【记录】香橙派AI Pro｜GPIO入门教程，接AM2302(DHT22)温湿度传感器，从接线到识别设备并读取结果
前言
网上写得比较乱，这里记一下我自己的步骤。
本文主要是面向有软件开发基础和计算机基本知识，但是没接过线、第一次接线，或者第一次接触AM2302这个小传感器的。在撰写本文之前，笔者甚至不清楚杜邦线接线到什么程度才算接紧了。再加上香橙派的资源真的很少，现成的库硬是调用不了，我觉得网上的教程和官网的教程对于小白都非常不友好。
我的设备：OrangePi AIpro 8G，做活动送的，不是特意买的，没有卖家也没有客服所以也没有什么社群什么的，但好在拿到手的时候系统已经烧录好了。
我连接香橙派的方式：
- Windows：安装RealVNC Viewer共享桌面。【具体怎么操作你们可以自行检索】
- 香橙派：自带VNC并默认打开，且是root权限，我调整为了用户权限，开放端口为5901。【如果你发现并没有自带可以参考我的记录【记录】 香橙派｜VNC Server 和 VNC Viewer (最终发现它默认自带一个:1)-CSDN社区进行配置】
- 同时配合了SSH连接用来传输文件，这个简单就略过不提了。
文章目录
基础资源
主要以下三方面：
-
大模型：我主要问Deepseek（不深度思考版本）。
-
AM2302说明书：这种廉价且常见的传感器一般厂家都不会提供说明书，但网上一搜就能搜出来。这里提供一个在线下载地址http://www.aosong.com/userfiles/files/media/AM2302%E8%AF%A6%E7%BB%86%E7%89%88%E8%AF%B4%E6%98%8E%E4%B9%A6-V1_2.pdf
通过文档搞清楚自己需要了解什么具体概念，比如GPIO、电源和GND引脚，SDA、SCL、UTX、URX等通信协议，AM2302这个传感器模块的工作电压、接线要求、传输方案和是否需要并联电阻等，这些边做边查，就不放在开头全写完了。
1 接线
1.1 接线注意事项
- 杜邦线颜色主要是为了两端好区分，如果你可以判断哪端对应哪端，那颜色乱接也行。我是新人，所以按标准去接线。
- 插入杜邦线尽量暴露的那个口统一方向，一致对外。【我自己感觉这样会好插进去一点，不是网上看到的经验，单纯是我自己觉得是这样，如果你觉得不是这样，那就忽略这条】
- 整个插入全部而非只接一点点或一半。
1.2 DHT22 模块侧
通常红色接VCC（电源正极），黑色/咖色等深色接GND（负极），黄色/橙色/绿色或其他颜色接DATA（OUT）。我只有红色、咖色和橙色线，所以是红色正极、咖色负极、橙色OUT，后文叙述接线颜色也与这里保持一致。
接线的事情具体可以看Arduino的教程，非常详细，还有接线视频：Arduino - DHT22 | Arduino Tutorial
我的接完之后是这样：
1.3 香橙派侧
1.3.1 查询接口
香橙派手册上写了GPIO接口（注意本图是接口在板子的左下角时的方向，不要把左右看反了）：
如果你死活找不到手册，也可以在安装了wiringPi后运行以下指令读取接口的信息（具体怎么装就略了）：
gpio readall
输出的这个结果包含左右两张表，名称与上面的手册一一对应。
1.3.2 选择接口
接口选择也是有讲究的，官方文档有说 40 pin 接口使用注意事项：
- 40 pin 接口中总共有 26 个 GPIO 口，但 8 号和 10 号引脚默认是用于调试串口功能的，并且这两个引脚和 Micro USB 调试串口是连接在一起的，所以这两个引脚请不要设置为 GPIO 等功能。【笔者注：怀疑官方文档打错了，因为图上面根本没有8号和10号，倒是翻到前面有写具体位置，我看是14号和15号】
- 所有的 GPIO 口的电压都是 3.3v。
- 40 pin 接口中 27 号和 28 号引脚只有 I2C 的功能，没有 GPIO 等其他复用功能，另外这两个引脚的电压默认都为 1.8v。
就算去掉了注意事项里不准接的，还是有很多接口，具体选哪种呢？我问了大模型解释如下：
香橙派AI Pro的GPIO支持多种协议（如1-Wire、I2C、SPI等），引脚功能可通过gpio readall命令查看。关键分类：
- 数字输入/输出：普通GPIO（如GPIO4、GPIO17），用于开关信号或数字传感器（如DHT22）。
- 调试专用：UTXD7和URXD2那两个
- 通信协议专用：
- I2C：SCL（时钟）、SDA（数据）引脚，适用于I2C传感器（如BME280）。
- SPI：MOSI、MISO、SCLK引脚，用于高速数据传输。
- 1-Wire：如GPIO4，用于DS18B20等单总线设备。
- 电源引脚：
- 3.3V（引脚1/17）：为传感器供电（优先选择，兼容性更好）。
