【教程】 DHT11 湿度温度传感器 Q & A

tsaiwn

Q: DHT11 的教程何处找 ?
A:
   请看官方网站的关于 DHT11Lib:
      http://playground.arduino.cc/Main/DHT11Lib
   里面就有:
      dht11.h
      dht11.cpp
     以及范例 test_dewpoint.ino

   里面也有教你怎么用:
   (a)在 arduino IDE 的 libraries 目录下建立一个目录 dht11 (其实名称不重要),
      然后用文本编辑器复制贴上该 dht11.h 与 dht11.cpp 存盘到该 dht11 目录内!
   (b)建立新草稿码档案
      把 范例 test_dewpoint.ino 复制贴入即可
   (c)当然要记得把你 DHT11 传感器的 Data pin 连接到 Arduino 的 Pin 2
        ( 因为范例中用 #define DHT11PIN 2  )


Q: DHT11 如何连接 ?
A:
   DHT11       Arduino
   VDD -----    5Volt 或 3.3V 也可
   Data -----  任何 pin 都可接收信号
   NC   -----  不管它
   GND  -----   GND

Q: DHT11 要使用库文件吗 ?
A:
   不使用库直接写当然可以, 例如:
     http://www.geek-workshop.com/thread-14544-1-1.html
   但使用库可让你的程序码看起来短短的容易理解!  (后面有给超级简单范例)

Q: DHT11 的库在哪 ?
A:
   网络上可以找到很多 DHT11 的库, 最简单的就刚刚最前面说的,
   在官方网站  http://playground.arduino.cc/Main/DHT11Lib
   它有教你如何把库放进去(英文的? 我前面不是翻译了吗 !)
   好啦,
   我做成压缩文件放在最后(用我这去解压缩比较好, 用了后在IDE内仔细看我给的简单范例就知道!)


Q: DHT11 的库要如何安装 ?
A:
   刚刚说过了啊, 不然下载这篇内的 Dht11.zip 后,
   存到你的 arduino IDE 内的  libraries 目录内, 解压缩即可!
   或是 Sketch  >  Import Library...  >  Add Library...
   然后选该下载的压缩文件
   注意这样安装库会跑到你的 sketch 草稿簿目录下的 libraries 目录!

Q: DHT11 的湿度与温度为何小数部分都永远是 0 ?
A:
   DHT11 本来就是湿度与温度都只有整数,
   如果你要有小数, 可改用 DHT22 / DHT33 / DHT44
   但注意 DHT11 的库不能用于 DHT22/33/44 喔, 可以改用这:
      http://playground.arduino.cc/Main/DHTLib

Q: 把 DHT11 与其他传感器合用后为何就湿度与温度都是 0 ?
A:
   DHT11 读取数据时不可以被 ISR( ) 中断太久,
   所以如果你其他会用到中断处理程序 ISR( ) 且会在 ISR( ) 内超过 20 us 那就可能会有问题!
   请注意, 20us 其实很久, 通常在 ISR( ) 内不应该做太多事情 !
   以 16MHz 的 clock 来说, 20us 大约可以执行 80句 C/C++ 语言的指令!
   此时简单的解决方式就是在对 DHT11 做 .read(pin); 之前写 cli( ); 禁止中断 !
   在 .read(pin); 之后立即写 sei( ); 以便允许中断 !

Q: 我只在  ISR( ) 内做了 analogRead( ) 并把数据用 Serial.println( ) 共两句怎就出问题了?
   不是说可以用 20us 做 80句左右吗?
A:
   ㄟ, 那句 analogRead( ) 就要大约 108us 喔!
   请注意, analogRead( ) 不是一句, 是调用一个函数, 且该函数要等待硬件做 A to D 转换,
   所以像这要花掉大约 0.11 ms 的句子不太应该在 ISR( ) 内做
   另外, Serial.print( ) 虽然通常不太占用 CPU 时间,
   但是串口输出缓存区只有 64 char, 如果你的中断来得太快,
   导致把串口输出缓存区塞满, 则之后的 .print( ) 就变成要花 CPU 的时间等待,
   在波特率 9600 之下, 打印一个 char 就要大约 1.1ms = 1100us,
   这是非常非常慢的事!
   所以通常建议不可以在中断处理程序内做 Serial.print 输出的事情 !

