1.产品概述

HK32F103xCxDxE 系列使用ARM® Cortex®-M3 内核，最高工作频率120 MHz。

HK32F103xCxDxE 内置了大容量存储器：最高512Kbyte Flash、64 KbyteSRAM。此外，可通过FSMC 模块外挂最多1 Gbyte 容量的NOR/PSRAM/NAND/PC Card 存储器，其中有256 Mbyte 的空间可以存放指令，并且可以被片内1 Kbyte 指令Cache 缓存。

HK32F103xCxDxE 内置的CRC 模块提供了数据完整性的检查能力。

HK32F103xCxDxE 内置了丰富的通信接口满足多种通信应用场景：5 路USART/UART、3 路SPI（SPI2/3支持I2S 协议）、1 路SDIO、2 路I2C、1 路CAN 2.0 A/B 和1 路FS USB。

HK32F103xCxDxE 内置2 个高级16 位PWM 计时器（共8 路PWM 输出，其中6 路带死区互补输出），4 个通用16 位PWM 计时器（共16 路PWM 输出），2 个16 位的基本定时器。

HK32F103xCxDxE 提供独立的VBAT 电池电源域，当VDD 主电源掉电时，RTC 模块可在VBAT 供电下继续工作；另外，VBAT 电池电源域提供了84 Byte 的备份寄存器。

HK32F103xCxDxE 内置了丰富的模拟电路：3 个12 位ADC（支持最多16 路外部模拟输入通道同时使用，其中2 路弱驱动信号输入通道和1 路5V 高压信号输入通道）、2 个12 位DAC、1 个温度传感器、1个0.8V 内部参考电压源、1 个可编程电压检测器（PVD）、1 个上电/下电复位（POR/PDR）电路和1 个VBAT电源电阻分压器（分压器输出在片内与ADC 相连）。

HK32F103xCxDxE 支持丰富的功耗模式；在最低功耗模式下，芯片的典型漏电电流小于 100nA。 HK32F103xCxDxE 工作于-40°C 至+105°C 的温度范围，供电电压2.0V 至3 .6V，可满足绝大部分应用环境条件的要求。

完整的HK32F103xC、HK32F103xD 和HK32F103xE 系列产品包括从64 脚至100 脚的两种不同封装。根据不同的封装形式，器件中的外设配置有差异。

由于拥有丰富的外设配置，HK32F103xCxDxE MCU 可适用于多种应用场景：

• 工业应用，如可编程控制器、打印机、扫描仪等

• HMI 人机音视频多媒体交互

• 图形显示设备，如广告显示

• 语音识别设备

• 安全监控设备

• 电机驱动和调速控制

• 物联网低功耗传感器终端，如运动手环等

• 无人机飞控、云台控制

• 玩具产品

• 家用电器

• 智能机器人

• 智能手表

2.产品特性

• ARM® Cortex®-M3 内核

◦ 最高时钟频率：120 MHz

◦ 24 位System Tick 定时器

◦ 支持CPU Event 信号输入至MCU 引脚，实现与板级其它Soc CPU 的联动。

• 工作电压范围

◦ 双电源域：

- 主电源VDD 为2.0 V ~ 3.6 V

- 备份电源VBAT 为1.8 V ~ 3.6 V

◦ 当主电源掉电时，RTC 可继续工作在VBAT 电源下。

◦ VBAT 电源域提供84 byte 备份寄存器。

• 工作温度范围：-40°C ~ +105°C

• VDD 典型工作电流

◦ 运行（Run）模式：19.3 mA@120MHz@3 .3V

◦ 睡眠（Sleep）模式：5.6mA@120MHz@3 .3V（唤醒时间：1 个机器时钟周期）

◦ 停机（Stop）模式

- LDO 低功耗模式：89.4 μA@3 .3V（唤醒时间：10µs）

- LDO 全速工作模式：303 μA@3 .3V

◦ 待机（Standby）模式：3.3 μA@3 .3V（唤醒时间：150µs）

• VBAT 典型工作电流（VDD 掉电）

◦ VBAT RTC 开启模式：2.6 μA@3 .3V

◦ VBAT RTC 关闭模式：2.1 μA@3 .3V

• 存储器

◦ 最高512 Kbyte 的Flash 存储器

- 当CPU 主频不高于24 MHz 时，支持0 等待总线周期。

- 具有代码安全保护功能，可分别设置读保护和写保护。

◦ 64Kbyte 片内SRAM

◦ FSMC 模块可外挂1 Gbyte NOR/PSRAM/NAND/PC Card 存储器（其中，256 Mbyte 的空间可以存放指令，可用于片内Cache 缓存）

