树莓派4使用Python通过GPIO从DHT11温湿度传感器读取数据

介绍

DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。 其精度湿度±5%RH， 温度±2℃，量程湿度20-90%RH， 温度0~ 50℃。精度不高，但价格低廉。 DHT11使用单总线通信。供电电压3.3~5V。

Arduino读取DHT11,DHT22,SHTC3温湿度数据：https://blog.zeruns.com/archives/527.html
Python实现微秒级延时的方法：https://blog.zeruns.com/archives/623.html

DHT11数据手册下载地址：https://url.zeruns.com/DHT11 提取码: qefk

源码

线路连接：

我使用的是树莓派4，其他版本请自行查询更改。

树莓派4GPIO接口介绍：https://url.zeruns.com/RPI4_GPIO

DHT11        树莓派
 VCC---------5V（第2引脚）
 DATA-------BCM18（CM编号的18号引脚，也就是第12号引脚）
 GND--------Ground（第6引脚）

源码：

import RPi.GPIO as GPIO
import time

def delayMicrosecond(t):    # 微秒级延时函数
    start,end=0,0           # 声明变量
    start=time.time()       # 记录开始时间
    t=(t-3)/1000000     # 将输入t的单位转换为秒，-3是时间补偿
    while end-start<t:  # 循环至时间差值大于或等于设定值时
        end=time.time()     # 记录结束时间

tmp=[]      # 用来存放读取到的数据

data = 18   # DHT11的data引脚连接到的树莓派的GPIO引脚，使用BCM编号
# https://blog.zeruns.com  
a,b=0,0

def DHT11():
    GPIO.setup(data, GPIO.OUT)  # 设置GPIO口为输出模式
    GPIO.output(data,GPIO.HIGH) # 设置GPIO输出高电平
    delayMicrosecond(10*1000)   # 延时10毫秒
    GPIO.output(data,GPIO.LOW)  # 设置GPIO输出低电平
    delayMicrosecond(25*1000)   # 延时25毫秒        
    GPIO.output(data,GPIO.HIGH) # 设置GPIO输出高电平
    GPIO.setup(data, GPIO.IN)   # 设置GPIO口为输入模式
# https://blog.zeruns.com      
    a=time.time()           # 记录循环开始时间
    while GPIO.input(data): # 一直循环至输入为低电平
        b=time.time()       # 记录结束时间
        if (b-a)>0.1:       # 判断循环时间是否超过0.1秒，避免程序进入死循环卡死
            break           # 跳出循环
          
    a=time.time()
    while GPIO.input(data)==0:  # 一直循环至输入为高电平
        b=time.time()
        if (b-a)>0.1:
            break
                  
    a=time.time()
    while GPIO.input(data): # 一直循环至输入为低电平
        b=time.time()
        if (b-a)>=0.1:
            break   
              
    for i in range(40):         # 循环40次，接收温湿度数据
        a=time.time()
        while GPIO.input(data)==0:  #一直循环至输入为高电平
            b=time.time()
            if (b-a)>0.1:
                break
# https://blog.zeruns.com                          
        delayMicrosecond(28)    # 延时28微秒
              
        if GPIO.input(data):    # 超过28微秒后判断是否还处于高电平
            tmp.append(1)       # 记录接收到的bit为1
                  
            a=time.time()
            while GPIO.input(data): # 一直循环至输入为低电平
                b=time.time()
                if (b-a)>0.1:
                    break
        else:
            tmp.append(0)       # 记录接收到的bit为0
              
while True:
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)      # 设置为BCM编号模式
    GPIO.setwarnings(False)
    del tmp[0:]                 # 删除列表
    time.sleep(1)               # 延时1秒
# https://blog.zeruns.com      
    DHT11()
  
    humidity_bit=tmp[0:8]       # 分隔列表，第0到7位是湿度整数数据
    humidity_point_bit=tmp[8:16]# 湿度小数
    temperature_bit=tmp[16:24]  # 温度整数
    temperature_point_bit=tmp[24:32]    # 温度小数
    check_bit=tmp[32:40]        # 校验数据
 
    humidity_int=0
    humidity_point=0
    temperature_int=0
    temperature_point=0
    check=0
# https://blog.zeruns.com  
    for i in range(8):          # 二进制转换为十进制
        humidity_int+=humidity_bit[i]*2**(7-i)
        humidity_point+=humidity_point_bit[i]*2**(7-i)
        temperature_int+=temperature_bit[i]*2**(7-i)
        temperature_point+=temperature_point_bit[i]*2**(7-i)
        check+=check_bit[i]*2**(7-i)
  
    humidity=humidity_int+humidity_point/10
    temperature=temperature_int+temperature_point/10
  
    check_tmp=humidity_int+humidity_point+temperature_int+temperature_point
  
    if check==check_tmp and temperature!=0 and temperature!=0:  # 判断数据是否正常
        print("Temperature is ", temperature,"C\nHumidity is ",humidity,"%")# 打印温湿度数据
        print("https://blog.zeruns.com")
    else:
        print("error")
  
    time.sleep(1)
    GPIO.cleanup()

效果图


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最后修改：2021 年 04 月 11 日
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