Q: 为何湿度与温度都不会变 ?
A:
   你可能只有在 setup( ) 内对 dht11 做 .read(pin) 一次,
   然后在 loop( ) { 内都没再去 .read(pin);
   注意, 如果 DHT11 是代表 dht11 的类别对象(对象, Object),
   则 DHT11.read(2); 才是通过 Pin 2 去跟 DHT11 要数据,
   如果你只是写 int temp = DHT11.temperature;
   这样只是拿到上次 .read( ) 拿回内存的温度, 并没有去跟 DHT11 要数据 !!

Q: 官方网站的范例太复杂, 有没有简单些的范例 ?
A:
   好吧, 我就写一个超级短的范例给大家测试:
     (也放入了底下的Dht11.zip压缩文件内)
     (dht11 庫要用我这去解压缩比较好, 至于怎么好, 用了后在IDE内仔细看我给的简单范例就知道!)

1. //simple dht11 testing example -- by tsaiwn @ cs.nctu.edu.tw
   
2. #include <dht11.h>
   
3. dht11 ggyy;   // 注意现在 ggyy 代表 DHT11 传感器
   
4. const int pin = 2;  // 请把 DHT11 的 data pin 连到 arduino Pin 2
   
5. void setup( ) {
   
6.   Serial.begin(9600);
   
7. }
   
8. void loop( ) {
   
9.   ggyy.read(pin);  // 读取 DHT11 传感器
   
10.   Serial.print(String("") + "Humidity = "+ ggyy.humidity + " %");
    
11.   Serial.println(String("")+", temperature = "+ ggyy.temperature +" °C");
    
12.   delay(2222);  // 规定至少要等 2 秒再次读 dht11
    
13. }

复制代码

这样够简短了吧 ?

tsaiwn

这也补一张图片方便查看

tsaiwn

tsaiwn 发表于 2015-4-29 03:57
这也补一张图片方便查看

方便查看
Reference
     http://playground.arduino.cc/Main/DHT11Lib

dht11.h

1. //
   
2. //    FILE: dht11.h
   
3. // VERSION: 0.4.1
   
4. // PURPOSE: DHT11 Temperature & Humidity Sensor library for Arduino
   
5. // LICENSE: GPL v3 (http://www.gnu.org/licenses/gpl.html)
   
6. //
   
7. // DATASHEET: http://www.micro4you.com/files/sensor/DHT11.pdf
   
8. //
   
9. //     URL: http://playground.arduino.cc/Main/DHT11Lib
   
10. //
    
11. // HISTORY:
    
12. // George Hadjikyriacou - Original version
    
13. // see dht.cpp file
    
14. //
    
15. 
    
16. #ifndef dht11_h
    
17. #define dht11_h
    
18. 
    
19. #if defined(ARDUINO) && (ARDUINO >= 100)
    
20. #include <Arduino.h>
    
21. #else
    
22. #include <WProgram.h>
    
23. #endif
    
24. 
    
25. #define DHT11LIB_VERSION "0.4.1"
    
26. 
    
27. #define DHTLIB_OK                                0
    
28. #define DHTLIB_ERROR_CHECKSUM        -1
    
29. #define DHTLIB_ERROR_TIMEOUT        -2
    
30. 
    
31. class dht11
    
32. {
    
33. public:
    
34.     int read(int pin);
    
35.         int humidity;
    
36.         int temperature;
    
37. };
    
38. #endif
    
39. //
    
40. // END OF FILE
    
41. //

复制代码

dht11.cpp

1. //
   
2. //    FILE: dht11.cpp
   
3. // VERSION: 0.4.1
   
4. // PURPOSE: DHT11 Temperature & Humidity Sensor library for Arduino
   
5. // LICENSE: GPL v3 (http://www.gnu.org/licenses/gpl.html)
   
6. //
   
7. // DATASHEET: http://www.micro4you.com/files/sensor/DHT11.pdf
   
8. //
   
9. // HISTORY:
   
10. // George Hadjikyriacou - Original version (??)
    
