树莓派下DHT11温湿度传感器控制程序（python）

首先简要说明一下树莓派，然后介绍DHT11，最后附上相关代码。

树莓派引脚功能

树莓派引脚分为多种，最常见的有40引脚和26引脚。其引脚号数一致的引脚功能也一致。以40引脚的为例，引脚资源为： GPIO引脚 X 26，UART×1，SPI×1，I2C×2，5v×2，3.3v×2，GND×8。

（本表格适用于各版本，并且兼容26Pin的树莓派B，树莓派B为26Pin。图片源自树莓派实验室）

 

编码方式

目前有两种方式可以通过 RPi.GPIO 对 Raspberry Pi上的IO 针脚进行编号。

第一种方式是使用BOARD 编号系统。该方式参考 Raspberry Pi 主板上接线柱的针脚编号。使用该方式的优点是无需考虑主板的修订版本，引脚数量增减不影响同编号引脚的功能，编号相同的引脚功能相同。

第二种方式是使用 BCM 编号，该方式参考 Broadcom SOC 的通道编号，编号中也就省去了不能用程序控制的vcc和gnd引脚。使用过程中，始终要保证主板上的针脚与图表上标注的通道编号相对应。

第三种方式是使用wiringPi编号，该编号与wiringPi包相关。

 

温湿度传感器DHT11

DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。 其精度湿度+-5%RH， 温度+-2℃，量程湿度20-90%RH， 温度0~50℃。

DHT11有三个引脚，分别为VCC，GND，和DOUT。DOUT为数据输出的引脚。

首先，树莓派的GPIO引脚发送一次开始信号（即低电平）后，DHT11从低功耗模式（即此时不通过DOUT把温湿度数据传出）转换到高速模式（即此时开始传输温湿度数据），等待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信号采集，用户可选择读取部分数据。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。具体如下图所示（图片源自电子发烧友网）：

DHT11开始进入高功耗模式，首先会发送一个高电平，以表示准备输出。接下来开始输出数据，每一bit数据都以50us低电平时隙开始，高电平的长短定了数据位是0还是1。（ 位数据“0”的格式为： 50 us的低电平加 26-28 us的高电平； 位数据“1”的格式为： 50 us的低电平加 70us的高电平。）

数据格式：一次完整的数据传输为40bit，高位先出。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。

 

#!/usr/bin/python
#-*- coding:utf-8 -*-

import RPi.GPIO as GPIO
import time

channel = 7            #引脚号Pin7
data = []           #温湿度值
j = 0               #计数器

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)      #以BOARD编码格式

time.sleep(1)           #时延一秒

GPIO.setup(channel, GPIO.OUT)

GPIO.output(channel, GPIO.LOW)
time.sleep(0.02)        #给信号提示传感器开始工作
GPIO.output(channel, GPIO.HIGH)

GPIO.setup(channel, GPIO.IN)

while GPIO.input(channel) == GPIO.LOW:
    continue

while GPIO.input(channel) == GPIO.HIGH:
    continue

while j < 40:
    k = 0
    while GPIO.input(channel) == GPIO.LOW:
        continue

    while GPIO.input(channel) == GPIO.HIGH:
        k += 1
        if k > 100:
            break

    if k < 8:          #通过计数的方式判断是数据位高电平长短，以置0或1。（此方式有待商榷）
        data.append(0)
    else:
        data.append(1)

    j += 1

print ("sensor is working.")
print (data)              #输出初始数据高低电平

humidity_bit = data[0:8]        #分组
humidity_point_bit = data[8:16]
temperature_bit = data[16:24]
temperature_point_bit = data[24:32]
check_bit = data[32:40]

humidity = 0
humidity_point = 0
temperature = 0
temperature_point = 0
check = 0

for i in range(8):
    humidity += humidity_bit[i] * 2 ** (7 - i)              #转换成十进制数据
    humidity_point += humidity_point_bit[i] * 2 ** (7 - i)
    temperature += temperature_bit[i] * 2 ** (7 - i)
    temperature_point += temperature_point_bit[i] * 2 ** (7 - i)
    check += check_bit[i] * 2 ** (7 - i)

tmp = humidity + humidity_point + temperature + temperature_point       #十进制的数据相加

if check == tmp:                                #数据校验，相等则输出
    print ("temperature : ", temperature, ", humidity : " , humidity)
else:                                       #错误输出错误信息，和校验数据
    print ("wrong")
    print ("temperature : ", temperature, ", humidity : " , humidity, " check : ", check, " tmp : ", tmp)

GPIO.cleanup()                                  #重置针脚

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