Raspberry Pi — DHT11

24.10.2014

Підключимо датчик температури та вологості DHT11 до Raspberry Pi. Я раніше писав про популярний датчик вологості і температури DHT11 у статті DHT11 — цифровой датчик температуры и влажности Документація по DHT11: DHT11.pdf, DHT11_a.pdf.

Розміри та розпіновка DHT11:

DHT11

Підключимо датчик до Raspberry Pi, як вказано на схемі.

RaspberryPi - DHT11

DHT11 & Raspberry Pi

Почнемо з прикладу на С. Створимо файл dht11.c:


#include <wiringPi.h>

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#define MAXTIMINGS	85
#define DHTPIN		7
int dht11_dat[5] = { 0, 0, 0, 0, 0 };

void read_dht11_dat()
{
	uint8_t laststate	= HIGH;
	uint8_t counter		= 0;
	uint8_t j		= 0, i;
	float	f; /* fahrenheit */

	dht11_dat[0] = dht11_dat[1] = dht11_dat[2] = dht11_dat[3] = dht11_dat[4] = 0;

	/* pull pin down for 18 milliseconds */
	pinMode( DHTPIN, OUTPUT );
	digitalWrite( DHTPIN, LOW );
	delay( 18 );
	/* then pull it up for 40 microseconds */
	digitalWrite( DHTPIN, HIGH );
	delayMicroseconds( 40 );
	/* prepare to read the pin */
	pinMode( DHTPIN, INPUT );

	/* detect change and read data */
	for ( i = 0; i < MAXTIMINGS; i++ )
	{
		counter = 0;
		while ( digitalRead( DHTPIN ) == laststate )
		{
			counter++;
			delayMicroseconds( 1 );
			if ( counter == 255 )
			{
				break;
			}
		}
		laststate = digitalRead( DHTPIN );

		if ( counter == 255 )
			break;

		/* ignore first 3 transitions */
		if ( (i >= 4) && (i % 2 == 0) )
		{
			/* shove each bit into the storage bytes */
			dht11_dat[j / 8] <<= 1;
			if ( counter > 16 )
				dht11_dat[j / 8] |= 1;
			j++;
		}
	}

	/*
	 * check we read 40 bits (8bit x 5 ) + verify checksum in the last byte
	 * print it out if data is good
	 */
	if ( (j >= 40) &&
	     (dht11_dat[4] == ( (dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF) ) )
	{
		f = dht11_dat[2] * 9. / 5. + 32;
		printf( "Humidity = %d.%d %% Temperature = %d.%d *C (%.1f *F)",
			dht11_dat[0], dht11_dat[1], dht11_dat[2], dht11_dat[3], f );
	}else  {
		printf( "Data not good, skip" );
	}
}

int main( void )
{
	printf( "Raspberry Pi wiringPi DHT11 Temperature test program" );

	if ( wiringPiSetup() == -1 )
		exit( 1 );

	while ( 1 )
	{
		read_dht11_dat();
		delay( 1000 ); /* wait 1sec to refresh */
	}

	return(0);
}

У цій програмі використовується бібліотека wiringPi. Ми її встановлювали у попередній статті Raspberry Pi — PWM і Сервопривод. Якщо wiringPi ще не встановлено, це робиться наступним чином:


sudo apt-get install git-core
git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd wiringPi
./build
cd ..

Cкомпілюємо dht11.c:


gcc dht11.c -o dht11 -lwiringPi

Запустимо програму:


./dht11

На екрані маємо побачити наступне: 

Raspberry Pi wiringPi DHT11 Temperature test program
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Data not good, skip
Data not good, skip
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Data not good, skip
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Humidity = 33.0 % Temperature = 27.0 *C (80.6 *F)
Тепер спробуємо приклад на Python. Створімо файл dht11.py:


import RPi.GPIO as GPIO
import time

def bin2dec(string_num):
    return str(int(string_num, 2))

data = []

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

GPIO.setup(4,GPIO.OUT)
GPIO.output(4,GPIO.HIGH)
time.sleep(0.025)
GPIO.output(4,GPIO.LOW)
time.sleep(0.02)

GPIO.setup(4, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

for i in range(0,500):
    data.append(GPIO.input(4))

bit_count = 0
tmp = 0
count = 0
HumidityBit = ""
TemperatureBit = ""
crc = ""

try:
        while data[count] == 1:
                tmp = 1
                count = count + 1

        for i in range(0, 32):
                bit_count = 0

                while data[count] == 0:
                        tmp = 1
                        count = count + 1

                while data[count] == 1:
                        bit_count = bit_count + 1
                        count = count + 1

                if bit_count > 3:
                        if i>=0 and i<8:
                                HumidityBit = HumidityBit + "1"
                        if i>=16 and i<24:
                                TemperatureBit = TemperatureBit + "1"
                else:
                        if i>=0 and i<8:
                                HumidityBit = HumidityBit + "0"
                        if i>=16 and i<24:
                                TemperatureBit = TemperatureBit + "0"

except:
        print "ERR_RANGE"
        exit(0)

try:
        for i in range(0, 8):
                bit_count = 0

                while data[count] == 0:
                        tmp = 1
                        count = count + 1

                while data[count] == 1:
                        bit_count = bit_count + 1
                        count = count + 1

                if bit_count > 3:
                        crc = crc + "1"
                else:
                        crc = crc + "0"
except:
        print "ERR_RANGE"
        exit(0)

Humidity = bin2dec(HumidityBit)
Temperature = bin2dec(TemperatureBit)

if int(Humidity) + int(Temperature) - int(bin2dec(crc)) == 0:
        print "Humidity:"+ Humidity +"%"
        print "Temperature:"+ Temperature +"C"
else:
        print "ERR_CRC"

Запустимо його:


python ./dht11.py

Повинні побачити наступне: 

Humidity:33%
Temperature:27C
Але інколи скрипт видає: 
ERR_RANGE
Якщо ви звернули увагу приклад на С теж мав проблеми і не завжди міг чітко зчитувати дані. Я довго колупався з цією проблемою і намагався хоч якось її вирішити. Виявилося, що Raspberry Pi ...не працює в режимі реального часу! Тобто, програмні затримки не завжди точні. Це призводить до помилок при зчитуванні даних. Я не знайшов іншого шляху (він мені не подобається, але він працює), як написати скрипта, який намагається зчитувати дані з датчика до першої вдалої спроби. Кількість спроб обмежена 10.

Текст скрипта dht11_read.py:


# This script try to read from DHT11 10 times
# Return first correct result
# Note This script is a way to fix bug of reading from DHT11
import subprocess
counter = 0

while (counter < 10 ):
	result = subprocess.Popen("python /root/scripts/dht11.py", shell = True, stdout = subprocess.PIPE).communicate()[0]
	if (result == "32"):
		print result
		exit(1)
	counter +=1

Успіхів.

Дивись також:

Raspberry Pi
Коментарі:
Додати коментар
Code
* - обов'язкові поля

Категорії

Недавні записи

Tags

bme280 bmp280 gps mpu-6050 options stm32 ssd1331 ssd1306 eb-500 3d-printer soldering tim mpu-9250 dma watchdog piezo exti web raspberry-pi docker ngnix solar bluetooth foc html css brushless flask dc-dc capture gpio avr rs-232 mpx4115a atmega mongodb st-link barometer pwm nvic git java-script programmator dht11 hih-4000 pmsm encoder max1674 smd sensors rtc adc lcd motor timer meteo examples i2c usb flash sms rfid python esp8266 servo books bldc remap eeprom bkp battery ethernet uart usart displays led websocket nodemcu wifi

Архіви