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树莓派DHT11烟雾传感器实验教程与通信详解
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更新于2024-08-05
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实验二:烟雾传感器 本实验主要围绕树莓派(Raspberry Pi)与DHT11温湿度传感器进行交互,探讨物联网(IoT)中的嵌入式系统应用。DHT11传感器是一种常见的低成本温湿度传感器,常用于家庭自动化和环境监测系统中,其通信采用单总线数据格式,数据传输时间为约4ms。 在DHT11的通讯时序中,数据传输包括四个部分:8位湿度整数数据、8位湿度小数数据、8位温度整数数据和8位温度小数数据,加上一个8位校验和。数据传输过程中,主机需要精确控制总线状态,如拉低总线等待响应、拉高后等待DHT11拉低总线、以及等待特定时间间隔以确保数据的正确接收。 实验前,参与者需要准备必要的硬件设备,包括树莓派4B、5V/3A电源适配器、40针板、DHT11模块、面包板和杜邦线。此外,推荐使用VSCode集成开发环境(IDE)来编写C语言代码,或者通过geany进行编程。在硬件连接中,DHT11的VCC与电源相连,GND接地,DATA则连接到树莓派的GPIO引脚(如wiringPi引脚0号)。 软件方面,需要安装wiringPi库,它是一个针对BCM2835芯片的GPIO库,也支持其他I2C、SPI、UART和PWM功能。wiringPi库提供了方便的命令行工具gpio,用于管理GPIO操作,这对于与DHT11传感器的交互至关重要。 在实验过程中,参与者将学习如何配置树莓派的GPIO引脚,如何按照特定的时序协议与DHT11通信,以及如何解析接收到的温湿度数据。通过这个实验,不仅可以提升对嵌入式系统和物联网技术的理解,还能增强编程和硬件调试的能力。同时,这也是一个实际应用物联网技术,提高智能家居安全监控能力的基础实践项目。
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实验一 树莓派 4B 安装及使用
2) 主机把总线拉高HIGH, 延迟等待20-40ms让DHT11 把总线拉低到LOW ;
3) 主机检测到总线为LOW后延迟等待80us;
4) 主机检测到总线为HIGH后继续延迟等待80us即可开始进行数据读取;
5) 主机等待50us,当检测到总线为HIGH时,延时30us再次检测总线状态,根
据时序图定义,高电平持续时间大于30us时候为1小于为0即可获取到数据
不断重复8次即可获取到1字节的数据;
6) 重复执行步骤5,5次即可获取到全部的数据
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