STM32-温湿度上传OneNET项目

一、项目需求

使用 ESP8266 连接 OneNET 云平台，并通过 MQTT 协议上传 DHT11 获取的温湿度值。

二、项目框图

三、DHT11工作原理

参考于良许嵌入式手把手教你玩转DHT11（原理+驱动） | 良许嵌入式

3.1 正常工作验证 #

上电后，「电源指示灯/POWER」红灯亮，表示上电成功，正常工作。

3.2 DHT11工作时序 #

3.2.1 整体工作时序 #

DHT11 整体工作时序为：主机发送开始信号、DHT11 响应输出、主机接收 40bit 数据（湿度数据+温度数据+校验值），结束信号（可选）。

具体过程如下：

1. 总线空闲状态为高电平，主机拉低总线等待 DHT11 响应, 主机把总线拉低必须大于 18ms，保证 DHT11 能检测到起始信号；

2. 主机发送开始信号结束后，拉高总线电平并延时等待 20-40us 后，读取 DHT11 的响应信号；

3. DHT11 接收到主机的开始信号后，等待微处理器开始信号结束，发送 80us 低电平响应信号；

4. DHT11 发送 80us 高电平准备发送数据；

5. DHT11 发送 40bit 数据（湿度数据+温度数据+校验值）。

过程主机 DHT11 1 拉低>18ms 2 拉高20~40us 3 响应 80us 低电平 4 拉高 80us 5 发送 40bit 数据（湿度数据+温度数据+校验值）

3.2.2 起始及响应信号 #

总流程讲完介绍一下细分流程：首先主机拉低总线至少 18ms，然后再拉高总线，延时 20~40us，此时起始信号（有时也叫复位信号）发送完毕。

DHT11 检测到复位信号后，触发一次采样，并拉低总线 80us 表示响应信号，告诉主机数据已经准备好了。

DHT11 之后拉高总线 80us，然后开始传输数据。如果检测到响应信号为高电平，则 DHT11 初始化失败，请检查线路是否连接正常。

3.2.3 读时序 #

DHT11 开始传输数据。每 1bit 数据都以 50us 低电平开始，告诉主机开始传输一位数据了。DHT11 以高电平的长短定义数据位是 0 还是 1：

当 50us 低电平过后拉高总线，高电平持续 26~28us 表示 0，高电平持续 70us 表示数据 1。

当最后 1bit 数据传送完毕后，DHT11 拉低总线 50us，表示数据传输完毕，随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

位数据0表示方式：以 50us 低电平开始，高电平持续 26~28us 表示 0。

位数据1表示方式：以 50us 低电平开始，高电平持续 70us 表示 1。

3.3 DHT11数据格式 #

DHT11 的 DATA 传输一次完整的数据为 40bit，按照高位在前，低位在后的顺序传输。

数据格式为：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 + 8bit 校验位，

一共 5 字节（40bit）数据。正常情况下，前四个字节的和刚好与校验位相等，通过这种机制可以保证数据传输的准确性。

四、项目实现

复制项目文件19-串口打印

重命名59-DHT11

新建文件dht11

dht11.c

dht11.h

打开项目工程

加载文件

书写头文件

编译

编程思路：

1、之前的模块都需要init函数，而这里的dht11反倒不需要init函数，因为dht11只有一个data的IO口。DHT11的一个data口用于输入和输出，所以需要对DHT11的IO口做一个配置，则需要：dht11_gpio_input，dht11_gpio_output两个函数。

2、接下来是DHT11的起始信号及响应信号需要：dht11_start

3、读时序：dht11_read_byte

4、将读出的数据，存储下来，用指针（地址）承接：dht11_read

5、因为是单总线协议，所以先进行一个封装

判断1位数据，当IO口电平等于高电平的时候，延时50微妙，判断当下是高电平还是低电平，如果是高电平，则传出来的数据是1，否则就是0，

while(!DHT11_DQ_IN);
        delay_us(50);
        if(DHT11_DQ_IN == 1)
        {
            temp = 1;
            while(DHT11_DQ_IN);
        }
        else
            temp = 0;

我们知道，一个字节有8位，所以这段代码要执行八次，才是一位，定义一个UINT8_T的变量，这个变量有8位，将受到的一位字节存放在这个变量的像左移一位。

    for(i=0; i<8; i++){
        while(!DHT11_DQ_IN);
        delay_us(50);
        if(DHT11_DQ_IN == 1)
        {
            temp = 1;
            while(DHT11_DQ_IN);
        }
        else
            temp = 0;
        byte = byte << 1;
        byte |= temp;
    }

上面这个函数，是用来返回发送过来的一个字节，DHT11会返回5个字节，所以上述操作，要执行5次，并且第五位是校验位，前四位的和等于第五位时，才证明没有发送错数据，官方文档要求，DH11不可以一直在返回数据，需要延长2s

    for(i=0; i<5; i++)
    {
        dht11_data[i] = dht11_read_byte();
    }
    if(dht11_data[0]+dht11_data[1]+dht11_data[2]+dht11_data[3] == dht11_data[4])
    {
        memcpy(result,dht11_data,4);//将dht11_data中四个数据复制给result
        printf("湿度：%d.%dRH ,",dht11_data[0],dht11_data[1]);
        printf("温度：%d.%d℃ \r\n",dht11_data[2],dht11_data[3]);
    }
    delay_ms(2000);

在esp8266中需要重写esp8266_send_data函数，因为以前的esp8266_send_data函数是用来模仿printf，所以需要重写函数，用来发送数据

//两个参数分别是：要发送的数据，和要发送数据的长度
void esp8266_send_data(char *data,uint16_t len)
{
    //清空发送缓冲区
    esp8266_rx_clear();
    //发送数据函数
    HAL_UART_Transmit(&esp8266_handle,(unsigned char*)data,len,100);
}

在OneNet创建产品和设备

三元组很重要：产品id，设备id，密钥