ReBit()==1)//是否受到响应信号
return 0;//如果没有受到从机输入的低电平，直接退出
i=7200;
while(DHT11_ReBit()==0)//等待总线被从机拉高
{
i–;
if(i==0)
return 0;//超时退出，防止死循环
}
i=7200;
while(DHT11_ReBit()==1)//等待总线被从机拉低，即响应完成，1bit开始信号
{
i–;
if(i==0)//超时退出，防止死循环
return 0;
}
return 1;
}

/*读取一字节数据*/
uint8_t DHT11_ReByte(void)
{
uint8_t i;
uint16_t count;
uint8_t Data=0;

for(i=0;i<8;i++)
{
count=7200;
while(DHT11_ReBit()==0)//等待总线被从机拉高，从机发送bit位
{
count–;
if(count==0)
return 0;
}
Delay_us(40);//延时40us后判断总线是否为高电平，如果传输的数据是0，那么40us后，从机会进入下一个bit开始信号，此时总线0
if(DHT11_ReBit())
{
Data|=(0x80>>i);
}
count=7200;
while(DHT11_ReBit()==1)
{
count–;
if(count==0)
return 0;
}
}
return Data;
}
/*读取40bit*/
void DHT_ReadDate(uint8_t* R_H,uint8_t* R_L,uint8_t* T_H,uint8_t* T_L)
{
uint8_t ready=0;
uint8_t klaok;
ready=DHT11_Ready();
if(ready==1)//成功受到响应信号，开始读取数据
{
*R_H=DHT11_ReByte();
*R_L=DHT11_ReByte();
*T_H=DHT11_ReByte();
*T_L=DHT11_ReByte();
klaok=DHT11_ReByte();
Delay_us(20);
if((*R_H+*R_L+*T_H+*T_L)==klaok)
{
//Printf("读取成功")
}
else
{
//Printf("读取失败")
}
}
}