用于在 Raspberry pi 上读取传感器数据的库

Question

我最近一直在玩 Raspberry pi 上的 GPIO 引脚。 在尝试温度传感器（特别是 DHT11）并试图找到一些代码来让它工作时，我注意到一些对我来说似乎有点奇怪的东西。 我发现的所有代码要么使用特定于传感器类型的库

就像这个 python 代码一样：

import sys
import Adafruit_DHT

while True:

    humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(11, 4)

    print 'Temp: {0:0.1f} C  Humidity: {1:0.1f} %'.format(temperature, humidity) 

或者像这个c代码一样从头开始完全实现它：

#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; 

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

    pinMode( DHTPIN, OUTPUT );
    digitalWrite( DHTPIN, LOW );
    delay( 18 );
    digitalWrite( DHTPIN, HIGH );
    delayMicroseconds( 40 );
    pinMode( DHTPIN, INPUT );

    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;

        if ( (i >= 4) && (i % 2 == 0) )
        {
            dht11_dat[j / 8] <<= 1;
            if ( counter > 16 )
                dht11_dat[j / 8] |= 1;
            j++;
        }
    }

    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)\n",
            dht11_dat[0], dht11_dat[1], dht11_dat[2], dht11_dat[3], f );
    }else  {
        printf( "Data not good, skip\n" );
    }
}

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

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

    while ( 1 )
    {
        read_dht11_dat();
        delay( 1000 ); 
    }

    return(0);
}

所以我想知道为什么没有 c-library 只返回从特定引脚读取的所有类型传感器的原始数据

基本上接管了这部分：

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

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

    pinMode( DHTPIN, OUTPUT );
    digitalWrite( DHTPIN, LOW );
    delay( 18 );
    digitalWrite( DHTPIN, HIGH );
    delayMicroseconds( 40 );
    pinMode( DHTPIN, INPUT );

    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;

        if ( (i >= 4) && (i % 2 == 0) )
        {
            dht11_dat[j / 8] <<= 1;
            if ( counter > 16 )
                dht11_dat[j / 8] |= 1;
            j++;
        }
    }

    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)\n",
            dht11_dat[0], dht11_dat[1], dht11_dat[2], dht11_dat[3], f );
    }else  {
        printf( "Data not good, skip\n" );
    }
}

这是为什么？

Answer 1

首先，您需要知道温度传感器通过单个 GPIO 引脚传输数据，该引脚可以是 HIGH 或 LOW。 该传感器的温度数据由 5 个字节组成。 这 5 个字节将存储在 dht11_dat 数组中：

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

因此，在温度数据完成之前，必须接收 5 x 8 (40) 个信号。 这里的字节由这些单独的位组成：

    if ( (i >= 4) && (i % 2 == 0) )
    {
        dht11_dat[j / 8] <<= 1;
        if ( counter > 16 )
            dht11_dat[j / 8] |= 1;
        j++;
    }

最后一个字节只是正确通信的校验和，将在此处检查：

if ( (j >= 40) &&
     (dht11_dat[4] == ( (dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF) ) )
{

摄氏温度值存储在字节 3 和 4 中：

dht11_dat[2], dht11_dat[3]