树莓派一些传感器的使用

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。

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=1
c=time.time()
d=c-a
print "i=1这条语句的延时为：",d  # 4-7μs
k=0
a=time.time()
k+=1
c=time.time()
d=c-a
print "k+=1这条语句的延时为：",d  # 4-7μs
a=time.time()
time.sleep(0.000001)  # =1μs
c=time.time()
d=c-a
print "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 gpio
gpio.setwarnings(False)
gpio.setmode(gpio.BOARD)
retry_times=0
def getdata():global retry_timesdata=[]j=0time.sleep(1)#start workgpio_number=7gpio.setup(gpio_number,gpio.OUT)gpio.output(gpio_number,gpio.LOW)  #  18mstime.sleep(0.1) gpio.output(gpio_number,gpio.HIGH)  # 20-40μsi=1i=1i=1i=1#wait to responsegpio.setup(gpio_number,gpio.IN)while gpio.input(gpio_number)==1:continuewhile gpio.input(gpio_number)==0:  # 40-50μscontinuewhile gpio.input(gpio_number)==1:  # 40-50μscontinue#get datawhile j<40:k=0while gpio.input(gpio_number)==0:continuewhile gpio.input(gpio_number)==1:k+=1if k>20:breakif k<15:data.append(0)  # 26-28μselse:data.append(1)  # 116-118μsj+=1#get temperaturehumidity_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=0humidity_point=0temperature=0temperature_point=0check=0for 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_pointif check==tmp:print "temperature is ", temperature,"   wet is ",humidity,"%"return 0else:print "something is worong the humidity,humidity_point,temperature,temperature_point,check is",humidity,humidity_point,temperature,temperature_point,checkif retry_times==5:print 'error'return 1retry_times+=1getdata()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-8
import os
import requests
import time
import json
import RPi.GPIO as gpio
gpio.setwarnings(False)
gpio.setmode(gpio.BOARD)#settings:
apikey='这里是你的Yeelink的key'def dht11getdata(gpio_number):retry_times=0while retry_times<=5:data=[]j=0time.sleep(1)#start workgpio.setup(gpio_number,gpio.OUT)gpio.output(gpio_number,gpio.LOW)  #  >18mstime.sleep(0.1) gpio.output(gpio_number,gpio.HIGH)  # 20-40μsi=1i=1i=1#i=1#wait to responsegpio.setup(gpio_number,gpio.IN)k=0while gpio.input(gpio_number)==1:#continuek+=1if k==20:breakk=0 while gpio.input(gpio_number)==0:  # 40-50μs#continuek+=1if k==20:breakk=0while gpio.input(gpio_number)==1:  # 40-50μs#continuek+=1if k==20:break#get datawhile j<40:k=0while gpio.input(gpio_number)==0:#continuek+=1if k==20:breakk=0while gpio.input(gpio_number)==1:k+=1if k==30:breakif k<10:data.append(0)  # 26-28μselse:data.append(1)  # 116-118μs#while gpio.input(gpio_number)==1:#    continuej+=1#get temperaturehumidity_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=0humidity_point=0temperature=0temperature_point=0check=0for 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=Falsewhile 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_temperatureprint 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_humidityprint 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-8
import RPi.GPIO as gpio
import timegpio.setwarnings(False)
gpio.setmode(gpio.BOARD)gpio_number=8
gpio.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-8
import RPi.GPIO as gpio
import timegpio.setwarnings(False)
gpio.setmode(gpio.BOARD)gpio_trig=10
gpio_echo=12
gpio.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=1i=1i=1gpio.output(gpio_trig,gpio.LOW)while gpio.input(gpio_echo)==0:continuet1=time.time()while gpio.input(gpio_echo)==1:continuet2=time.time()distance=(t2-t1)*340/2print(distance)time.sleep(0.1)

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