【R78/G15 开发板测评】串口打印 DHT11 温湿度传感器、DS18B20 ...

无垠的广袤 · 发表于 7 天前

本帖最后由无垠的广袤于 2024-11-14 20:30 编辑

【R78/G15 开发板测评】串口打印 DHT11 温湿度传感器、DS18B20 温度传感器数据，LabVIEW 上位机绘制演化曲线

主要介绍了 R78/G15 开发板基于 Arduino IDE 环境串口打印温湿度传感器 DHT11 和温度传感器 DS18B20 传感器的数据，并通过LabVIEW上位机绘制演化曲线。

DHT11

DHT11 数字温湿度传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

简介

DHT11 内置一个电阻式感湿元件和一个 NTC 测温元件，DHT11 为 4 针单排引脚封装，采用单线制串行接口，只需加适当的上拉电阻，信号传输距离可达20米以上。

DHT11 工作参数：

- 湿度测量范围：20~90%RH
- 湿度测量精度：±5%RH
- 温度测量范围：0~50℃
- 温度测量精度：±2℃
- 工作电压：DC 3.3V/5V

DHT11 采用**单总线**协议，也就是使用一根 DATA 线进行数据的收发。DHT11 的 DATA 线一次通讯时间 4ms 左右，数据分整数部分、小数部分和校验位，具体为： 8bit 湿度整数数据 + 8bit 湿度小数数据 + 8bit 温度整数数据 + 8bit 温度小数数据 + 8bit 校验位。

时序图

DHT11 的 DATA 传输一次完整的数据为 40bit，按照高位在前，低位在后的顺序传输。

数据格式为：8bit 湿度整数数据 + 8bit 湿度小数数据 + 8bit 温度整数数据 + 8bit 温度小数数据 + 8bit 校验位，一共 5 字节（40bit）数据。

代码

由于直接调用 `DHT11.h` 库函数出错，因此需要自己编写 DHT11 驱动函数

int dhPin = 4; // 温湿度信号接脚连入 Pin 4
byte dat[5]; // 存放湿度2byte, 温度 2 byte, checksum 1 byte
byte readData() { // 每次读取 8 bits ( one byte)
byte data = 0 ; // 初始化数据，不然可能出错
for (int i = 0; i < 8; i++) {
if (digitalRead(dhPin) == LOW) { // 一开始要 LOW 才表示要传过来
while (digitalRead(dhPin) == LOW); //等待 50us；
// 现在已经变成 HIGH 了
delayMicroseconds(30); //判断高电平持续时间，以判定资料是‘0’还是‘1’；
if (digitalRead(dhPin) == HIGH) // 持续了 30 us 以上就是 1
data |= (1 << (7 - i)); //高位在前，低位元在后；
while (digitalRead(dhPin) == HIGH); // 等待下一bit的接收；
}
}
return data;
}
void start_test()
{ // 每次要与 DHT11 沟通
digitalWrite(dhPin, LOW); //拉低到 LOW，发送表示要开始沟通的信号；
delay(30); //延时要大于 18ms，以便 DHT11 能检测到开始信号；我们用30ms
digitalWrite(dhPin, HIGH); // 拉高HIGH, 让 DHT11 拉低到 LOW 告诉我们要传送
delayMicroseconds(40); // 给40us等待 DHT11 响应；
pinMode(dhPin, INPUT); // 改为输入 mode 准备 digitalRead( )
while (digitalRead(dhPin) == HIGH); // 必须等到 LOW
delayMicroseconds(80); //DHT11 发出响应，会拉低 80us；所以至少等80us
while (digitalRead(dhPin) == LOW); // 继续等到变 HIGH
delayMicroseconds(80); //DHT11 会拉高到HIGH 80us 后开始发送数据；
for (int i = 0; i < 5; i++) dat[i] = readData(); //接收温湿度资料，校验位元；
pinMode(dhPin, OUTPUT); // 改为 Output mode, 准备拉高HIGH
digitalWrite(dhPin, HIGH); //发送完一次资料后释放bus，等待下一次开始信号；
}
void setup( ) {
Serial.begin(9600);
Serial.println("begin!");
pinMode(dhPin, OUTPUT);
}
void loop( ) {
start_test( );
Serial.print("Current humdity = ");
Serial.print(dat[0], DEC); //显示湿度的整数部分；
Serial.print('.');
Serial.print(dat[1], DEC); //显示湿度的小数位；
Serial.println(" %");
Serial.print("Current temperature = ");
Serial.print(dat[2], DEC); //显示温度的整数部分；
Serial.print('.');
Serial.print(dat[3], DEC); //显示温度的小数位；
Serial.println(" C");
delay(1985);
}

复制代码

参考：https://www.cnblogs.com/54programer/p/15829233.html

效果

硬件连接

电路

实物连线

串口打印

DS18B20

DS18B20 数字温度计是 DALLAS 公司生产的 1-Wire 单总线器件，具有线路简单、体积小的特点。

简介

特点：

- 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
- 测温范围－55℃～+125℃，固有测温误差 1℃。
- 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。
- 工作电源: 3.0~5.5V/DC （可以数据线寄生电源）
- 在使用中不需要任何外围元件
- 测量结果以9~12位数字量方式串行传送

电路

模块

电路

时序图

代码

这里同样是库函数无法正常加载，因此不使用库函数驱动 DS18B20