- 5V（引脚2/4）：需注意传感器是否支持5V电平。
- GND（引脚6/9等）：必须共地。
根据大模型的建议，最好接在没有特定传输协议的GPIO接口上，为插线方便我的选择是：红色接3.3V，橙色GPIO1_06（对应wPi编号为7，物理编号为13），咖色GND。
1.3.3 接线
确定接口后，最好给香橙派断电，再接线，避免一下子接错了或者碰到不对的地方造成元件损坏。【当然，对于老手来说可能这一步是不必须的，但是我看Arduino也是断电接线的，感觉这应该是个非常需要强调的好习惯】
连接完成后应如下图：
我的实物图是这样：
2 读取数据
2.1 用不了的代码
网上直接查得到的Adafriuit_DHT这个Python库只支持树莓派等最常见的。香橙派甚至pip install时build会失败，即使按照它的要求--force-pi成功安装了，也运行不了。
pip install Adafriuit_DHT
如果你可以成功安装，那你可以使用如下代码去完成数据读取(代码参考：树莓派使用 DHT11 / DHT22 温湿度传感器 - 知乎）：
#!/usr/bin/python
import Adafruit_DHT
#两个选一个填写
# sensor = Adafruit_DHT.DHT11 #调用DHT11温湿度传感器
sensor = Adafruit_DHT.DHT22 #调用DHT22温湿度传感器
pin = 26 #使用GPIO-26口
humidity, temperature = Adafruit_DHT.read_retry(sensor, pin)
if humidity is not None and temperature is not None:
print('Temp={0:0.1f}*C Humidity={1:0.1f}%'.format(temperature, humidity))
else:
print('Failed to get reading. Try again!')
根据官网文档我感觉好像只有wiringPi能用，只好查相关代码。
看到搜索引擎最上面是wookookie/DHT22: DHT22 for Raspberry Pi with WiringPi，下载来用了下发现运行时毫无反应，疑惑不解的我调了一下具体的，我感觉这个传参还有代码形式很晦涩，也没有调试打印输出……最关键的时我总感觉这个代码和我自己的传感器没什么关联：
2.2 用得了的代码
网上找了一圈并没找到能用的wiringPi接口的代码，但我突然找到了AM2302的通信过程，才注意到我可以直接找AM2302的说明书。
原文写法：AM2302器件采用简化的单总线通信。单总线即只有一根数据线，系统中的数据交换、控制均由数据线完成。设备（微处理器）通过一个漏极开路或三态端口连接至该数据线，以允许设备在不发送数据时能够释放总线；单总线通常要求外接一个约5.1K欧姆的上拉电阻，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。由于他们是主从结构，只有在主机呼叫传感器时，传感器才会应答，因此主机访问传感器必须遵循单总线序列，如果出现序列混乱，传感器将不再响应主机。单总线信号格式如下：
说实话那篇博客在原理介绍的时候有点乱，我都没看懂是怎么做到“一次性串出数据”的。但感谢它让我有思路去找说明书。
由于我感觉这个协议有点小复杂，要控制好多个过程，所以干脆说明书发大模型，让大模型写一个，然后我调试了一下，改了改bug就能用了：
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>
#define DHT_PIN 7 // 使用GPIO7（根据你自己的实际连接调整，改成wPi号）
// 全局变量存储温湿度数据
int humidity = 0;
int temperature = 0;
// 读取AM2302数据
int read_dht22() {
uint8_t data[5] = {0};
uint8_t last_state = HIGH;
uint8_t counter = 0;
uint8_t j = 0, i;
// 初始化GPIO
pinMode(DHT_PIN, OUTPUT);
digitalWrite(DHT_PIN, HIGH);
delay(10);
// 发送开始信号（拉低18ms）
digitalWrite(DHT_PIN, LOW);
delay(18);
// 切换为输入模式，等待传感器响应
digitalWrite(DHT_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(40);