11. // Mod by SimKard - Version 0.2 (24/11/2010)
    
12. // Mod by Rob Tillaart - Version 0.3 (28/03/2011)
    
13. // + added comments
    
14. // + removed all non DHT11 specific code
    
15. // + added references
    
16. // Mod by Rob Tillaart - Version 0.4 (17/03/2012)
    
17. // + added 1.0 support
    
18. // Mod by Rob Tillaart - Version 0.4.1 (19/05/2012)
    
19. // + added error codes
    
20. //
    
21. 
    
22. #include "dht11.h"
    
23. 
    
24. // Return values:
    
25. // DHTLIB_OK
    
26. // DHTLIB_ERROR_CHECKSUM
    
27. // DHTLIB_ERROR_TIMEOUT
    
28. int dht11::read(int pin)
    
29. {
    
30.         // BUFFER TO RECEIVE
    
31.         uint8_t bits[5];
    
32.         uint8_t cnt = 7;
    
33.         uint8_t idx = 0;
    
34. 
    
35.         // EMPTY BUFFER
    
36.         for (int i=0; i< 5; i++) bits[i] = 0;
    
37. 
    
38.         // REQUEST SAMPLE
    
39.         pinMode(pin, OUTPUT);
    
40.         digitalWrite(pin, LOW);
    
41.         delay(18);
    
42.         digitalWrite(pin, HIGH);
    
43.         delayMicroseconds(40);
    
44.         pinMode(pin, INPUT);
    
45. 
    
46.         // ACKNOWLEDGE or TIMEOUT
    
47.         unsigned int loopCnt = 10000;
    
48.         while(digitalRead(pin) == LOW)
    
49.                 if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
    
50. 
    
51.         loopCnt = 10000;
    
52.         while(digitalRead(pin) == HIGH)
    
53.                 if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
    
54. 
    
55.         // READ OUTPUT - 40 BITS => 5 BYTES or TIMEOUT
    
56.         for (int i=0; i<40; i++)
    
57.         {
    
58.                 loopCnt = 10000;
    
59.                 while(digitalRead(pin) == LOW)
    
60.                         if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
    
61. 
    
62.                 unsigned long t = micros();
    
63. 
    
64.                 loopCnt = 10000;
    
65.                 while(digitalRead(pin) == HIGH)
    
66.                         if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
    
67. 
    
68.                 if ((micros() - t) > 40) bits[idx] |= (1 << cnt);
    
69.                 if (cnt == 0)   // next byte?
    
70.                 {
    
71.                         cnt = 7;    // restart at MSB
    
72.                         idx++;      // next byte!
    
73.                 }
    
74.                 else cnt--;
    
75.         }
    
76. 
    
77.         // WRITE TO RIGHT VARS
    
78.         // as bits[1] and bits[3] are allways zero they are omitted in formulas.
    
79.         humidity    = bits[0];
    
80.         temperature = bits[2];
    
81. 
    
82.         uint8_t sum = bits[0] + bits[2];  
    
83. 
    
84.         if (bits[4] != sum) return DHTLIB_ERROR_CHECKSUM;
    
85.         return DHTLIB_OK;
    
86. }
    
87. //
    
88. // END OF FILE
    
89. //

复制代码

suoma

谢谢分享学习一下

tsaiwn

tsaiwn 发表于 2015-4-29 04:01
方便查看
Reference
     http://playground.arduino.cc/Main/DHT11Lib

再补充说明以下这段:

