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2.2.3 DHT-11
Introduction
Le capteur numérique de température et d’humidité DHT11 est un capteur composite qui fournit un signal de sortie numérique calibré de température et d’humidité. La technologie de collecte de modules numériques dédiés et celle de détection de température et d’humidité sont appliquées pour garantir une haute fiabilité et une excellente stabilité du produit.
Le capteur inclut un capteur d’humidité résistif et un capteur de température CTN, tous deux connectés à un microcontrôleur 8 bits haute performance.
Composants
Principe
Le DHT11 est un capteur numérique de température et d’humidité basique et à très faible coût. Il utilise un capteur capacitif pour l’humidité et une thermistance pour mesurer l’air environnant, puis il envoie un signal numérique via la broche de données (aucune broche d’entrée analogique n’est nécessaire).
Il dispose de seulement trois broches : VCC, GND et DATA. Le processus de communication commence lorsque la ligne de données (DATA) envoie des signaux de démarrage au DHT11, et le DHT11 reçoit ces signaux et renvoie un signal de réponse. Ensuite, l’hôte reçoit le signal de réponse et commence à recevoir 40 bits de données (8 bits pour l’humidité entière + 8 bits pour l’humidité décimale + 8 bits pour la température entière + 8 bits pour la température décimale + 8 bits de contrôle de parité). Pour plus d’informations, veuillez vous référer à la fiche technique du DHT11.
Schéma de câblage
Procédures expérimentales
Étape 1 : Construisez le circuit.
Étape 2 : Accédez au dossier du code.
cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/2.2.3/
Étape 3 : Compilez le code.
gcc 2.2.3_DHT.c -lwiringPi
Étape 4 : Exécutez le fichier exécutable.
sudo ./a.out
Après l’exécution du programme, la température et l’humidité détectées par le DHT11 seront affichées sur l’écran de l’ordinateur.
Note
Si cela ne fonctionne pas après l’exécution ou s’il y a un message d’erreur indiquant : « wiringPi.h : Aucun fichier ou répertoire de ce type », veuillez vous référer à Le code C ne fonctionne pas ?.
Code
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#define MAXTIMINGS 85 // Maximum number of timing transitions
int dht11_dat[5] = {0, 0, 0, 0, 0}; // Data array to hold sensor values
// Function to read data from DHT11 sensor
void read_dht11_dat(int GPIOPIN)
{
uint8_t currState;
uint8_t laststate = HIGH;
uint8_t counter = 0;
uint8_t j = 0;
uint8_t i;
float f; // Temperature in Fahrenheit
// Reset data array before each read
dht11_dat[0] = dht11_dat[1] = dht11_dat[2] = dht11_dat[3] = dht11_dat[4] = 0;
// Pull pin down for 18 milliseconds to initiate communication
pinMode(GPIOPIN, OUTPUT);
digitalWrite(GPIOPIN, LOW);
delay(18);
// Then pull it up for 40 microseconds
digitalWrite(GPIOPIN, HIGH);
delayMicroseconds(40);
// Prepare to read the pin
pinMode(GPIOPIN, INPUT);
// Detect change and read data
for (i = 0; i < MAXTIMINGS; i++)
{
counter = 0;
// Count how long each state lasts
while (digitalRead(GPIOPIN) == laststate)
{
counter++;
delayMicroseconds(2);
if (counter == 255)
{
break;
}
}
// Save the current state
laststate = digitalRead(GPIOPIN);
if (counter == 255) break;
// Ignore first 3 transitions (DHT11 response signal)
if ((i >= 4) && (i % 2 == 0))
{
// Shift bits and store data
dht11_dat[j/8] <<= 1;
if (counter > 16)
{
dht11_dat[j/8] |= 1;
}
j++;
}
}
// Check if we received 40 bits (5 bytes) and verify checksum
if ((j >= 40) && (dht11_dat[4] == ((dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF)) )
{
// Convert temperature to Fahrenheit
f = dht11_dat[2] * 9.0 / 5.0 + 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");
// Initialize wiringPi using BCM GPIO pin numbering
if (wiringPiSetupGpio() == -1)
{
exit(1);
}
while(1)
{
// Read data from DHT11 connected to GPIO pin 17
read_dht11_dat(17);
delay(1000); // Wait 1 second before next read
}
return 0;
}
Explication du code
Inclure les en-têtes : Le code inclut les en-têtes nécessaires pour les fonctions wiringPi et l’entrée/sortie standard.
