树莓3上怎么用DHT11读取温湿度

发布时间：2021-12-29 17:18:19 作者：小新
来源：亿速云阅读：175

# 树莓派3上怎么用DHT11读取温湿度

## 前言

DHT11是一款低成本、低功耗的数字温湿度传感器，广泛应用于物联网和嵌入式项目中。树莓派3作为一款功能强大的单板计算机，与DHT11结合可以轻松实现环境监测功能。本文将详细介绍如何在树莓派3上使用Python读取DHT11传感器的温湿度数据。

## 所需材料

- 树莓派3（已安装Raspbian系统）
- DHT11温湿度传感器
- 10kΩ电阻（上拉电阻）
- 面包板
- 杜邦线若干

## 硬件连接

DHT11传感器有3个引脚（部分型号为4引脚，其中1个为空脚）：

1. **VCC**（3.3V电源）
2. **DATA**（数据线）
3. **GND**（接地）

接线方式如下：

| DHT11引脚 | 树莓派GPIO引脚 |
|-----------|----------------|
| VCC       | 3.3V (Pin 1)    |
| DATA      | GPIO4 (Pin 7)   |
| GND       | GND (Pin 6)     |

> **注意**：DATA引脚需要连接10kΩ上拉电阻到VCC，确保信号稳定。

![接线示意图](https://i.imgur.com/example.png)  
*(示意图仅供参考，实际引脚请以树莓派3的GPIO布局为准)*

---

## 软件配置

### 1. 启用树莓派GPIO接口

在终端执行以下命令：
```bash
sudo raspi-config

选择 Interfacing Options > GPIO，启用GPIO控制。

2. 安装依赖库

sudo apt-get update
sudo apt-get install python3-dev python3-pip
sudo pip3 install Adafruit_DHT

替代方案：如果使用libgpiod（Raspberry Pi OS Bullseye及以上版本推荐）：

> sudo apt-get install python3-libgpiod
> ```

---

## Python代码实现

### 方法一：使用Adafruit库（简单）

```python
import Adafruit_DHT
import time

# 设置传感器类型和GPIO引脚
DHT_SENSOR = Adafruit_DHT.DHT11
DHT_PIN = 4  # GPIO4 (Pin 7)

while True:
    humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(DHT_SENSOR, DHT_PIN)
    
    if humidity is not None and temperature is not None:
        print(f"温度: {temperature:.1f}°C, 湿度: {humidity:.1f}%")
    else:
        print("传感器读取失败！")
    
    time.sleep(2)  # 每2秒读取一次

方法二：直接GPIO操作（更底层）

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(4, GPIO.OUT)  # DATA引脚

def read_dht11():
    # 发送开始信号
    GPIO.output(4, GPIO.LOW)
    time.sleep(0.018)
    GPIO.setup(4, GPIO.IN)
    
    # 等待传感器响应（具体时序需参考DHT11手册）
    # ...（完整代码需包含数据解析逻辑）
    
try:
    while True:
        humidity, temperature = read_dht11()
        print(f"温度: {temperature}°C, 湿度: {humidity}%")
        time.sleep(2)
finally:
    GPIO.cleanup()

注意：方法二需要精确的时序控制，建议初学者优先使用方法一。

常见问题解决

1. 传感器返回`None`值

检查接线是否正确
确保上拉电阻已连接
尝试更换GPIO引脚（避免使用GPIO2/3，因其有硬件上拉）

2. 报错`RuntimeError: No access to /dev/mem`

使用sudo运行脚本
或添加用户到gpio组：
```
sudo usermod -aG gpio $USER
```

3. 数据偶尔不准确

DHT11精度为±2°C/±5%RH
避免频繁读取（间隔建议≥2秒）
保持传感器远离热源/湿源

进阶应用

数据可视化（使用Matplotlib）

import matplotlib.pyplot as plt
from collections import deque

# 创建滚动数据存储
temp_history = deque(maxlen=20)
hum_history = deque(maxlen=20)

while True:
    # ...（读取传感器数据）
    temp_history.append(temperature)
    hum_history.append(humidity)
    
    plt.clf()
    plt.plot(temp_history, label="温度 (°C)")
    plt.plot(hum_history, label="湿度 (%)")
    plt.legend()
    plt.pause(0.1)

物联网上报（MQTT示例）

import paho.mqtt.client as mqtt

client = mqtt.Client()
client.connect("mqtt.broker.address", 1883)

while True:
    # ...（读取传感器数据）
    client.publish("sensors/dht11/temp", temperature)
    client.publish("sensors/dht11/hum", humidity)

结语

通过本文的指导，您已经成功在树莓派3上实现了DHT11温湿度数据的采集。下一步可以尝试： - 将数据存储到数据库（如SQLite） - 设置阈值报警功能 - 结合其他传感器构建环境监测系统

欢迎在评论区分享您的项目创意！ “`

注：实际图片链接需替换为有效资源，代码中的时序控制部分需根据DHT11数据手册完善。