STM32F103+DHT11+OLED 温湿度显示教程

最终效果

上电后 OLED 屏幕实时刷新：

TEMP: 25.0 C
HUMI: 60.0 %

硬件接线

DHT11 的 DATA 脚接 STM32 的 PA6，记得在 DATA 和 VCC 之间并联一个 4.7kΩ 上拉电阻，不然通信会失败。OLED 是 I2C 接口，SCL 接 PB8，SDA 接 PB9。DHT11 和 OLED 都从 STM32 的 3.3V 取电。

DHT11 是怎么工作的

DHT11 是一个被动响应的传感器——你不问，它就不说。主机必须主动发一个起始信号，传感器才会应答并回传数据。整个过程分三步走。

第一步，主机发起始信号。

先把 PA6 切成输出模式，拉低总线至少 18 毫秒，再拉高 20 到 40 微秒，最后切回输入模式释放总线。这一步相当于敲了敲传感器的门。

第二步，传感器应答。

DHT11 检测到起始信号后，会先拉低总线约 80 微秒表示"我听到了"，再拉高 80 微秒表示"准备说了"。代码里用 while 循环死等这两个电平变化，超时 200 个计数就放弃。

第三步，传感器吐 40 位数据。

这是最关键的部分。DHT11 一共吐出 5 个字节共 40 位，前两个字节是湿度（整数 + 小数），中间两个字节是温度（整数 + 小数），最后一个字节是前四个字节之和的低 8 位当校验和。DHT11 的小数位永远为 0，这是硬件决定的，不是代码问题。

每一位怎么区分 0 和 1？

每个 bit 都以传感器拉低 50 微秒开始，然后拉高——高电平持续多久决定了这一位是 0 还是 1。大约 28 微秒就是 0，大约 70 微秒就是 1。

这里就是本文代码和网上大多数例程的区别所在。很多教程用一个固定的 Delay_us(35) 延时后去读引脚电平——但 35 微秒恰好卡在 28 和 70 的正中间，电压波动或者温度变化时就容易读错。

更好的做法是"脉宽测量法"：用 while 循环不停读引脚，同时计数器一直加，直到高电平结束。最后看计数器是多少——小于阈值（约 35~40 个计数）就是 0，大于就是 1。思维上就是拿了一把尺子去量脉冲宽度，而不是在某个固定时间点偷瞄一眼。

/* 测量高电平持续宽度，区分 0 和 1 */
pulseWidth = 0;
while (DHT11_DQ_IN()) {              /* 引脚为高电平时一直循环 */
    if (++pulseWidth > 200) goto exit; /* 超时保护 */
    Delay_us(1);
}
dataBuffer[byteIndex] <<= 1;
if (pulseWidth > DHT11_PULSE_THRESHOLD) {
    dataBuffer[byteIndex] |= 0x01;    /* 长脉宽 = 逻辑 1 */
}
/* else: 短脉宽 = 逻辑 0，什么也不做（已左移，最低位就是 0） */

整个过程必须关全局中断 __disable_irq()，因为时序是微秒级的，随便来个 SysTick 中断就会把脉冲计数打乱。读完 5 个字节再 __enable_irq() 恢复。万一中间某个阶段超时了（传感器接触不良或者线断了），用 goto exit 统一跳到函数末尾恢复中断然后返回，输出参数保持上一次的正确值不动，屏幕不会闪。

读完数据后验证校验和，只取低 8 位比对。C 语言里四个 uint8_t 相加会自动提升成 int，超过 255 就会误判，必须显式截断：

if ((uint8_t)(dataBuffer[0] + dataBuffer[1] +
              dataBuffer[2] + dataBuffer[3]) == dataBuffer[4]) {
    /* 校验通过，更新输出参数 */
}

这基本上就是 DHT11 驱动的全部要点了。几句话总结：敲门（18ms 低电平）、等回应（两个 80us）、量脉冲（while 计数）、验校验和。 脉宽测量是灵魂，关中断是保障。

主函数逻辑

整个 main 函数非常直白，四个步骤循环往复：

初始化三个模块（SysTick 延时、OLED 屏幕、DHT11 传感器）→ 画好固定的显示模板 "TEMP: . C" 和 "HUMI: . %" → 等一秒 → 读传感器 → 把读到的四个数字覆盖到模板里预留的空位上 → 回到等一秒。

模板只写一次，while 循环里只更新那四个数字位。小数点由模板的字符串固定不动，这样既减少了 I2C 通信量，又不会出现小数点被数字覆盖的低级 bug。

int main(void)
{
	uint8_t humidityInt    = 0;
	uint8_t humidityDec    = 0;
	uint8_t temperatureInt = 0;
	uint8_t temperatureDec = 0;

	Delay_Init();
	OLED_Init();
	DHT11_Init();

	OLED_ShowString(1, 1, "TEMP:  .  C");
	OLED_ShowString(2, 1, "HUMI:  .  %");

	while (1) {
		Delay_ms(1000);

		DHT11_ReadData(&humidityInt, &humidityDec,
		               &temperatureInt, &temperatureDec);

		OLED_ShowNum(1, 6, temperatureInt, 2);
		OLED_ShowNum(1, 9, temperatureDec, 1);
		OLED_ShowNum(2, 6, humidityInt,    2);
		OLED_ShowNum(2, 9, humidityDec,    1);
	}
}

两个可以微调的参数

第一个是 DHT11_PULSE_THRESHOLD，在 DHT11.c 顶部。当前设的 35，它是 while 循环的计数值，不是微秒。实际对应多少微秒取决于你的主频和 Delay_us 的调用开销，72MHz 下大约对应 45 微秒左右，正好在 28us 和 70us 的正中间。如果你有逻辑分析仪，抓一下波形看一下实际的计数值，取个中间数填进去就行。

第二个是采样间隔。手册要求 DHT11 两次采样之间至少隔 1 秒，代码里用 Delay_ms(1000) 足够了。如果发现读数不稳定，可以适当拉长到 1500 毫秒，因为 DHT11 内部有一个温湿度转换过程，刚上电头一两秒的数据可能是错的。

完整代码获取

B站：https://b23.tv/0Ea2yCh
源码： 置顶文件