DHT11數字濕溫度傳感器

1.性能指標和特性：

工作電壓范圍：3.5V-5.5V

工作電流：平均0.5mA

濕度測量范圍：20－90％RH

溫度測量范圍：0－50℃

濕度分辨率：1％RH???8?位

溫度分辨率：1℃??????8位

采樣周期：1S

2.DHT11?數據結構

DHT11數字濕溫度傳感器采用單總線數據格式。即，單個數據引腳端口完成輸

入輸出雙向傳輸。其數據包由5Byte（40Bit）組成。數據分小數部分和整數部分,具

體格式在下面說明。

一次完整的數據傳輸為40bit，高位先出。

數據格式：8bit濕度整數數據+8bit濕度小數數據

+8bit溫度整數數據+8bit溫度小數數據

+8bit校驗和

校驗和數據為前四個字節相加。

傳感器數據輸出的是未編碼的二進制數據。數據(濕度、溫度、整數、小數)之間

應該分開處理。如果，某次從傳感器中讀取如下5Byte數據：

byte4 ? ? ? ? ? ?byte3 ? ? ? ?byte2 ? ? ? ? ?byte1 ? ? ? byte0

00101101?00000000??00011100??00000000?01001001

整數 ? ? ? ? ? ? ? 小數 ? ? ? ? ?整數 ? ? ? ? 小數 ? ? ? ? ?校驗和

? ? ? ? ? ? 濕度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?溫度 ? ? ? ? ? ? ? ?校驗和

由以上數據就可得到濕度和溫度的值，計算方法：

humi (濕度)= byte4 . byte3=45.0 (％RH)

temp (溫度)= byte2 . byte1=28.0 (?℃)

jiaoyan(校驗)= byte4+ byte3+ byte2+ byte1=73(=humi+temp)(校驗正確)

注意：DHT11一次通訊時間最大3ms，主機連續采樣間隔建議不小于100ms。

使用公對公杜邦線直接與樹莓派連接：

DHT11的正極（+/VCC）連接4號引腳（5V）；數據腳連接18號引腳（BCM 24）；負極（-/GND）連接20號引腳（GND）。*注意勿將正負極接反，模塊會燒毀。

?

使用Adafruit?讀取DHT11?溫濕度傳感器

• 更新軟件包

sudo apt-get update

sudo apt-get install build-essential python-dev

• 從GitHub獲取Adafruit庫

sudo git clone?

https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git

• 安裝完成后pi文件夾下新增Adafruit_Python_DHT文件夾，進入該文件夾安裝該庫。

cd Adafruit_Python_DHT

sudo python setup.py install

sudo python3 setup.py install

• 安裝完成后進入examples文件夾運行AdfruitDHT.py可以獲得結果。

cd examples

Python AdafruitDHT.py 11 24

*后面兩個數值11代表使用的是DHT11模塊，24代表著所接的GIPO引腳編號（BCM）。

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手頭上正好有一個紅外蔽障傳感器，只為測試簡單的接法：BCM＝4? ?3.3v

#!/usr/bin/python #-*-coding:utf-8-*-import time import RPi.GPIO as GPIO import os GPIO.setmode(GPIO.BCM)GPIO_OUT=4 GPIO.setup(GPIO_OUT,GPIO.IN)a=1def warn():print(a)time.sleep(0.5)while True:if GPIO.input(GPIO_OUT)==0:warn()else:print("i'm OK!!!")GPIO.cleanup()

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超聲波測距傳感器HC-SR04

import RPi.GPIO as GPIO import timeTrig_Pin=20 Echo_Pin=21GPIO.setmode(GPIO.BCM)GPIO.setup(Trig_Pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW) GPIO.setup(Echo_Pin,GPIO.IN)time.sleep(2)def checkdist():GPIO.output(Trig_Pin,GPIO.HIGH)time.sleep(0.00015)GPIO.output(Trig_Pin,GPIO.LOW)while not GPIO.input(Echo_Pin):passt1=time.time()while GPIO.input(Echo_Pin):passt2=time.time()return (t2-t1)*340*100/2try:while True:print "Distance:%0.2f cm" % checkdist()time.sleep(1) except KeyboardInterrupt:GPIO.cheanup()

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激光傳感器KY-008，寫個簡單的范例：當超聲測距低于20cm時打開激光槍

import RPi.GPIO as GPIO import timeGPIO.setmode(GPIO.BCM)Trig_Pin=20 Echo_Pin=21 JiGuang_Pin=4GPIO.setup(Trig_Pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW) GPIO.setup(Echo_Pin,GPIO.IN) GPIO.setup(JiGuang_Pin,GPIO.OUT,initial=GPIO.LOW)time.sleep(2)def checkdist():GPIO.output(Trig_Pin,GPIO.HIGH)time.sleep(0.00015)GPIO.output(Trig_Pin,GPIO.LOW)while not GPIO.input(Echo_Pin):passt1=time.time()while GPIO.input(Echo_Pin):passt2=time.time()return (t2-t1)*340*100/2def open():GPIO.output(JiGuang_Pin,GPIO.HIGH)time.sleep(0.5)GPIO.output(JiGuang_Pin,GPIO.LOW)time.sleep(0.5)while True:d1=checkdist()print "Distance:%0.2f cm" % d1time.sleep(1)if d1<20:open()GPIO.cheanup()

