【树莓派5测评】 09.单总线协议及温湿度读取

stm1024

单总线（1-wire）是美国DALLAS公司推出的外围串行扩展总线技术。与SPI、I²C串行数据通信方式不同，它采用单根信号线传输。 这种协议由一个总线主节点、或多个从节点组成系统，通过根信号线对从芯片进行数据的读取。每一个符合单总线协议的从芯片都有一个唯一的地址，包括48位的序列号、8位的家族代码和8位的CRC代码。主芯片根据64位寻址对各个芯片进行双向通信，因此其协议对时序的要求较严格，初始化、写bit或读bit都有严格的时序要求，但是位于位之间没有严格要求。单总线的数据传输速率一般为16．3Kbit/s，最大可达142 Kbit/s，通常情况下采用100Kbit/s以下的速率传输数据。主设备I/O口可直接驱动200m范围内的从设备，经过扩展后可达1km范围。这种传输方式信号线上既传输时钟又传输数据，而且数据传输是双向的，具有节省I/O口线、资源结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点，但是对于总线的位定时要求比较高。

树莓派的将该协议集成到了系统中，我们使用的时候将会非常方便,设备树上实现了很多芯片模块的解析工作，我们使用起来会很方便，这里我本来打算是使用经典的DS18B20温度传感器的，但是不想翻箱倒柜的找模块，手边找到了一个DHT11，所以就以它为例，介绍在树莓派环境下使用单总线协议。
首先是配置打开该外设，图形化的方式如下：

当然，也可以在终端中使用命令：

1. sudo raspi-config

复制代码

两者的效果是一样的。

然后配置config.txt文件：

1. sudo nano /boot/firmware/config.txt

复制代码

在最后一行加上如下内容：

1. dtoverlay=dht11,gpiopin=4

复制代码

注意，这里GPIO的通道要与线路连接保持一致。

然后reboot重启系统。
重启以后，使用 lsmod | grep dht11检查系统是否已经自动加载一线协议的驱动模块。

在Linux中，一切皆文件，对应额功能，可以进入/sys/bus/iio/devices/iio:device0，可以看到所加载的模块，通过访问该目录下的一些数据，就可以获取到节点名称，温度和湿度：

注意，温度和湿度都是1000的整数倍，因此，上图中看到的19000和38000，分别表示温度为19℃和相对湿度为38%。

通过使用上述的设备树，可以省去了很多硬代码模拟时序的操作，可以非常方便的实现对外设的访问，更多受支持的芯片等，可以查看打开 /boot/overlays/README文件，包含了很多芯片外设的设备树，需要用到的时候就可以用上面的方式来加载，当然了，如果不用的时候，最好把config.txt文档中的相关dtoverlay也要注释掉，不然GPIO针脚会乱套。