树莓派通过GPIO口获取温度以及控制LED灯

布满荆棘的人生 2022-07-14 08:58 405阅读 0赞

**预备知识**  
***硬件端的连接***  
首先介绍DHT11(温度传感器)的连接,DHT11如图所示,有三个引脚.VCC,GND,以及DATA,  
![这里写图片描述][20161204221458000]  
VCC代表的是电源,一般连接的是3.3v,对于40Pin的GPIO的1号引脚,DATA引脚是用来传递数据的,连接树莓派的12号引脚.GND是接地的,可以连接着树莓派任意的GND引脚.下面给出树莓派40pin的引脚图.  
![这里写图片描述][20161204221905302]  
先给出DHT11的实物连接图.  
![这里写图片描述][20161204222049133]  
现在,硬件方面只剩下LED灯的连接了,由于现在不方便展示,只给出DHT11连接,根据引脚图连接即可.DHT11的VCC端需要连接一个电阻,防止将温度传感器烧掉.  
下面给出我写的代码:  
**代码端**(前提是你安装了wiringPi的库函数)  
wiringPi官网网址: [http://wiringpi.com/download-and-install/][http_wiringpi.com_download-and-install]  
在终端: **vim led\_DHT11.c** 输入以下代码

#include <wiringPi.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <stdint.h>
    #define MAXTIMINGS  85
    #define DHTPIN 
    
    char  LED_1=25; /* GPIO.25对应树莓派37号引脚 */
    char  LED_2=24; /* GPIO.24对应树莓派35号引脚 */
    char  LED_3=23; /* GPIO.23对应树莓派33号引脚 */
    char  LED_4=28; /* GPIO.28对应树莓派38号引脚 */
    char  LED_State[6]={ 0, 0, 0, 0, 0, 0 };  /*灯的状态*/
    int dht11_dat[5] = { 0, 0, 0, 0, 0 };     /*温度传感器的数据*/
    /*输入四个参数控制的灯的状态,1代表开灯,0代表关灯*/
    void control_led_Open(int a,int b,int c,int d)
    {
       digitalWrite(LED_1,a);
       LED_State[0]=a;
       digitalWrite(LED_2,b);
       LED_State[1]=b;
       digitalWrite(LED_3,c);
       LED_State[2]=c;
       digitalWrite(LED_4,d);
       LED_State[3]=d;
    }
    
    /*oid control_led_Off()
    {
       digitalWrite(LED_1,0);
       LED_State[0]=0;
       digitalWrite(LED_2,0);
       LED_State[1]=0;
       digitalWrite(LED_3,0);
       LED_State[2]=0;
       digitalWrite(LED_4,0);
       LED_State[3]=0;
    }*/
    
    void read_dht_led_data()
    {   
        uint8_t counter     = 0;    /*计数器*/
        uint8_t laststate   = HIGH; /*指定GPIO针脚为高电平*/
    
        uint8_t j       = 0, i;
        float   f; /* 华氏温度 */
        /*初始化的dht11传感器的数据*/
       dht11_dat[0] = dht11_dat[1] = dht11_dat[2] = dht11_dat[3] = dht11_dat[4] = 0;
    
    
       /* 将引脚DHTPIN设置为低电平,并延迟18毫秒 */
        pinMode( DHTPIN, OUTPUT );
        digitalWrite( DHTPIN, LOW );
        delay( 18 );
        /* 然后将引脚DHTPIN设置为高电平,并延迟40毫秒 */
        digitalWrite( DHTPIN, HIGH );
        delayMicroseconds( 40 );
        /* 将引脚设置为输出状态 */
        pinMode( DHTPIN, INPUT );
    
        /* 检查传来数据是否正确,若正确则读取数据 */
        for ( i = 0; i < MAXTIMINGS; i++ )
        {
            counter = 0;
            while ( digitalRead( DHTPIN ) == laststate )
            {
                counter++;
                delayMicroseconds( 1 );
                if ( counter == 255 )
                {
                    break;
                }
            }
            laststate = digitalRead( DHTPIN );
    
            if ( counter == 255 )
                break;
    
            /* 忽略前三次的过渡数据 */
            if ( (i >= 4) && (i % 2 == 0) )
            {
                /* 将每一位转化成存储字节 */
                dht11_dat[j / 8] <<= 1;
                if ( counter > 16 )
                    dht11_dat[j / 8] |= 1;
                j++;
            }
        }
    
        /*
         * 读取40位,dht11一共有5个数据,每个数据有8位+ 并验证一下数据是否正确
         * 如果数据正确,将dht11获取的数据输出,(同时输出灯的状态)
         */
        if ( (j >= 40) &&
             (dht11_dat[4] == ( (dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF) ) )
        {
            f = dht11_dat[2] * 9. / 5. + 32;
            printf( "Temperature = %d.%d *C (%.1f *F),The State for led: %4d,%4d,%4d,%4d,%4d,%4d\n",
                 dht11_dat[2], dht11_dat[3], f, LED_State[0],LED_State[1],LED_State[2],LED_State[3],LED_State[4],LED_State[5]);
        }else  {
            printf( "Data not good, skip\n" );
        }
    }
    
    int main( void )
    {
        int a[4]={
       0,0,0,0};
        int i;
        if ( wiringPiSetup() < 0 )
            return -1;
        /*修改灯的状态为输出状态*/
        pinMode(LED_1,OUTPUT);
        pinMode(LED_2,OUTPUT);
        pinMode(LED_3,OUTPUT);
        pinMode(LED_4,OUTPUT);
        /*传入4个参数分别控制4个灯的状态*/
        for(i=0;i<4;i++)
           scanf("%d",&a[i]);
       control_led_Open(a[0],a[1],a[2],a[3]);
        while ( 1 )
        {   
            /*读取dht11数据函数*/ 
            read_dht11_dat();
            delay( 1000 ); 
        }
    
        return(0);
    }

在Linux中:  
打开终端: **sudo gcc -Wall led\_dht.c -o led -lwiringPi**  
再运行: **sudo ./led**  
便可以得到运行结果了,将会打印出灯的状态以及室内的温度.  
git:[https://github.com/chendiyang/learngit/blob/master/ledcontrol.c][https_github.com_chendiyang_learngit_blob_master_ledcontrol.c]  
个人githup上的代码….

[20161204221458000]: /images/20220714/593c36449e36451a92e0404945c09e8d.png
[20161204221905302]: /images/20220714/e87b6b863a9e481ca5f3a31872956d42.png
[20161204222049133]: /images/20220714/5c39ca88e7d843eb8f504be514d7e698.png
[http_wiringpi.com_download-and-install]: http://wiringpi.com/download-and-install/
[https_github.com_chendiyang_learngit_blob_master_ledcontrol.c]: https://github.com/chendiyang/learngit/blob/master/ledcontrol.c