树莓派一些传感器的使用

来源：互联网发布：网络信息管理岗位职责编辑：程序博客网时间：2024/06/04 01:33

树莓派一些传感器的使用

Part 1

树莓派GPIO编号方式和引脚说明

参考：树莓派开发系列教程9——树莓派GPIO控制
1、功能物理引脚
从左到右，从上到下，左边基数，右边偶数，1-40。
2、BCM
编号侧重CPU寄存器，根据BCM2835的GPIO寄存器编号。
3、wpi
编号侧重实现逻辑，把扩展GPIO端口从0开始编号，这种编号方便编程。
树莓派GPIO编号方式

树莓派引脚说明

RPi.GPIO

官方页面：pypi.python.org
SF页面：raspberry-gpio-python
中文简单的示例代码可参考：Python GPIO实现
RPi.GPIO使用的是第一种方法编号的引脚。
能用Python写的就不用C写，因为python实在太方便了。
关于传感器怎么连接树莓派的问题，Vcc连树莓派的3.3V或5V，GND连树莓派的Ground，DATA或者OUT或者别的数据引脚就连树莓派随便一个能用的GPIO口。

Part 2

DHT11温湿度传感器

要使用它，首先需要看DHT11的文档。
DHT11中文说明书
知道怎么用之后，我们需要用一些简单的语句来制造延时，例如：i=1、k+=1 等等。每一句的延时和树莓派CPU及其频率有关，因此使用前要测试一下。
PS：其实这个传感器精度很低。

测试延时的代码

通过下面的代码我们能测出这两个语句的延时，同时也看出来time.sleep在这么短的时间内是很不准的。

import timea=time.time()i=1c=time.time()d=c-aprint "i=1这条语句的延时为：",d  # 4-7μsk=0a=time.time()k+=1c=time.time()d=c-aprint "k+=1这条语句的延时为：",d  # 4-7μsa=time.time()time.sleep(0.000001)  # =1μsc=time.time()d=c-aprint "time.sleep(0.000001)这条语句的延时为：",d  # 200-234μs

DHT11示例代码

这个我不记得在哪里找到的了。注意GPIO口要对应。

# -*- coding: utf-8 -*-"""Created on Sun Jan 26 16:01:59 2014@author: pi"""import RPi.GPIO as gpiogpio.setwarnings(False)gpio.setmode(gpio.BOARD)retry_times=0def getdata():    global retry_times    data=[]    j=0    time.sleep(1)    #start work    gpio_number=7    gpio.setup(gpio_number,gpio.OUT)    gpio.output(gpio_number,gpio.LOW)  #  18ms    time.sleep(0.1)     gpio.output(gpio_number,gpio.HIGH)  # 20-40μs    i=1    i=1    i=1    i=1    #wait to response    gpio.setup(gpio_number,gpio.IN)    while gpio.input(gpio_number)==1:        continue    while gpio.input(gpio_number)==0:  # 40-50μs        continue    while gpio.input(gpio_number)==1:  # 40-50μs        continue    #get data    while j<40:        k=0        while gpio.input(gpio_number)==0:            continue        while gpio.input(gpio_number)==1:            k+=1            if k>20:break        if k<15:            data.append(0)  # 26-28μs        else:            data.append(1)  # 116-118μs        j+=1    #get temperature    humidity_bit=data[0:8]    humidity_point_bit=data[8:16]    temperature_bit=data[16:24]    temperature_point_bit=data[24:32]    check_bit=data[32:40]    humidity=0    humidity_point=0    temperature=0    temperature_point=0    check=0    for i in range(8):        humidity+=humidity_bit[i]*2**(7-i)        humidity_point+=humidity_point_bit[i]*2**(7-i)        temperature+=temperature_bit[i]*2**(7-i)        temperature_point+=temperature_point_bit[i]*2**(7-i)        check+=check_bit[i]*2**(7-i)    tmp=humidity+humidity_point+temperature+temperature_point    if check==tmp:        print "temperature is ", temperature,"   wet is ",humidity,"%"        return 0    else:        print "something is worong the humidity,humidity_point,temperature,temperature_point,check is",humidity,humidity_point,temperature,temperature_point,check        if retry_times==5:            print 'error'            return 1        retry_times+=1        getdata()getdata()

