我看不懂使用RaspberryPi的温湿度传感器的源代码

Question

我试图理解这个代码的含义和规则，它是湿度和温度模块。我想用C和RaspberryPi运行它。然而，即使我试图弄清楚这一点，我也不明白* part在做什么。

为什么MAXTIMINGS是85？如果句子与255相比，为什么？你能告诉我*部分是什么意思吗？

这是一个时间表和数据表链接。

(https://www.mouser.com/datasheet/2/758/DHT11-Technical-Data-Sheet-Translated-Version-1143054.pdf#search='DHT11+datasheet') enter image description here

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>

#define MAXTIMINGS  85
#define DHTPIN      15  //DHT connect to TxD
int dht11_dat[5] ={0,0,0,0,0};//store DHT11 data

void read_dht11_dat()
{
    uint8_t laststate = HIGH;
    uint8_t counter = 0;
    uint8_t j = 0,i;
    float f;//fahrenheit

    dht11_dat[0] = dht11_dat[1] = dht11_dat[2] = dht11_dat[3] = dht11_dat[4] = 0;

    //pull pin down to send start signal
    pinMode( DHTPIN, OUTPUT );
    digitalWrite( DHTPIN, LOW );
    delay( 18 );
    //pull pin up and wait for sensor response
    digitalWrite( DHTPIN, HIGH );
    delayMicroseconds( 40 );
    //prepare to read the pin
    pinMode( DHTPIN, INPUT );
    ***************************************************************
    //detect change and read data
    for ( i = 0; i < MAXTIMINGS; i++ ) { 
        counter = 0; 
        while ( digitalRead( DHTPIN ) == laststate ) { 
            counter++; 
            delayMicroseconds( 1 ); 
            if ( counter == 255 ) { break; }
        }

        laststate = digitalRead( DHTPIN ); 
        if ( counter == 255 ) break; 
         //ignore first 3 transitions if ( (i >= 4) && (i % 2 == 0) )
        {
            //shove each bit into the storage bytes
            dht11_dat[j / 8] <<= 1; 
            if ( counter > 16 )dht11_dat[j / 8] |= 1;
            j++;
        }
    }
    **************************************************************************
    //check we read 40 bits(8bit x 5) +verify checksum in the last byte
    //print it out if data is good
    if ( (j >= 40) &&
         (dht11_dat[4] == ( (dht11_dat[0] + dht11_dat[1] + dht11_dat[2] + dht11_dat[3]) & 0xFF) ) )
    {
        f = dht11_dat[2] * 9. / 5. + 32;
        printf( "Humidity = %d.%d %% Temperature = %d.%d C (%.1f F)\n",
            dht11_dat[0], dht11_dat[1], dht11_dat[2], dht11_dat[3], f );
    }
    else
    {
        printf( "Data not good, skip\n" );
    }
}

int main( void )
{
    if ( wiringPiSetup() == -1 )
    {
        fprintf(stderr,"Can't init wiringPi: %s\n",strerror(errno));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    print_info();
    while ( 1 )
    {
        read_dht11_dat();
        delay(1000);//wait ls to refresh
    }

    return(0);
}

Answer 1

while ( digitalRead( DHTPIN ) == laststate )检查引脚的数字状态长达255us，如果没有发现变化，则中断外部for循环。我认为255这个数字并不重要，它只是一个超时的上限。这是一个原始的黑客使用，而不是正确地使用片上硬件计时器的输入捕获。

显然，计数器对算法也有意义，因此它似乎是在测量PWM脉冲或类似脉冲的占空比。再一次，以一种非常粗糙的方式。

我认为硬件计时器在Rasp PI“伪装的PC”上可能不容易访问-如果有一个裸机微控制器，整个事情会容易得多，也更漂亮。

//ignore first 3 transitions if ( (i >= 4) && (i % 2 == 0) )这一行是代码嗅觉。这是故意注释掉的，还是只是某人调试尝试的残留物？

台词

dht11_dat[j / 8] <<= 1; 
if ( counter > 16 )dht11_dat[j / 8] |= 1;

根据计数器是否大于16us，用1或0填充位域/字节数组。移位将先前的数据向上移动，然后LSB要么设置为1，要么保持为0。

Answer 2

程序将引脚设置为高电平，同时向设备发送信号以进行传输。该设备传输40比特的数据，“1”和“0”由引脚保持高电平的时间长度来表示。程序只是对引脚状态进行采样，直到它检测到85个边沿转换(这只是实际应该有的几个)，或者直到255微秒过去而没有边沿。边缘之间的循环周期数用于确定在数据数组中是移位“1”还是移位“0”。

数据分为五个字节，最后一个字节是前四个字节的校验和。

对于像这样的循环采样来说，通信速度可能太快了，我的印象是程序中的一些参数可能是通过反复试验得出的。在股票Pi上做这件事是相当安全的，至少对于一个特定的模型来说是这样，因为它们之间几乎没有变化。

然而，我不禁想到，一种更好的方法是捕获GPIO固件中提供的上升沿中断，然后在固定延迟后进行一次采样。只需重复此操作40次，直到读取完所有40位。我想你需要一些后备，以防通讯中断。