树莓派从温度传感器DHT11读取数据

树莓派作为一个完整的主机，除了能在上面跑系统外，也提供了40个引脚提供电路开发的功能。本来我在工作中常接触linux，但没啥机会接触硬件，正好手头上有一台raspberry 3b，本来是用来学linux相关的包的，闲的没事，网上买了几个传感器玩玩。很短时间就能上手从dht11读取数据了，虽然也看了好多文档，GPIO学起来还是挺简单的。

第一次写gpio程序， 我还是参考了别人的代码，主题代码基本一样，这里我多解释下我的代码吧。 重要的是这里有几个magic number，比如cnt 小于100和cnt > 12。

首先我们可以在网上找下DHT11的相关文档。你向传感器发送一个复位信号（大于18us的低电位，然后高电位），然后传感器会传送40-50us的低电位，紧接着40-50us的高电位。在往后就是以12-14us间隔的40个数据位了。

40个数据位编码方式如下。

byte4 byte3 byte2 byte1 byte0 01010101 00000000 10101010 00000000 01010101 -------- -------- -------- -------- -------- 整数 小数 整数 小数 校验位 ------------------ ------------------ 湿度 温度

这里有个校验位，是为了确保数据传输的准确性的。如果byte1+byte2+byte3+byte4 == byte0，数据传输就是正确的。不过DHT11小数位是不工作的，所以只需要考虑byte2+byte4就行了。

26-28us的高电平为0，116-118us的高电平为1。我代码里并没有以时间间隔作为判断，而是用了cnt 这个while循环计数器，因为我尝试过用时间。测试得到一次while空循环带计数器+1，基本上需要0.8us左右，但如果while循环里加上接口数据读取，一次循环基本上就要6us左右了，果然外部IO的速度比较慢。

这里我经过多次测试，发现计数器cnt>=12作为1的判断准确率较高。这就是我magicnumber 12的由来。 还有另外一个magicnumber 100，这个数字主要是用来应对复位信号没发送成功，程序陷入死循环的情况。我用的是树莓派3B，不同版本的树莓派性能不一样，可能magicnumber也不一样。

我用的是BCM模式的4引脚，也就是板子上的7号引脚作数据传输，另外两根引脚接地和3.3v电压即可。

下面就是代码了

#!/usr/bin/python import RPi.GPIO as GPIO import time pin = 4 data = [] GPIO.setmode(GPIO.BCM) time.sleep(2) GPIO.setup(pin, GPIO.OUT) GPIO.output(pin, GPIO.HIGH) GPIO.output(pin, GPIO.LOW) time.sleep(0.04) GPIO.output(pin, GPIO.HIGH) GPIO.setup(pin, GPIO.IN) while GPIO.input(pin) == GPIO.LOW: continue while GPIO.input(pin) == GPIO.HIGH: continue i = 0 while i < 40: cnt = 0 while GPIO.input(pin) == GPIO.LOW: continue while GPIO.input(pin) == GPIO.HIGH: cnt += 1 if cnt > 100: break if cnt < 12: data.append(0) else: data.append(1) i += 1 humidity_bit = data[0:8] 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) 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 if check == tmp: print "temperature :", temperature, "*C, humidity:", humidity, "%" else: print "wrong" GPIO.cleanup()

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