[ESP8266系列] 玩转DHT11温湿度和DS18B20温度模块(lua编程)

Posted 2021-04-10 电子芯吧客

DHT11温湿度模块

模块概述

DHT11数字温湿度传感器是一款温湿度复合传感器。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准，校准系数储存在OTP内存中，传感器在检测信号时会调用这些校准系数。采用单总线接口使系统集成变得简易快捷，信号传输距离可达20米以上。

从DHT11的规格书可以看到，模块的温、湿度分辨率都是1，所以DHT11获取数值的小数部分都为0（规格书上说当前小数部分用于以后扩展，现读出为零）。据说新版本DHT11温度分辨率是0.1度，有小数部分。笔者购买的DHT11模块是没有小数部分的。

笔者使用的DHT11模块：

数据通信格式

模块的DATA引脚用于和微控制器通信，通过单总线协议，每次通讯时间4ms左右，具体数据格式如下：

一次完整的数据传输为40bit，高位先出。

数据格式：

8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据 + 8bi温度整数数据 + 8bit温度小数数据+ 8bit校验和

注： 规格书指出：当前小数部分用于以后扩展，现读出为零。

若想了解单总线通信过程中信号的电平状态，详见DHT11规格书，这里就不再叙述了，网上也有很多讲解单总线协议的文章。

注：在编程时，采样周期间隔不得低于1秒钟。

模块编程示例

DHT模块接口介绍

先让NodeMCU固件开启对DHT模块的支持，具体操作见

#define LUA_USE_MODULES_DHT // 启用DHT模块

启用该模块后，我们就可以直接使用DHT的相关接口调用，完成对模块的操作。

查看NodeMCU的官方文档，找到DHT模块部分，如下图：

• dht.read()    读取各种DHT传感器，包括DHT11、21、22、33、44湿度温度传感器。

• dht.read11()  读取DHT11湿度温度传感器。

• dht.readxx()  读取除DHT11之外的所有DHT传感器。

这里笔者使用dht.read11() 来获取DHT11模块的数据。

dht.read11() 接口详解

语法：dht.read11(pin)

参数：DHT11传感器的引脚号（不能为0），类型为数字。

返回：

• status 返回操作的状态信息

• temp 温度

• humi 湿度

• temp_dec 温度小数部分

• humi_dec 湿度小数部分

注： 如果使用浮点固件，则temp和humi是浮点数。若果使用的是整数固件，则最终值必须从temp和temp_dec / humi和hum_dec连接在一起。

程序示例

如何获取DHT温湿度数据

将以下代码保存为dht11.lua文件（文件名也可以是其他，后缀一定要是.lua）。

 --[[ ------------------------------------- NodeMCU | ESP8266 | NodeMCU | ESP8266 Pin | Pin | Pin | Pin ------------------------------------- D0 | GPIO16 | D7 | GPIO13 D1 | GPIO5 | D8 | GPIO15 D2 | GPIO4 | D9 | GPIO3 D3 | GPIO0 | D10 | GPIO1 D4 | GPIO2 | D11 | GPIO9 D5 | GPIO14 | D12 | GPIO10 D6 | GPIO12 | | ------------------------------------- --]] -- 定义DHT11模块通信引脚为D4，对应ESP8266的GPIO2 pin = 4 -- 函数：DHT11模块获取数据function mydht11() -- 获取DHT数据status, temp, humi, temp_dec, humi_dec = dht.read11(pin) -- 判断状态if status == dht.OK then -- 整型固件示例print(string.format("FW:Integer, DHT Temperature:%d.%03d; Humidity:%d.%03d", math.floor(temp), temp_dec, math.floor(humi), humi_dec )) -- 浮点型固件示例print("FW:Float, DHT Temperature:"..temp.."; ".."Humidity:"..humi.."

") -- checksum错误elseif status == dht.ERROR_CHECKSUM thenprint( "DHT Checksum error." ) -- 数据读取超时错误elseif status == dht.ERROR_TIMEOUT thenprint( "DHT timed out." )end -- if()end -- mydht11() -- 主函数function main() -- 每2秒获取一次数据。V3.0.x版本和V0.5.x版本在定时器使用上有差异。local dht_timer = tmr.create()dht_timer:alarm(2000, tmr.ALARM_AUTO, function() mydht11() end)end -- main() -- 执行主函数main()

打开ESPlorer工具，连接ESP8266模块（或者NodeMCU开发板），上传dht11.lua文件，点击reload按钮，刷新一下，就可以看到dht11.lua文件已经上传到ESP8266里了，点击dht11.lua，效果如下图。

可以看到，不论是使用整型还是浮点型，最终结果小数部分始终为0。

实物接线图如下：

在WEB页面上显示温湿度信息

要想在web页面上显示温湿度信息，首先我们的ESP8266必须得连上网络。

1） ESP8266模块联网

将一下代码保存为 connect_wifi.lua 文件，其中的wifi名 WIFI_NAME 和密码 WIFI_PASSWD，改为自己的wifi名和密码。

 -- 连接到指定的wifi (这里不将配置保存到flash)print("Connecting WIFI...") wifi.setmode(wifi.STATION) -- 设置wifi模式为客户端模式 station_cfg={} station_cfg.ssid = "WIFI_NAME" -- 设置wifi名 station_cfg.pwd = "WIFI_PASSWD" -- 设置wifi密码 station_cfg.save = false -- 不将配置保存到flash wifi.sta.config(station_cfg) -- 开始配置wifi wifi.sta.connect() -- 连接wifi mytimer = tmr.create() -- 创建一个定时器，检测连接wifi是否成功 mytimer:alarm(1000, tmr.ALARM_AUTO, function()if wifi.sta.getip() == nil then -- 没有获取到IP，连接失败，1s后继续检测print("IP unavaiable, Waiting...")elsemytimer:stop() -- 连接成功，停止定时器print("Config done, IP is "..wifi.sta.getip()) -- 打印IP地址endend)

将 connect_wifi.lua 文件上传到ESP8266中，刷新文件，点击 connect_wifi.lua 开始连接wifi，如下图。

2）实现web界面显示的代码

将一下代码到存到 dht-web.lua 文件，并上传到esp8266中。

 -- 定义DHT11通信引脚。 pin = 4 -- 实现一个简单地 HTTP服务器 srv = net.createServer(net.TCP) -- 监听80端口 srv:listen(80, function(conn) conn:on("receive", function(sck, payload) print(payload) -- 获取温湿度信息 local status, temp, humi, temp_dec, humi_dec = dht.read11(pin) -- 创建一个buf，用于存放web端的代码 local buf = ""; -- 让页面每3秒自动刷新一次 buf = buf.."<meta http-equiv=""refresh"" content=""3"">"; -- 设置页面编码，防止中文乱码 buf = buf.."<meta charset=""utf-8"">"; buf = buf.."<h2>HELLO DHT11</h2>";  buf = buf.."<p>当前温度: "..temp.."."..temp_dec.."'C</p>";  buf = buf.."<p>当前湿度: "..humi.."."..humi_dec.."%</p>";  sck:send(buf)end) conn:on("sent", function(sck) sck:close() end)end)

注： 新建文本是utf-8，代码中的编码就改为utf-8，保持编码一致性，否则中文显示会乱码。

上传 dht-web.lua 文件后，点击刷新，再点击 dht-web.lua，执行脚本...

点“阅读原文”，查看完整内容！

#往期推荐#

#  

#  

#  

#