基于树莓派的空气监测系统（4）DHT11模块程序

基于树莓派的空气监测系统（4）DHT11模块程序

硬件模块说明

• 器件（奥松 dht11）
• DC:3.3-5.5v
• 温度：0 - 50°C (±2°C)
• 湿度：20 - 95 %RH（±5%）

工作时序图

初始化时序

读取数据0时序

读取数据1时序

DHT11驱动开发问题

不同频率CPU引起的时序操作问题
1.初始化时序不要加入无关操作，如调试，输出，减少对时序的影响。
2.时序操作连续化，单片机上可多次调用函数读取，但在高主频的CPU上要一次读取全部数据后再进行后期处理。

树莓派GPIO开发简介

树莓派有许多的GPIO（General Purpose Input Output：通用输入/输出），可以用来控制和读取数字电路中TTL电平的逻辑0和逻辑1。首先要知其GPIO的定义，常用的有两种编号定义：WiringPi Pin和BCM GPIO。
GPIO的驱动库这里介绍两种，一种为C语言的WiringPi，另一种为python的RPi.GPIO。

查看当前开发板的gpio接口

$gpio readall 

安装wiringPi库

安装git-core 
$ sudo apt-get install git-core

载winringPi库 
$ git clone git://git.drogon.net/wiringPi

编译和安装库 （在/wiringPi/examples目录中有一些例子可供大家参考）
$ cd wiringPi
$ ./build

编译程序时要链接wiringPi的库，加库选项 -lwiringPi。

$ gcc pi_dht11.c -o pi_dht11 -lwiringPi

wiringPi库相关接口函数

wiringPiSetup();//初始化io
pinMode(GPIO, OUTPUT);//设置输出
digitalWrite(GPIO, LOW);  //输出低电平
digitalWrite(GPIO, HIGH);  //输出高电平
pinMode(GPIO,INPUT);//设置输入
delay(18);//延时18ms
delayMicroseconds(35);//延时35us

树莓派dht11程序(pi_dht11.c)

树莓派开发GPIO程序，只需要在应用层调用GPIO库的接口。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

//pi3
unsigned int GPIO = 4;//模块GPIO脚
//#define DPRINTK(x...) printf(x);
#define DPRINTK(x...)
unsigned char U8_data[5];
int get_dht_data(float* temp,float* humi);
int init_dht(void);

int main()
{
        float ftemp=0.0,fhumi=0.0;
        if(wiringPiSetup()==-1){
                printf("pi setup err...\n");
                return 1;
        }
        while(1)
        {
                if(get_dht_data(&ftemp,&fhumi)==0)
                        printf("RH=%2f %%,T=%2f oC.\n",fhumi,ftemp);
                sleep(3);
        }
        return 0;
}

int init_dht(void)
{
        int l_flag=0,h_flag=0,flag=0;
        int i=0,j=0;
        int bit_flag[40];
        unsigned tmp;
        unsigned char  U8comdata,U8temp[40];

        DPRINTK("DHT11 init...");
        //GPIO设置为输出
        pinMode(GPIO, OUTPUT);//设置输出
        //输出0
        digitalWrite(GPIO, LOW);  //输出低电平
        //延时19ms
        delay(18);
        //输出1
        digitalWrite(GPIO, HIGH);  //输出高电平
        //延时30us
        delayMicroseconds(35);
        //设置为输入
        pinMode(GPIO,INPUT);//设置输入
        //读GPIO
        tmp = digitalRead(GPIO) ;
//      DPRINTK("gpio=%d\n",tmp);
       if(!tmp)
        {
                while(!(digitalRead(GPIO)) ){
                        if((l_flag++)>85) break;
                        delayMicroseconds(1);
                }//从机80us低电平

                while(digitalRead(GPIO)){
                        if((h_flag++)>85) break;
                        delayMicroseconds(1);
                }//从机80us高电平
                //read 40bit data
                for(i=0;i<40;i++){
                        flag = 0;
                        while(!(digitalRead(GPIO)) ){
                                if((flag++)>70) break;
                                delayMicroseconds(1);
                        }//从机50us低电平
                        flag =0;
                        while(digitalRead(GPIO) ){
                                if((flag++)>90) break;
                                delayMicroseconds(1);
                        }//从机高电平//高电平大于70us为"1",否则26-28us为"0"

                        if(flag>30){
                                U8temp[i]=1;
                        }else{
                                U8temp[i]=0;
                        }
                        bit_flag[i]=flag;
                }
               for(i=0;i<40;i++){
                        U8comdata<<=1;
                        U8comdata|=U8temp[i];
                        if((i+1)%8 == 0){
                                U8_data[j]=U8comdata;
                                j++;
                        }
//                      DPRINTK("[%d]flag=%d,val=%d--",i,bit_flag[i],U8temp[i]);
                }
                DPRINTK("L 80us flag=%d\n",l_flag);
                DPRINTK("H 80us flag=%d \n",h_flag);
        }else{DPRINTK("L err..\n");}
        return 0;
}

int get_dht_data(float* temp,float* humi)
{
        char crr=0;
        int s=0;
        int temp_d=0,humi_d=0;

        init_dht();
        for(s;s<4;s++){
//              printf("data[%d]=%x\n",s,U8_data[s]);
                crr+=U8_data[s];
        }
//      printf("data[4]=%x,crr=%x\n",U8_data[4],crr);

        if(crr==U8_data[4]){
                humi_d = U8_data[0];
                temp_d = U8_data[2];
                *humi = humi_d;
                *temp = temp_d;
                printf("\n+---RH=%d %%,T=%d oC.\n",humi_d,temp_d);
        }else{
                printf("crr err %X\n",crr);
                return -1;
        }
        return 0;
}