   这时 pin 刚变 LOW 表示 1 bit 正要传送过来
                loopCnt = 10000;
                while(digitalRead(pin) == LOW)
                        if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
   依据图片, dht11 的每个 bit 开始会拉低 50 us
   所以, 如果等了 51 us 还没变 HIGH 就可判定 timeout
   可是保险起见, 通常我们会多等一下, 例如等 80 us
   所以, 其实上述 loopCnt 应该设 300 就够了, 设 10000 是更保守
   如果 time out 就 return 返回了,
   会到这表示此时 pin 变 HIGH,
   立即用 t 记下 micros( )

                unsigned long t = micros();

                loopCnt = 10000;
                while(digitalRead(pin) == HIGH)
                        if (loopCnt-- == 0) return DHTLIB_ERROR_TIMEOUT;
依据图片, 如果这 bit 是 0,
则 dht11 会在 28 us 后拉低 pin,
如果这 bit 是 1, 则会让 pin 在 HIGH 维持 70 us 才拉低电平;
因此, 只要超过 90 us ( 保守一点啦)没变 LOW 就可判定 timeout
不过这 loopCnt = 10000; 相当于至少 250 us  是超级保守啰!
                if ((micros() - t) > 40) bits[idx] |= (1 << cnt);
    这句 if 是说如果收到的是 1 就把 1 塞入该 Byte 该有的位置
  为何用 micros( ) -t > 40 作条件呢?
  因为刚说了, 依据图片如果 bit 是 0, 则 HIGH 应维持约 28us,
        如果 bit 是 1, 则 HIGH 应维持 70 us;
        假如你用 micros( ) -t > 30 当然也可以,
        可是 28 和 30 太近, 万一 dht 自己时序不准确呢 !?
        所以保守一点, 用 40 us 当作门坎 !
        假如用 70 us 当门坎则也很危险,
        因万一 dht11 不准确在 68 us 就拉低, 那 1 就被判为 0 了,
        所以, 最好的门坎应该在 40 到 55 之间 !
还有,
从这就可看出万一你在 ISR( ) 内做太多事会影响 dht11 读取!
你看, 假如你刚做了 unsigned long t = micros();
  然后就被 ISR( ) 抢走 CPU 执行权,
  只要在 ISR( )内做超过 70 us 就铁定出问题 !
  Why ?
  因为这时 pin 一定已经变 LOW,
  然而在 ISR( ) 内因为中断禁止会导致 micros( ) 几乎不变!
     (注意, 中断禁止是 millis( ) 不会变, 但 micros( )略为会变!)
  这样相当于 Arduino 这边时间静止, 但其实 dht11 已经过了 70us,
  于是到底是 0 还是 1 我们会搞错!
  如果 ISR( ) 做事超过 78us, 甚至可能影响下一个 bit 的接收!
这里的 78us 是因为万一这 bit 是 0, 会在 28 us 后拉低电平,
表示另一个 bit 即将开始, 依据图片, 开始是拉低持续 50us,
所以, 78 us 之后我们就又拉高, 这样我们没看到拉低,
相当于错过了一个 bit 啰 !

注意喔,
一个 analogRead( ) 就要大约 108us =  大约0.11 ms
所以, 尽量不要在 ISR( ) 内做  analogRead( )

yanglang00

为什么DHT11返回的值是乱码的啊

tsaiwn

yanglang00 发表于 2015-5-7 19:28
为什么DHT11返回的值是乱码的啊

什么叫做返回乱码
DHT11 返回的一定是 int
int 任何数值都是可能的整型,
如果你把它当作一个 char 就有可能是乱码 !

yanglang00

谢谢偶，差不多搞定了，原来是板卡选择错了

hyshen

能加个QQ吗 我有一些问题想请教你

13543016677

....大哥，您太 他 妈 精 辟了！！！！这一篇我断断续续从昨天晚上看到了现在，有些地方反复看了好几次！！谢您了，收获良多！！

哪天，能开个贴介绍一下mpu6050之类的姿态传感器吗？

keneng

说的很详细了

方恨少

高人分享的确实6666

wulisys

为什么我的DH11湿度会乱跳。

amiao

您好，为什么我用的源程序，测试之后温度湿度一直显示零度

zjbhm

问下要用几个dht11该怎么做呢？