描述

介紹

背景

DHT11 是一款 4 引腳（一個引腳未使用）溫度和濕度傳感器，能夠測量 20% - 90% 的相對濕度和 0 至 50 °C。該傳感器可在 3 至 5.5V DC 之間運行，并使用其專有的 OneWire 協(xié)議進行通信。該協(xié)議需要非常精確的時間才能從傳感器獲取數(shù)據(jù)。LOW 和 HIGH 位在線路上按照信號為 HIGH 的時間長度進行編碼。讀取的總時間最多為 23.4 毫秒。這包括開始數(shù)據(jù)傳輸所需的 18 毫秒延遲和高達 5.4 毫秒的數(shù)據(jù)窗口。單個信號可以短至 20 μs，最長可達 80 μs。

當 Windows 10 IoT Core 首次推出時，我拿起了我的 Raspberry Pi 2 和我的 DHT11 傳感器并在 C# 中進行了試用。我很快發(fā)現(xiàn)它不起作用。Windows 10 IoT Core 中的 C# 的問題在于它的速度不夠快（至少現(xiàn)在還不夠快）。

我在 Microsoft 論壇上發(fā)帖，并與遇到同樣困難的其他開發(fā)人員進行了幾次交流。我最終在 Windows 10 IoT Core 中看到了 Microsoft 對 OneWire 協(xié)議的回復，內容如下：

“請記住，Windows 10 IoT Core OS 不像 Windows CE 那樣是實時操作系統(tǒng)，因此可能并不總是可以進行非常低級別的計時和測量。目前我們還沒有Bitbanging / OneWire 的本機實現(xiàn)”。

過了一會兒，我收到了對我的帖子的回復，內容如下：

“我了解到，在未來的版本中將提供更準確的計時工具”。

好吧，那將是一件很棒的事情，我對即將推出的功能感到非常興奮，但誰能等到呢？我最近看到微軟發(fā)布了一個關于如何使用 DHT11 作為示例傳感器并在 Windows 10 IoT Core 上使用 C++ 來支持 OneWire 協(xié)議的示例。我認為這是將其引入 C# 的機會。

該項目旨在將該示例轉換為可在 C# 中使用的庫。我感謝編寫庫以幫助使這個流行的傳感器在 Windows 10 IoT Core 中有用的人，并希望有了這個庫，它會更加有用。

圖書館

我創(chuàng)建的庫是對最初由 Microsoft 發(fā)布的代碼的簡單重構，因此我不相信為讀取傳感器所做的工作。

該庫在命名空間 Sensors.Dht 中提供了一個名為Dht11的簡單類。在 C# 中創(chuàng)建新對象很簡單。

首先打開連接 DHT11 傳感器引腳的 GPIO 引腳。

using Sensors.Dht;GpioPin pin = GpioController.GetDefault().OpenPin(4, GpioSharingMode.Exclusive);

然后將此引腳傳遞給Dht11類的構造函數(shù)，并指定 GPIO 引腳驅動模式。這使您可以決定是否添加自己的上拉電阻。

Dht11 dht11 = new Dht11(_pin, GpioPinDriveMode.Input);

要從設備獲取讀數(shù)，請使用GetReadingAsync方法。

DhtReading reading = await dht11.GetReadingAsync().AsTask();

存在允許指定最大重試值的重載。默認值為 20。這指定在放棄和返回失敗讀數(shù)之前嘗試讀取傳感器的次數(shù)。

DhtReading?結構定義為：

public value struct DhtReading
{
? bool TimedOut;
? bool IsValid;
? double Temperature;
? double Humidity;
? int RetryCount;
};

TimedOut（如果嘗試讀取超時則為 true；否則為 false）（如果讀取校驗和正確則為 true；否則為 false）（以攝氏度為單位的溫度讀數(shù)。

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入門

為 Raspberry Pi 2 組裝電路

使用本指南來組裝電路，同時使用頁面底部附近的圖表作為指南（注意電線的顏色是可選的，并且已選擇以幫助在構建電路時易于遵循）。

• 將 T 形鞋匠放在半尺寸 + 板的左端（數(shù)字從 1 開始）。最左邊的兩個引腳將位于板上的E1和F1中。最右邊的兩個引腳將位于E20和F20

• 將 4.7K Ω 電阻置于A4和3V3之間

• 在B4和F28之間連接橙色公對公跳線?

• 在F29和3V3之間連接紅色公對公跳線

• 在F30和GND之間連接黑色公對公跳線

• 將 DHT11 傳感器放入J30 (-)、J29 (+) 和J28 (s)

• 將帶狀電纜插入鞋匠和 Raspberry Pi

為 Arduino 組裝電路

使用本指南來組裝電路，同時使用頁面底部附近的圖表作為指南（注意電線的顏色是可選的，并且已選擇以幫助在構建電路時易于遵循）。

• 將 4.7K Ω 電阻置于?E12和E13之間

• 在 Arduino 中的D13和引腳 5之間連接白色公對公跳線?

• 在D12和Arduino 中的5V引腳之間連接紅色公對公跳線?

• 在 Arduino 上的D11和GND之間連接黑色公對公跳線?

• 將 DHT11 傳感器放入?A11 (-)、? A12 (+) 和?A13 (s)

• 將 USB 電纜從您的計算機連接到您的 Arduino

下面是我搭建的電路的照片。

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1 / 9 ?樹莓派 2 電路

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啟動 Raspberry Pi 的應用程序

選擇調試、ARM 配置和遠程機器。現(xiàn)在右鍵單擊項目，選擇屬性，然后單擊調試標記。接下來將 Raspberry Pi 2 IP 地址放入 Remote machine 字段，并取消選中 Use authentication。

按F5 。應用程序將部署到設備，第一次可能需要幾分鐘。

啟動 Arduino 應用程序

該項目的草圖可在 GitHub 中名為Dht11_Speed的文件中找到。啟動 Arduino IDE 并打開草圖。將草圖上傳到 Arduino ( Ctrl U )，然后啟動串行監(jiān)視器 ( Ctrl Shift M )

。

啟動 Raspbian 應用程序

Raspberry Pi 的 C 代碼可在 GitHub 中用于此項目的名為Dht11.c的文件中。需要將源代碼復制到 Raspberry Pi，然后在那里編譯。我喜歡使用WinSCP來復制文件。如果您沒有此應用程序，我建議您立即下載并安裝它。源代碼使用了wiringPi ，它必須在編譯應用程序之前安裝。

在樹莓派上編譯代碼的命令是：

gcc -oDht11_Speed Dht11_Speed.c -L/usr/local/lib -lwiringPi -std=c99 -lm

要運行應用程序，請輸入命令：

sudo ./Dht11_Speed 1000 10

其中 1000 指定 1000 毫秒（1 秒）的延遲，10 是要讀取的樣本數(shù)。要了解如何在您的 Raspberry Pi 上加載 Raspbian，請訪問https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ 。