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MQ-2有害氣體檢測傳感器

Python的GPIO庫只能接受引腳的高低電平的變化，因此只需要接線三個引腳就好：5V電源，地線，和DO接口，這是一款廣泛應用于家庭和工廠的氣體泄漏檢測裝置，適用于液化氣、甲烷、丙烷、丁烷、酒精、氫氣、煙霧等有害氣體的檢測。

#! /usr/bin/env python3 # encoding=utf-8import RPi.GPIO as GPIO # 導入庫，并進行別名的設置 import timeCHANNEL=20 # 確定引腳口。按照真實的位置確定 GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 選擇引腳系統，這里我們選擇了BCM，也可以換BOARD GPIO.setup(CHANNEL,GPIO.IN,pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN) #初始化引腳，將引腳設置為輸入下拉電阻，因為在初始化的時候不確定的的引電平，因此這樣設置是用來保證精準，（但是也可以不寫“pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN”）# 帶有異常處理的主程序 try:while True: # 執行一個while死循環status=GPIO.input(CHANNEL) # 檢測引腳口的輸入高低電平狀態#print(status) # 實時打印此時的電平狀態if status == True: # 如果為高電平，說明MQ-2正常，并打印“OK”print ( ' 正常 ' ) else: # 如果為低電平，說明MQ-2檢測到有害氣體，并打印“dangerous”print ( ' 檢測到危險氣體 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ' )time.sleep(0.1) # 睡眠0.1秒，以后再執行while循環 except KeyboardInterrupt: # 異常處理，當檢測按下鍵盤的Ctrl+C，就會退出這個>腳本GPIO.cleanup() # 清理運行完成后的殘余

HC-SR501人體感應模塊

代碼實例：感應到有人，二極管點亮

import RPi.GPIO as GPIO import timeGPIO.setwarnings(False) GPIO.setmode(GPIO.BOARD) GPIO.setup(13, GPIO.OUT) #hc-sr501-out GPIO.setup(7, GPIO.IN) #ledwhile True:if GPIO.input(7)==1:nowtime = time.strftime('%m-%d %H:%M:%S',time.localtime(time.time()))print(nowtime)print("狼來了！")GPIO.output(13,GPIO.HIGH)else: passtime.sleep(0.5)GPIO.output(13,GPIO.LOW)time.sleep(5)

傾斜傳感器

#!/usr/bin/env python import RPi.GPIO as GPIOTiltPin = 11 #YL-38 Rpin = 12 #led-red Gpin = 13 #led-grendef setup():GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # Numbers GPIOs by physical locationGPIO.setup(Gpin, GPIO.OUT) # Set Green Led Pin mode to outputGPIO.setup(Rpin, GPIO.OUT) # Set Red Led Pin mode to outputGPIO.setup(TiltPin, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Set BtnPin's mode is input, and pull up to high level(3.3V)GPIO.add_event_detect(TiltPin, GPIO.BOTH, callback=detect, bouncetime=200)def Led(x): #控制雙色LED燈閃爍的函數if x == 0:GPIO.output(Rpin, 1) #紅燈亮GPIO.output(Gpin, 0) #綠燈滅if x == 1:GPIO.output(Rpin, 0)GPIO.output(Gpin, 1)def Print(x): #打印按鍵是否傾斜的提示消息if x == 0:print ' *************'print ' * Tilt! *'print ' *************'def detect(chn):Led(GPIO.input(TiltPin)) #控制雙色LED燈閃爍Print(GPIO.input(TiltPin)) #打印按鍵是否傾斜的提示消息def loop():while True:passdef destroy():GPIO.output(Gpin, GPIO.LOW) # Green led offGPIO.output(Rpin, GPIO.LOW) # Red led offGPIO.cleanup() # Release resourceif __name__ == '__main__': # Program start from heresetup()try:loop()except KeyboardInterrupt: # When 'Ctrl+C' is pressed, the child program destroy() will be executed.destroy()

雨滴傳感器（數字信號）

import RPi.GPIO as GPIO import timeGPIO.setmod(GPIO.BCM) GPIO.setup(4,GPIO.IN)while True:if GPIO.input(4):print("no rain")else:print("rain")time.sleep(1)

土壤濕度檢測傳感器

獲取濕度信息的方式（2種可同時使用）：

從傳感器的D0引腳：土壤濕度大于某個閾值，則D0輸出0，否則輸出1

從傳感器的A0引腳：獲取到模擬量，更加精確。土壤濕度越大，獲取的模擬量值越大。

樹莓派使用D0

#!/usr/bin/python #coding=utf-8 import RPi.GPIO as GPIO import time #針腳 channel = 21 GPIO.setmode(GPIO.BCM) #定義針腳為input口 GPIO.setup(channel, GPIO.IN) #回調函數 def callback(channel):if GPIO.input(channel):print ('土壤有點干')else:print ('土壤太濕了')#添加簡單事件 GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.BOTH, bouncetime=200) #添加時間觸發的回調函數 GPIO.add_event_callback(channel, callback)#保持主進程不退出 while True:time.sleep(0.1)

ESP32單片機micropython：數字量輸出

from machine import Pin import timetr=23 g23 = Pin(tr, Pin.IN) #土壤23信號def callback(tr):if g23.value()==1:print('太干了')else:print('太濕了')while 1:time.sleep(1)callback(tr)

ESP32單片機micropython：模擬量輸出

?

