测温测量室内温度，Linux系统与DHT11传感器的组合

1. 介绍

温度测量是室内环境监控中重要的一部分。在Linux系统下，我们可以使用DHT11传感器来获取室内温度数据。本文将详细介绍如何使用Linux系统与DHT11传感器的组合来实现室内温度的测量。

2. DHT11传感器简介

DHT11是一种数字温湿度传感器，能够同时测量温度和湿度。它采用单总线数据线进行通讯，非常简单方便。DHT11传感器的输出是一个40位的数据流，其中包含温度和湿度的信息。

2.1 DHT11传感器的连接

首先，我们需要将DHT11传感器连接到Linux系统。DHT11传感器有3个引脚：VCC、Data和GND。VCC接到电源正极，GND接到电源负极，Data连接到GPIO引脚。通过GPIO引脚，Linux系统可以与DHT11传感器进行数据的读取。

2.2 DHT11传感器的工作原理

DHT11传感器通过读取数据线上的信号来获取温度和湿度信息。它使用单总线协议，通过发送和接收脉冲的方式进行通信。首先，主机发送一个低电平信号持续至少18毫秒，然后发送一个高电平信号持续20-40微秒。接下来，DHT11传感器将以50微秒的周期发送40个脉冲，每个脉冲的持续时间表示0或1的数据位。通过解析这些脉冲，主机可以获取温度和湿度的数值。

3. Linux系统下使用DHT11传感器

在Linux系统中，我们可以通过编程语言如C语言来读取DHT11传感器的数据。下面是一个简单的使用C语言实现的示例程序：

#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#define DHTPIN 7 // GPIO7
int dht11_dat[5] = { 0, 0, 0, 0, 0 };
void read_dht11_dat()
{
    uint8_t laststate = HIGH;
    uint8_t counter = 0;
    uint8_t j = 0, i;
    float f;
    dht11_dat[0] = dht11_dat[1] = dht11_dat[2] = dht11_dat[3] = dht11_dat[4] = 0;
    // 输出低电平信号持续至少18毫秒
    pinMode(DHTPIN, OUTPUT);
    digitalWrite(DHTPIN, LOW);
    delay(18);
    // 输出高电平信号持续20-40微秒
    digitalWrite(DHTPIN, HIGH);
    delayMicroseconds(40);
    // 切换到输入模式，接收DHT11传感器发送的数据
    pinMode(DHTPIN, INPUT);
    // 接收DHT11传感器发送的40个脉冲
    for (i = 0; i < 85; i++)
    {
        counter = 0;
        while (digitalRead(DHTPIN) == laststate)
        {
            counter++;
            delayMicroseconds(1);
            if (counter == 255)
            {
                break;
            }
        }
        laststate = digitalRead(DHTPIN);
        if (counter == 255)
        {
            break;
        }
        // 前32个脉冲为温度和湿度的数据，解析脉冲
        if ((i >= 4) && (i % 2 == 0))
        {
            dht11_dat[j / 8] <<= 1;
            if (counter > 16)
            {
                dht11_dat[j / 8] |= 1;
            }
            j++;
        }
    }
    // 判断数据的有效性，并计算温度值
    if ((j >= 40) &&
        (dht11_dat[4] == ((dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF)))
    {
        f = dht11_dat[2] * 9.0 / 5.0 + 32.0;
        printf("Temperature = %.1f *C\n", f);
    }
    else
    {
        printf("Data not good, skip\n");
    }
}
int main(void)
{
    printf("DHT11 Temperature and Humidity Sensor\n");
    if (wiringPiSetup() == -1)
    {
        return 1;
    }
    while (1)
    {
        read_dht11_dat();
        delay(1000);
    }
    return 0;
}

3.1 编译运行程序

首先，我们需要安装wiringPi库。可以使用以下命令在Linux系统中安装wiringPi：

$ sudo apt-get install wiringpi

然后，将上述示例程序保存为dht11.c。在终端中，使用gcc编译并运行程序：

$ gcc -o dht11 dht11.c -lwiringPi
$ sudo ./dht11

3.2 获取室内温度数据

运行程序后，DHT11传感器将不断读取室内温度数据，并在终端中显示输出结果。程序中的Temperature = %.1f \*C语句用于输出温度值。

4. 总结

通过Linux系统与DHT11传感器的组合，我们可以方便地测量室内温度。通过编程语言如C语言，我们可以读取DHT11传感器的数据，并在终端中显示温度值。这为室内环境监控等应用提供了一种简单而有效的解决方案。