树莓派温湿度监测终极指南：DHT11+wiringPi驱动深度解析

基于树莓派与DHT11的温湿度监测实验（使用wiringPi驱动）

引言

温湿度检测是物联网和嵌入式开发中常见的应用场景。本文将介绍如何利用树莓派（Raspberry Pi）和DHT11传感器搭建一个简单的温湿度监测系统，通过C语言和wiringPi库实现数据采集与处理。本实验成本低廉且代码开源，适合嵌入式开发初学者实践。

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硬件准备

所需材料

1. 树莓派（任意型号，需安装Raspbian系统）
2. DHT11温湿度传感器模块
3. 杜邦线若干
4. 10kΩ电阻（部分模块已集成）

接线说明

• VCC → 3.3V（物理引脚1）
• DATA → GPIO0（wiringPi编号，对应物理引脚11）
• GND → GND（物理引脚9）
  

注意：DHT11为单总线协议，DATA引脚需上拉10kΩ电阻至VCC（已集成电阻的模块无需额外连接）

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软件配置

安装wiringPi库

# 若未预装，可通过以下命令安装（注意：官方仓库已停止维护，建议从GitHub获取）
git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi
cd WiringPi
./build

验证安装

gpio -v

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代码实现

核心代码（dht11.c）

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//mydht11.c
//
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int  uint16;
typedef unsigned long uint32;
 
#define HIGH_TIME 32
 
int pinNumber =1;  //use gpio1 to read data
uint32 databuf;
 
 
 
uint8 readSensorData(void)
{
    uint8 crc; 
    uint8 i;
 
    pinMode(pinNumber,OUTPUT); // set mode to output
    digitalWrite(pinNumber, 0); // output a high level 
    delay(25);
    digitalWrite(pinNumber, 1); // output a low level 
    pinMode(pinNumber, INPUT); // set mode to input
    pullUpDnControl(pinNumber,PUD_UP);
 
    delayMicroseconds(27);
    if(digitalRead(pinNumber)==0) //SENSOR ANS
       {
         while(!digitalRead(pinNumber)); //wait to high
 
      for(i=0;i<32;i++)
       {
       while(digitalRead(pinNumber)); //data clock start
       while(!digitalRead(pinNumber)); //data start
          delayMicroseconds(HIGH_TIME);
          databuf*=2;
           if(digitalRead(pinNumber)==1) //1
            {
                databuf++;
            }
        }
 
      for(i=0;i<8;i++)
       {
       while(digitalRead(pinNumber)); //data clock start
       while(!digitalRead(pinNumber)); //data start
          delayMicroseconds(HIGH_TIME);
          crc*=2;  
          if(digitalRead(pinNumber)==1) //1
           {
                crc++;
           }
        }
    return 1;
       }
   else
        {
        return 0;
         }
}
 
int main (void)
{
 
  printf("Use GPIO1 to read data!\n");
 
  if (-1 == wiringPiSetup()) {
    printf("Setup wiringPi failed!");
    return 1;
  }
 
  pinMode(pinNumber, OUTPUT); // set mode to output
  digitalWrite(pinNumber, 1); // output a high level 
 
  printf("Enter OS-------\n");
  while(1) {
    pinMode(pinNumber,OUTPUT); // set mode to output
    digitalWrite(pinNumber, 1); // output a high level 
    delay(3000);
    if(readSensorData())
    {
       printf("Congratulations ! Sensor data read ok!\n");
       printf("RH:%d.%d\n",(databuf>>24)&0xff,(databuf>>16)&0xff); 
       printf("TMP:%d.%d\n",(databuf>>8)&0xff,databuf&0xff);
       databuf=0;
     }
    else
     {
        printf("Sorry! Sensor dosent ans!\n");
       databuf=0;
      }
  }
  return 0;
}
//

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编译与运行

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

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实验结果

正常运行时将输出：

湿度: 45.0 %
温度: 25.0 ℃

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常见问题排查

1. 返回-1或错误值：

   • 检查接线是否松动
   • 确保使用sudo权限运行
   • 验证上拉电阻连接

2. 精度问题：DHT11温度误差±2℃，湿度误差±5%

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扩展应用

• 结合LCD模块显示实时数据
• 通过HTTP协议上传至物联网平台
• 设置温湿度报警阈值

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结语

本实验演示了树莓派与DHT11传感器的典型应用。虽然DHT11精度有限，但其低成本易用性使其成为入门级项目的理想选择。后续可尝试升级到DHT22传感器或使用Python版本实现更复杂的功能。

参考资料：DHT11官方数据手册

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希望这篇博客能帮助您快速上手温湿度监测项目！如有疑问欢迎在评论区留言讨论。