DHT11/DHT22温度传感器开源分享

描述

介绍

背景

DHT11 是一款 4 引脚（一个引脚未使用）温度和湿度传感器，能够测量 20% - 90% 的相对湿度和 0 至 50 °C。该传感器可在 3 至 5.5V DC 之间运行，并使用其专有的 OneWire 协议进行通信。该协议需要非常精确的时间才能从传感器获取数据。LOW 和 HIGH 位在线路上按照信号为 HIGH 的时间长度进行编码。读取的总时间最多为 23.4 毫秒。这包括开始数据传输所需的 18 毫秒延迟和高达 5.4 毫秒的数据窗口。单个信号可以短至 20 μs，最长可达 80 μs。

当 Windows 10 IoT Core 首次推出时，我拿起了我的 Raspberry Pi 2 和我的 DHT11 传感器并在 C# 中进行了试用。我很快发现它不起作用。Windows 10 IoT Core 中的 C# 的问题在于它的速度不够快（至少现在还不够快）。

我在 Microsoft 论坛上发帖，并与遇到同样困难的其他开发人员进行了几次交流。我最终在 Windows 10 IoT Core 中看到了 Microsoft 对 OneWire 协议的回复，内容如下：

“请记住，Windows 10 IoT Core OS 不像 Windows CE 那样是实时操作系统，因此可能并不总是可以进行非常低级别的计时和测量。目前我们还没有Bitbanging / OneWire 的本机实现”。

过了一会儿，我收到了对我的帖子的回复，内容如下：

“我了解到，在未来的版本中将提供更准确的计时工具”。

好吧，那将是一件很棒的事情，我对即将推出的功能感到非常兴奋，但谁能等到呢？我最近看到微软发布了一个关于如何使用 DHT11 作为示例传感器并在 Windows 10 IoT Core 上使用 C++ 来支持 OneWire 协议的示例。我认为这是将其引入 C# 的机会。

该项目旨在将该示例转换为可在 C# 中使用的库。我感谢编写库以帮助使这个流行的传感器在 Windows 10 IoT Core 中有用的人，并希望有了这个库，它会更加有用。

图书馆

我创建的库是对最初由 Microsoft 发布的代码的简单重构，因此我不相信为读取传感器所做的工作。

该库在命名空间 Sensors.Dht 中提供了一个名为Dht11的简单类。在 C# 中创建新对象很简单。

首先打开连接 DHT11 传感器引脚的 GPIO 引脚。

using Sensors.Dht;GpioPin pin = GpioController.GetDefault().OpenPin(4, GpioSharingMode.Exclusive);

然后将此引脚传递给Dht11类的构造函数，并指定 GPIO 引脚驱动模式。这使您可以决定是否添加自己的上拉电阻。

Dht11 dht11 = new Dht11(_pin, GpioPinDriveMode.Input);

要从设备获取读数，请使用GetReadingAsync方法。

DhtReading reading = await dht11.GetReadingAsync().AsTask();

存在允许指定最大重试值的重载。默认值为 20。这指定在放弃和返回失败读数之前尝试读取传感器的次数。

DhtReading 结构定义为：

public value struct DhtReading
{
  bool TimedOut;
  bool IsValid;
  double Temperature;
  double Humidity;
  int RetryCount;
};

TimedOut（如果尝试读取超时则为 true；否则为 false）（如果读取校验和正确则为 true；否则为 false）（以摄氏度为单位的温度读数。

 

入门

为 Raspberry Pi 2 组装电路

使用本指南来组装电路，同时使用页面底部附近的图表作为指南（注意电线的颜色是可选的，并且已选择以帮助在构建电路时易于遵循）。

• 将 T 形鞋匠放在半尺寸 + 板的左端（数字从 1 开始）。最左边的两个引脚将位于板上的E1和F1中。最右边的两个引脚将位于E20和F20

• 将 4.7K Ω 电阻置于A4和3V3之间

• 在B4和F28之间连接橙色公对公跳线 

• 在F29和3V3之间连接红色公对公跳线

• 在F30和GND之间连接黑色公对公跳线

• 将 DHT11 传感器放入J30 (-)、J29 (+) 和J28 (s)

• 将带状电缆插入鞋匠和 Raspberry Pi

为 Arduino 组装电路

使用本指南来组装电路，同时使用页面底部附近的图表作为指南（注意电线的颜色是可选的，并且已选择以帮助在构建电路时易于遵循）。

• 将 4.7K Ω 电阻置于 E12和E13之间

• 在 Arduino 中的D13和引脚 5之间连接白色公对公跳线 

• 在D12和Arduino 中的5V引脚之间连接红色公对公跳线 

• 在 Arduino 上的D11和GND之间连接黑色公对公跳线 

• 将 DHT11 传感器放入 A11 (-)、  A12 (+) 和 A13 (s)

• 将 USB 电缆从您的计算机连接到您的 Arduino

下面是我搭建的电路的照片。

 

 

 

 

 

1 / 9 •树莓派 2 电路

 

启动 Raspberry Pi 的应用程序

选择调试、ARM 配置和远程机器。现在右键单击项目，选择属性，然后单击调试标记。接下来将 Raspberry Pi 2 IP 地址放入 Remote machine 字段，并取消选中 Use authentication。

按F5 。应用程序将部署到设备，第一次可能需要几分钟。

启动 Arduino 应用程序

该项目的草图可在 GitHub 中名为Dht11_Speed的文件中找到。启动 Arduino IDE 并打开草图。将草图上传到 Arduino ( Ctrl U )，然后启动串行监视器 ( Ctrl Shift M )

。

启动 Raspbian 应用程序

Raspberry Pi 的 C 代码可在 GitHub 中用于此项目的名为Dht11.c的文件中。需要将源代码复制到 Raspberry Pi，然后在那里编译。我喜欢使用WinSCP来复制文件。如果您没有此应用程序，我建议您立即下载并安装它。源代码使用了wiringPi ，它必须在编译应用程序之前安装。

在树莓派上编译代码的命令是：

gcc -oDht11_Speed Dht11_Speed.c -L/usr/local/lib -lwiringPi -std=c99 -lm

要运行应用程序，请输入命令：

sudo ./Dht11_Speed 1000 10

其中 1000 指定 1000 毫秒（1 秒）的延迟，10 是要读取的样本数。要了解如何在您的 Raspberry Pi 上加载 Raspbian，请访问https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ 。