• 数据安全

◦ CRC32 校验硬件单元

• 时钟

◦ 外部高速时钟（HSE）：支持4 ~ 32 MHz，典型8 MHz

◦ 外部低速时钟（LSE）：32.768 kHz

◦ 片内高速时钟（HSI）：8 MHz/28 MHz/56 MHz 可配置

◦ 片内低速时钟（LSI）：40 kHz

◦ PLL 输出时钟：120MHz（最大值）

◦ GPIO 外部输入时钟：1 ~ 64 MHz

• 复位

◦ 外部管脚复位

◦ 电源复位（POR/PDR）

◦ 软件复位

◦ 看门狗（IWDG和WWDG）复位

◦ 低功耗管理复位

• 可编程电压检测器（PVD）

◦ 8 级检测电压门限可调

◦ 上升沿和下降沿检测可配置

• 通用输入输出端口（GPIO）

◦ 64 脚封装提供51 个GPIO 引脚，100 脚封装提供80 个GPIO 引脚

◦ 所有GPIO 引脚可配置为外部中断输入

◦ 内置可开关的上、下拉电阻

◦ 支持开漏（Open-Drain）输出

◦ 支持施密特（Schmitt）迟滞输入

◦ 输出驱动能力超高、高、中、低四档可选

• 数据通讯接口

◦ 5 路USART/UART（USART1/2/3，UART4/5）

◦ 3 路SPI（SPI2/3 支持I2S 协议）

◦ 2 路I2C

◦ 1 路SDIO

◦ 1 路CAN 2.0 A/2.0B

◦ 1 路全速USB2.0

• 定时器及PWM 发生器

◦ 高级定时器：TIM1/TIM8（带死区互补PWM 输出）

◦ 通用定时器：TIM2/TIM3/TIM4/TIM5

◦ 基本定时器：TIM6/TIM7（支持CPU 中断、DMA 请求和DAC 转换触发）

• 片内模拟电路

◦ 3 个12 位1 MSPS ADC（支持最多16 路外部模拟输入通道同时使用）；支持双ADC 模式，采样率最高2 MSPS。

◦ 2 个12 位DAC

◦ 1 个温度传感器

◦ 1 个0.8 V 内部参考电压源

◦ 1 个VBAT 电源电阻分压器（分压器输出在片内与ADC 相连，实现VBAT 电源电压监控）

• DMA 控制器

◦ 2 个独立DMA：DMA1 和DMA2

◦ DMA1 提供7 路通道

◦ DMA2 提供5 路通道

◦ 支持Timer、ADC、SPI、I2C、USART、UART 等多种外设触发

• CPU 调试及跟踪接口

◦ SW-DP 两线调试端口

◦ JTAG 五线调试端口

◦ ARM DWT、FPB、ITM、TPIU 调试追踪模块

◦ 单线异步跟踪数据输出接口（TRACESWO）

◦ 四线同步跟踪数据输出接口（TRACEDO[3:0]、TRACECKO）

◦ 自定义DBGMCU 调试控制器（低功耗模式仿真控制、调试外设时钟控制、调试及跟踪接口分配）

3. 硬件原理图

4. 测评内容

本次测评完成温湿度检测并通过UART发送主机显示，使用PB12引脚作为DHT11数据引脚，使用PA9和PA10作为UART串口引脚 /*USART1:PA9(TX)---PA10(RX)*/，接线如图：

5. 软件代码

代码主要分为2个模块，一部分完成uart输出数据，一部分完成DHT11温湿度检测：

/**

  * @brief  Deinitializes the USART1 peripheral registers to their default reset values.

  * @param  None

  * @retval None

  */

void UART_Config()

{

    RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);

USART_InitTypeDef UART_InitStruct;

UART_InitStruct.USART_BaudRate = 115200;

UART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

UART_InitStruct.USART_Mode = USART_Mode_Tx|USART_Mode_Rx;

UART_InitStruct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

UART_InitStruct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

UART_InitStruct.USART_Parity = USART_Parity_No;

USART_Init(USART1,&UART_InitStruct);

    USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE);

USART_Cmd(USART1,ENABLE);

}

/**

  * @brief  Deinitializes the GPIO peripheral registers to their default reset values.

  * @param  None

  * @retval None

  */

void GPIO_Config(void)

{

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

/*USART1:PA9(TX)---PA10(RX)*/

GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);  

    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);  

}

/**

  * @brief  Retargets the C library printf function to the USART.

  * @param  None

  * @retval None

  */

int fputc(int ch,FILE *f)

{

    USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);

    while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET)

    {

    }

    return ch;

}

DHT11 采用单总线协议与单片机通信，单片机发送一次复位信号后，DHT11 从低功耗模式转换到高速模式，等待主机复位结束后，DHT11 发送响应信号，并拉高总线准备传输数据。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 校验和，一共 5 字节（40bit）数据。由于 DHT11 分辨率 只能精确到个位，所以小数部分是数据全为 0。校验和为前 4 个字节数据相加，校验的目的是为了保证数据传输的准确性。DHT11 只有在接收到开始信号后才触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送复位信号，DHT11 不主动进行温湿度采集。当数据采集完毕且无开始信号后，DHT11 自动切换到低速模式。

DHT11 的初始化过程同样分为复位信号和响应信号。

首先主机拉低总线至少 18ms，然后再拉高总线，延时 20~40us，取中间值 30us，此时复位信号发送完毕。

从模式下，DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集。采集数据后转换到低速模式。

 DHT11 发送响应信号

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；然后 DHT11 拉高总线 80us，之后开始传输数据。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。

