基于arm芯片的驱动开发——温湿度传感器dht11

一、dht11基础知识：

1.DHT11 内部集成了一个电阻式感湿元件、一个 NTC（负温度系数）测温元件 ，以及一个高性能 8 位单片机。电阻式感湿元件会随着环境湿度变化而改变自身电阻值；NTC 测温元件的电阻值会随温度的变化而变化；8 位单片机则负责对感湿元件和测温元件采集到的信号进行处理，并输出校准后的数字信号 。

2.接口方式：采用单线制串行接口（单总线双向）与外部设备（如单片机）通信，仅需将 DATA 引脚连接到单片机的一个 I/O 口即可实现数据传输。

3.具体流程：

主机先将 DATA 线拉低，持续至少 18ms（为传感器留出足够的 “唤醒 & 检测” 时间），随后再将 DATA 线拉高，并延时等待（通常 20 - 40μs），完成 “起始信号” 的发送。

传感器检测到主机的起始信号后，会先将 DATA 线拉低80μs（作为 “响应确认”），随后再将 DATA 线拉高80μs（进入 “准备输出数据” 的状态）。

DHT 通过 “DATA 线高电平的持续时间” 来区分数据位 “0” 和 “1”：

• 数据 “0”：拉高后，高电平持续约26 - 28μs，随后拉低。
• 数据 “1”：拉高后，高电平持续约70μs，随后拉低。

所有数据位（通常是湿度、温度等信息的二进制编码）传输完成后，从机（DHT）会释放总线，由上拉电阻将 DATA 线拉回高电平，通信结束。

二、实现过程：（包含关键代码）

1.通过 Linux 内核的miscdevice（杂项设备）框架实现主设备号（固定为主设备号 10），次设备号动态分配，简化设备注册流程。

2.核心函数：代码依赖特定平台的 GPIO 函数

初始化和退出函数：

dht11作用过程函数：对应流程图

通过模拟 DHT11 的单总线时序，实现了传感器数据的读取，并通过 Linux 杂项设备框架向用户空间提供了标准的文件操作接口。用户空间程序可通过open("/dev/dht11")→read()→close()的流程获取温湿度数据（5 字节），再进行解析。

注意，DHT11 通信对时序敏感，延时函数（msleep/udelay）的精度会影响通信稳定性。