STM32+DHT11+ESP8266实现物联网远程环境监测

1. 项目概述

最近在完成STM32裸机和RTOS学习后，我开始探索嵌入式网络通信领域。在众多物联网协议中，MQTT因其轻量级特性成为嵌入式设备的理想选择。本文将分享如何通过STM32+DHT11+ESP8266+ONENET平台实现远程环境监测与设备控制的全过程。

2. 硬件系统设计

2.1 核心硬件选型

系统采用模块化设计，主要硬件组件包括：

• 主控芯片：STM32F103C8T6最小系统板
• 温湿度传感器：DHT11单总线数字传感器
• 网络模块：ESP8266-01S WiFi模块
• 显示模块：0.96寸OLED屏幕

2.2 硬件连接方案

各模块连接方式如下：

1. DHT11：

   • DATA → PA11
   • VCC → 3.3V
   • GND → GND

2. ESP8266：

   • TX → PA3(USART2_RX)
   • RX → PA2(USART2_TX)
   • VCC → 3.3V
   • GND → GND

3. OLED：

   • SCL → PB6(I2C1_SCL)
   • SDA → PB7(I2C1_SDA)

注意：ESP8266模块需要独立3.3V供电，避免与MCU共用电源导致电流不足

3. DHT11温湿度采集实现

3.1 单总线协议解析

DHT11采用单总线通信协议，其工作时序包括三个关键阶段：

1. 起始信号：

   • 主机拉低总线18-30ms
   • 释放总线后等待20-40us

2. 响应信号：

   • 从机拉低总线80us
   • 然后拉高80us

3. 数据传输：

   • 每位数据以50us低电平开始
   • 高电平26-28us表示"0"
   • 高电平70us表示"1"

3.2 软件实现关键点

c复制// 读取单bit数据示例
uint8_t DHT11_ReadBit(void) {
    uint8_t timeout = 0;
    while(GPIO_ReadInputDataBit(DHT11_GPIO_PORT, DHT11_GPIO_PIN) && timeout++ < 100)
        Delay_us(1);
    
    t