当复位信号发送完毕后，如果检测到总线被拉低，就每隔 1us 计数一次，直至总线拉高，计算低电平时间；当总线被拉高后重新计数检测 80us 的高电平。如果检测到响应信号之后的80us 高电平，就准备开始接收数据。实际上 DHT11 的响应时间并不是标准的 80us，往往存在误差，当响应时间处于 20~100us 之间时就可以认定响应成功。

数据传输

DHT11 在拉高总线 80us 后开始传输数据。每 1bit 数据都以 50us 低电平时隙开始，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 低电平时隙过后拉高总线，高电平持续 26~28us 表示数据“0”；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。

区分数据0/1的巧法

还是像检测响应时间那样计算高电平持续时间那就太麻烦了！！！

数据“0”的高电平持续 26~28us，数据“1”的高电平持续70us，每一位数据前都有 50us 的起始时隙。如果我们取一个中间值 40us 来区分数据“0”和数据“1”的时隙。

当数据位之前的 50us 低电平时隙过后，总线肯定会拉高，此时延时 40us 后检测总线状态，如果为高，说明此时处于 70us 的时隙，则数据为“1”；如果为低，说明此时处于下一位数据 50us 的开始时隙，那么上一位数据肯定是“0”。

为什么延时 40us？

由于误差的原因，数据“0”时隙并不是准确 26~28us，可能比这短，也可能比这长。

当数据“0”时隙大于 26~28us 时，

如果延时太短，无法判断当前处于数据“0”的时隙还是数据“1”的时隙；

如果延时太长，则会错过下一位数据前的开始时隙，导致检测不到后面的数据

因为时序在DHT11读取非常重要所以使用了嘀嗒定时器完成延时，具体代码如下：

dht11.h

#ifndef __DHT11_H

#define __DHT11_H

#include "hk32f103xxxxa.h"

#define dht11_high GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12)

#define dht11_low GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12)

#define Read_Data GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12)

void DHT11_GPIO_Init_OUT(void);

void DHT11_GPIO_Init_IN(void);

void DHT11_Start(void);

unsigned char DHT11_REC_Byte(void);

void DHT11_REC_Data(void);

#endif

DHT11.c

#include "hk32f103xxxxa.h"

#include  "dht11.h"

unsigned int rec_data[4];

void delay_us(uint32_t i)

{

    uint32_t temp;

    SysTick->LOAD = SystemCoreClock / 8000000 * i;

    SysTick->VAL = 0x00;

    SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

    do {

        temp = SysTick->CTRL;

    } while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16))); SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;        SysTick->VAL =0X00;  

}

void delay_ms(uint32_t i)

{

    uint32_t temp;

    SysTick->LOAD = SystemCoreClock / 8000* i;

    SysTick->VAL = 0x00;

    // ?????,????

    SysTick->CTRL = SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;

    // ??????

    do {

        temp = SysTick->CTRL;

    } while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));

SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;       

SysTick->VAL =0X00;  

}

//??stm32??,???

void DH11_GPIO_Init_OUT(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_12;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

void DH11_GPIO_Init_IN(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //????

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_12;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

void DHT11_Start(void)

{

DH11_GPIO_Init_OUT(); //????

dht11_high; //???

delay_us(30);

dht11_low; //??????18us

delay_ms(20);

dht11_high; //????20~40us

delay_us(30);

DH11_GPIO_Init_IN(); //????

}

char DHT11_Rec_Byte(void)

{

unsigned char i = 0;

unsigned char data;

for(i=0;i<8;i++) //1?????1???byte,1???byte?8?bit

{

while( Read_Data == 0); //?1bit??,???????,???????

delay_us(30); //??30us???????0???1,0??26~28us

data <<= 1; //??

if( Read_Data == 1 ) //????30us???????????1

{

data |= 1; //??+1

}

while( Read_Data == 1 ); //???????,???????

}

return data;

}

void DHT11_REC_Data(void)

{

unsigned int R_H,R_L,T_H,T_L;

unsigned char RH,RL,TH,TL,CHECK;

DHT11_Start(); //??????

dht11_high; //????

if( Read_Data == 0 ) //??DHT11????

{

while( Read_Data == 0); //???????,???????

while( Read_Data == 1); //???????,???????

R_H = DHT11_Rec_Byte();

R_L = DHT11_Rec_Byte();

T_H = DHT11_Rec_Byte();

T_L = DHT11_Rec_Byte();

CHECK = DHT11_Rec_Byte(); //??5???

dht11_low; //????bit???????,DHT11???? 50us

delay_us(55); //????55us

dht11_high; //??????????????????

if(R_H + R_L + T_H + T_L == CHECK) //??????,??????????????

{

RH = R_H;

RL = R_L;

TH = T_H;

TL = T_L;

}

}

rec_data[0] = RH;

rec_data[1] = RL;

rec_data[2] = TH;

rec_data[3] = TL;

}

最后在主函数中调用DHT11读取数据函数再发送到主机端：