DHT11与Yeelink结合使用

下面这个是我自己用的代码，功能是获取DHT11传感器的数据并上传到Yeelink。注意GPIO口要对应。
我收集的数据：CHN-Lee-Yumi的树莓派

# encoding: utf-8import osimport requestsimport timeimport jsonimport RPi.GPIO as gpiogpio.setwarnings(False)gpio.setmode(gpio.BOARD)#settings:apikey='这里是你的Yeelink的key'def dht11getdata(gpio_number):    retry_times=0    while retry_times<=5:        data=[]        j=0        time.sleep(1)        #start work        gpio.setup(gpio_number,gpio.OUT)        gpio.output(gpio_number,gpio.LOW)  #  >18ms        time.sleep(0.1)         gpio.output(gpio_number,gpio.HIGH)  # 20-40μs        i=1        i=1        i=1        #i=1        #wait to response        gpio.setup(gpio_number,gpio.IN)        k=0        while gpio.input(gpio_number)==1:            #continue            k+=1            if k==20:break        k=0         while gpio.input(gpio_number)==0:  # 40-50μs            #continue            k+=1            if k==20:break        k=0        while gpio.input(gpio_number)==1:  # 40-50μs            #continue            k+=1            if k==20:break        #get data        while j<40:            k=0            while gpio.input(gpio_number)==0:                #continue                k+=1                if k==20:break            k=0            while gpio.input(gpio_number)==1:                k+=1                if k==30:break            if k<10:                data.append(0)  # 26-28μs            else:                data.append(1)  # 116-118μs                #while gpio.input(gpio_number)==1:                #    continue            j+=1        #get temperature        humidity_bit=data[0:8]        humidity_point_bit=data[8:16]        temperature_bit=data[16:24]        temperature_point_bit=data[24:32]        check_bit=data[32:40]        humidity=0        humidity_point=0        temperature=0        temperature_point=0        check=0        for i in range(8):            humidity+=humidity_bit[i]*2**(7-i)            humidity_point+=humidity_point_bit[i]*2**(7-i)            temperature+=temperature_bit[i]*2**(7-i)            temperature_point+=temperature_point_bit[i]*2**(7-i)            check+=check_bit[i]*2**(7-i)        tmp=humidity+humidity_point+temperature+temperature_point        #print str(temperature)+','+str(humidity)        if check==tmp and temperature!=0 and humidity!=0:            #print str(temperature)+','+str(humidity)            return str(temperature)+','+str(humidity)        else:            retry_times+=1def uploaddata():    is_correct=False    while is_correct==False:        timestamp=time.strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S")        dht11=dht11getdata(5)        print 'dht11:',dht11        # 新数据        dht11_temperature=dht11.split(',')[0]        dht11_humidity=dht11.split(',')[1]        # 旧数据        dht11_temperature_old=json.loads(requests.get("http://api.yeelink.net/v1.0/device/340670/sensor/393447/datapoints").text)["value"]        dht11_humidity_old=json.loads(requests.get("http://api.yeelink.net/v1.0/device/340670/sensor/393448/datapoints").text)["value"]        # 与旧数据比较        is_correct=(abs(int(dht11_temperature)-int(dht11_temperature_old))<=2 and abs(int(dht11_humidity)-int(dht11_humidity_old))<=6)    json_temperature='{"timestamp":"'+timestamp+'","value":'+dht11_temperature+'}'    print json_temperature    print requests.post("http://api.yeelink.net/v1.0/device/340670/sensor/393447/datapoints",data=json_temperature,headers={'U-ApiKey': apikey})    json_humidity='{"timestamp":"'+timestamp+'","value":'+dht11_humidity+'}'    print json_humidity    print requests.post("http://api.yeelink.net/v1.0/device/340670/sensor/393448/datapoints",data=json_humidity,headers={'U-ApiKey': apikey})if __name__ == '__main__':    try:        uploaddata()    except:        pass

HC-SR501人体红外感应模块

按照惯例，应该先阅读文档。
HC-SR501人体红外感应模块说明书
简单地说就是有人就输出高电平，没人就输出低电平。
这个代码就超级好写了。

思路

1.循环检测输出电平。
2.如果是高电平，发送有人的消息。

示例代码

我自己写的。注意针脚不要接错。使用5V供电，正负极不要接反了。

# encoding: utf-8import RPi.GPIO as gpioimport timegpio.setwarnings(False)gpio.setmode(gpio.BOARD)gpio_number=8gpio.setup(gpio_number,gpio.IN)while 1:    if gpio.input(gpio_number)==1:        print("+++++++++++++++++")    else:        print("------")    time.sleep(0.1)

HC-SR04超声波测距模块

按照惯例，应该先阅读文档。
HC-SR04超声波测距模块说明书
参考：HC-SR04超声波测距模块简易教程
PS：实测测量距离是0.04-30m。如果长时间收不到信号就会输出30m。

思路

1.给控制脚一个长于10μs的高电平。
2.监测输出脚的电平，发现由低电平变成高电平就记录一次时间。
3.监测输出脚的电平，发现由高电平变成低电平再记录一次时间。
4.根据时间差和声速计算出距离。

示例代码

我自己写的。使用5V供电。注意针脚不要接错。

# encoding: utf-8import RPi.GPIO as gpioimport timegpio.setwarnings(False)gpio.setmode(gpio.BOARD)gpio_trig=10gpio_echo=12gpio.setup(gpio_trig,gpio.OUT)gpio.output(gpio_trig,gpio.LOW)gpio.setup(gpio_echo,gpio.IN)for times in range(1,6): # 重复测5次    gpio.output(gpio_trig,gpio.HIGH) # 需要10μs以上    i=1    i=1    i=1    gpio.output(gpio_trig,gpio.LOW)    while gpio.input(gpio_echo)==0:        continue    t1=time.time()    while gpio.input(gpio_echo)==1:        continue    t2=time.time()    distance=(t2-t1)*340/2    print(distance)    time.sleep(0.1)

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