Dth11温湿度传感器

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Dth11温湿度传感器

元件：该传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。

引脚说明：

  1. VDD：供电3-5.5V
  2. DATA：串行数据，单总线
  3. NC：空脚，请悬空
  4. GND：接地，电源负极

工作流程：

DATA用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零。操作流程如下:
一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式:
8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据 + 8bit温度整数数据 + 8bit温度小数数据 +8 bit校验和
数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。
bits[0]+bits[1]+bits[2]+bits[3]=bits[4]

主机请求：总线拉低至少18ms，之后总线拉高延时等待20-40us，切换到输入模式；
DHT响应：接收到开始信号后，等待主机信号结束，然后发送80us低电平响应信号，之后把总线拉高80us准备发送数据，每一bit数据以50us低电平时隙开始，高电平的长短决定数据位为0或1，当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

代码说明

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float dht11::dec2f(uint8_t x)
{
	float result = 0.0;
	while (x != 0)
	{
		result = ((float)x) / 10;
		x /= 10;
	}
	return result;
}
int dht11::read(int pin)
{
	// BUFFER TO RECEIVE
	uint8_t bits[5];
	uint8_t cnt = 7;
	uint8_t idx = 0;
	int tmp = 0;
	float decpart = 0.0;
	float intpart = 0.0;

	// EMPTY BUFFER
	for (int i = 0; i < 5; i++)
		bits[i] = 0;

	pinMode(pin, OUTPUT);	//输出模式
	digitalWrite(pin, LOW);  //拉低点位
	delay(18);				 //主机发送开始信号
	digitalWrite(pin, HIGH); //拉高点位
	delayMicroseconds(40);   //延时等待
	pinMode(pin, INPUT);	 //切换为输入模式，接收信号

	// ACKNOWLEDGE or TIMEOUT
	unsigned int loopCnt = 10000;
	while (digitalRead(pin) == LOW) //接收DHT响应信号
		if (loopCnt-- == 0)
			return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

	loopCnt = 10000;
	while (digitalRead(pin) == HIGH) //DHT准备发送数据
		if (loopCnt-- == 0)
			return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

	// READ OUTPUT - 40 BITS => 5 BYTES or TIMEOUT
	for (int i = 0; i < 40; i++)
	{
		loopCnt = 10000;
		while (digitalRead(pin) == LOW)
			if (loopCnt-- == 0)
				return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

		unsigned long t = micros();

		loopCnt = 10000;
		while (digitalRead(pin) == HIGH)
			if (loopCnt-- == 0)
				return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;

		if ((micros() - t) > 40)
			bits[idx] |= (1 << cnt); //高点位维持26us-28us代表‘0’，维持70us代表‘1’，这里以40us为界限判断
		if (cnt == 0)				 // 判断8bit是否结束
		{
			cnt = 7; // 重置准备下一8bit读取
			idx++;
		}
		else
			cnt--;
	}

	decpart = dec2f(bits[1]); //第二个8bit，转换湿度float小数部分（湿度的小数确实无数据）
	tmp = bits[0];
	intpart = (float)(tmp); //第一个8bit，转换湿度float整数部分
	humidity = intpart + decpart;

	decpart = dec2f(bits[3]); //第四个8bit，转换温度float小数部分（测试温度的小数是有数据的）
	tmp = bits[2];
	intpart = (float)(tmp); //第三个8bit，转换温度float整数部分
	temperature = intpart + decpart;

	uint8_t sum = bits[0] + bits[1] + bits[2] + bits[3];

	if (bits[4] != sum)
		return DHTLIB_ERROR_CHECKSUM; //校验和
	return DHTLIB_OK;
}