擴展：
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有多種方式將GPIO的輸入導入到程序中，polling( 輪詢 )式 和 interrupt( 中斷 )式( edge detection 邊緣檢測 )，“輪詢”式如果程序在錯誤的時間讀取值，可能會錯過輸入。我們這里采用中斷式。
??如果您沒有將輸入引腳連接到任何東西，它將“浮動”。換句話說，讀取的值是未定義的，因為它沒有連接到任何東西，直到你按下按鈕或開關。它可能會由于接收電源干擾而改變很大的值。
??為了解決這個問題，我們使用一個向上拉或向下拉電阻器。這樣，就可以設置輸入的默認值。可以使用硬件或者軟件實現上下拉電阻。在硬件方式中，常常在輸入通道與3.3V（上拉）或0V（下拉）之間使用10K電阻。GPIO模塊允許您在編程中這樣配置：

GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)# or GPIO.setup(channel, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_DOWN)

??我們很多時候并不關心電平值, 而關心電平從低到高，或從高到低的變化(如編碼器測速/按鍵按下彈開等), 為避免主程序忙于其它事情錯過引腳的電平改變, 有兩種方式:
??wait_for_edge() 函數
??event_detected() 函數
??wait_for_edge（）函數是為了阻止程序的執行，直到檢測到邊緣為止。換句話說，等待按鈕按下的示例可以改寫成：

GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO.RISING)

?? 注意檢測的邊緣參數有 GPIO.RISING， GPIO.FALLING ， GPIO.BOTH (上升沿, 下降沿 或 升降沿)， 這樣用幾乎不占用CPU，如果你只希望在確定的時間段內查詢，可以使用 timeout 參數:

# wait for up to 5 seconds for a rising edge (timeout is in milliseconds) channel = GPIO.wait_for_edge(channel, GPIO_RISING, timeout=5000) if channel is None:print('Timeout occurred') else:print('Edge detected on channel', channel)

??event_detected()函數被設計用來與其他事物一起在循環中使用， 不同于polling輪詢， 它不會在CPU忙于處理其他事物時錯過輸入狀態的變化。 這使得使用Pygame 或 PyQt 時非常有用，因為其中有一個主循環監聽和及時響應GUI事件的基礎。
??只要檢測到指定參數的邊緣事件(上升沿, 下降沿 或 升降沿)發生時，調用GPIO.event_detected(channel)的值就為"ture"(真)。

#Note that you can detect events for GPIO.RISING, GPIO.FALLING or GPIO.BOTH. GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING) # add rising edge detection on a channel do_something() if GPIO.event_detected(channel):print('Button pressed')

??不過需要自己新建一個線程去循環檢測event_detected()的值，還算是比較麻煩的。
??可采用另一種辦法輕松檢測狀態，這種方式是直接傳入一個回調函數：GPIO通過在add_event_detect()函數中添加callback參數，RPI.GPIO為回調函數運行第二個線程。這意味著回調函數可以與主程序同時運行，以立即響應邊緣。
??例如:

def my_callback(channel):print('This is a edge event callback function!')print('Edge detected on channel %s'%channel)print('This is run in a different thread to your main program') GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING, callback=my_callback) # 這里添加了回調函數callback這個參數，就不需要GPIO.event_detected(channel)函數了

??如果你想要不止一個回調函數:

def my_callback_one(channel):print('Callback one') def my_callback_two(channel):print('Callback two') GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING) GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_one) GPIO.add_event_callback(channel, my_callback_two)

??請注意，在這種情況下，回調函數是按順序運行的，而不是并發的。這是因為只有一個線程用于回調，其中每個回調都按照它們被定義的順序運行。

??由于存在開關抖動(用示波器可以看到)，每次按下開關會調用多次回調函數，這不是我們希望的，有兩種方式處理開關抖動：
??①在開關兩個引腳之間添加一個0.1uF的電容
??②軟件消抖
??③二者結合使用
??使用軟件消抖時, 給回調函數添加一個彈跳時間的參數( bouncetime= ), 彈跳時間(參照單片機可以為10~20ms)在ms級別, 下面的程序用200ms來消抖:

# add rising edge detection on a channel, ignoring further edges for 200ms for switch bounce handling GPIO.add_event_detect(channel, GPIO.RISING, callback=my_callback, bouncetime=200)

??由于某些原因， 你的程序可能不希望用邊緣檢測了，可以停止它們：

GPIO.remove_event_detect(channel)

總結

以上是生活随笔為你收集整理的树莓派处理温湿度监控，红外蔽障传感器，超声波测距传感器，激光传感器，有害气体检测，人体感应器，倾斜开关，雨滴传感器，土壤监测的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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