#include <wiringPi.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdint.h>
Définir les constantes :
MAXTIMINGS: Le nombre maximum de transitions de temps attendu du capteur DHT11 (85).
#define MAXTIMINGS 85 // Nombre maximum de transitions de temps
Tableau de données global :
dht11_dat[5]: Un tableau pour stocker les 5 octets de données reçus du capteur DHT11.
int dht11_dat[5] = {0, 0, 0, 0, 0}; // Tableau de données pour stocker les valeurs du capteur
Fonction
read_dht11_dat(int GPIOPIN): Lit les données du capteur DHT11 connecté à la broche GPIO spécifiée.Initialisation : Réinitialise le tableau
dht11_datà zéro avant chaque lecture.dht11_dat[0] = dht11_dat[1] = dht11_dat[2] = dht11_dat[3] = dht11_dat[4] = 0;
Signal de démarrage : Met la broche GPIO à bas pendant au moins 18 millisecondes pour signaler au DHT11 de commencer à envoyer des données.
pinMode(GPIOPIN, OUTPUT); digitalWrite(GPIOPIN, LOW); delay(18); // 18 millisecondes
Met la broche GPIO à haut pendant 40 microsecondes.
digitalWrite(GPIOPIN, HIGH); delayMicroseconds(40); // 40 microsecondes
Configure la broche GPIO en mode entrée pour lire les données du capteur.
pinMode(GPIOPIN, INPUT);
Boucle de lecture des données : La boucle s’exécute jusqu’à
MAXTIMINGSfois pour lire les bits de données.Pour chaque transition (de haut à bas ou de bas à haut), elle mesure combien de temps la broche reste dans chaque état.
for (i = 0; i < MAXTIMINGS; i++) { counter = 0; while (digitalRead(GPIOPIN) == laststate) { counter++; delayMicroseconds(2); if (counter == 255) { break; } } laststate = digitalRead(GPIOPIN); // ... reste de la boucle }
Extraction de bits de données : Les 3 premières transitions sont ignorées car elles font partie de la réponse initiale du DHT11.
Pour chaque bit de données, elle détermine si le bit est 0 ou 1 en fonction de la durée pendant laquelle la broche reste à haut.
if ((i >= 4) && (i % 2 == 0)) { dht11_dat[j/8] <<= 1; if (counter > 16) { dht11_dat[j/8] |= 1; } j++; }
Vérification de la somme de contrôle : Après avoir reçu tous les bits, le code vérifie la somme de contrôle pour garantir l’intégrité des données.
if ((j >= 40) && (dht11_dat[4] == ((dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF)) )
Si la somme de contrôle est correcte, elle affiche les valeurs d’humidité et de température.
f = dht11_dat[2] * 9.0 / 5.0 + 32; printf("Humidité = %d.%d %% Température = %d.%d °C (%.1f °F)\n", dht11_dat[0], dht11_dat[1], dht11_dat[2], dht11_dat[3], f);
Si la somme de contrôle échoue, elle affiche un message d’erreur.
else { printf("Données incorrectes, saut\n"); }
Fonction principale :
Affiche un message de démarrage.
printf("Programme de test de température DHT11 pour Raspberry Pi avec wiringPi\n");
Initialise wiringPi en utilisant la numérotation des broches GPIO BCM.
if (wiringPiSetupGpio() == -1) { exit(1); }
Entre dans une boucle infinie pour lire les données du capteur DHT11 chaque seconde.
while(1) { read_dht11_dat(17); delay(1000); // attendre 1 seconde }