用于在 Raspberry pi 上读取传感器数据的库答案

【问题标题】：Library for reading sensor data on Raspberry pi用于在 Raspberry pi 上读取传感器数据的库
【发布时间】：2020-06-17 19:02:49
【问题描述】：

我最近一直在使用 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：

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)

或者像这样的 c 代码完全从头实现它：

#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 库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" );
    }
}

这是为什么呢？

【问题讨论】：

对于我来说使用digitalRead( DHTPIN );，您已经从特定引脚读取所有类型传感器的原始数据 - 所以不需要其他 c 库。但是来自许多传感器的原始数据对人类来说毫无用处，它们需要重新计算。每个传感器可能需要不同的重新计算。这就是为什么你在 Python 中有专门的模块。
您至少可以为回复点赞……

标签： python c raspberry-pi microcontroller

【解决方案1】：

首先，您需要知道温度传感器通过单个 GPIO 引脚（可以是高电平或低电平）传递数据。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;

因此必须接收 5 x 8 (40) 个信号，直到温度数据完成。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，将在这里检查：

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

摄氏度的温度值存储在字节3和4中：

dht11_dat[2], dht11_dat[3]

【讨论】：