pinMode(DHT_PIN, INPUT);
// 等待传感器拉低80us
while (digitalRead(DHT_PIN) == HIGH) {
delayMicroseconds(1);
}
// 等待传感器拉高80us
while (digitalRead(DHT_PIN) == LOW) {
delayMicroseconds(1);
}
// 开始读取40bit数据
for (i = 0; i < 40; ++i) {
// 等待高电平结束
counter = 0;
while (digitalRead(DHT_PIN) == HIGH) {
delayMicroseconds(1);
if (++counter == 255) break; // 超时退出
}
// 等待高电平开始
counter = 0;
while (digitalRead(DHT_PIN) == LOW) {
delayMicroseconds(1);
if (++counter == 255) break; // 超时退出
}
// 高电平开始后，等待30us，作为0/1的区分阈值
delayMicroseconds(30);
last_state = digitalRead(DHT_PIN);
// for debug: 输出last_state (如果全0就错了）
// printf("%d\n", last_state);
if (last_state == HIGH) {
data[j/8] |= (1 << (7 - (j % 8))); // 写入1
} else {
data[j/8] &= ~(1 << (7 - (j % 8))); // 写入0
}
j++;
}
// 校验数据
if ((j >= 40) && (data[4] == ((data[0] + data[1] + data[2] + data[3]) & 0xFF))) {
humidity = (data[0] << 8) + data[1];
temperature = (data[2] << 8) + data[3];
return 0; // 成功
} else {
return -1; // 失败
}
}
int main() {
printf("AM2302温湿度传感器测试\n");
if (wiringPiSetup() == -1) {
printf("WiringPi初始化失败！\n");
return -1;
}
if (read_dht22() == 0) {
printf("湿度: %.1f%%\n", humidity / 10.0);
printf("温度: %.1f°C\n", temperature / 10.0);
} else {
printf("读取失败，请检查接线或重试。\n");
}
return 0;
}
编译：
gcc -o dht22.out dht22.c -lwiringPi
运行：
sudo ./dht22.out
输出结果如下（忽略我终端的乱码）：
2.3 升级版代码
不知道为什么，数据读取的时候总是时不时丢几个数据，我总感觉是卖元件的有问题，但是我又没有证据。为了解决丢失的问题，我重新写了一个代码，增加了重试的机制，还增加了统计成功率的代码（被我注释掉了），如果有遇到和我一样问题的可以参考一下，我这里也就不做过多的整理了：
#include <wiringPi.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>
// #define DEBUG
#define DHT_PIN 7 // 使用GPIO7（根据实际连接调整）
// 全局变量存储温湿度数据
int humidity = 0;
int temperature = 0;
// 读取AM2302数据
int read_dht22() {
uint8_t data[5] = {0};
// uint8_t last_state = HIGH;
uint16_t counter = 0;
uint8_t j = 0, i;
uint16_t max_wait_time = 255; // 最大等待时间，单位为us
// 初始化GPIO，清空总线状态
pinMode(DHT_PIN, OUTPUT);
counter = 10;
while (counter--) {
digitalWrite(DHT_PIN, HIGH); // 确保总线处于高电平
delayMicroseconds(1);
}
// 发送开始信号（拉低0.8~20ms）
digitalWrite(DHT_PIN, LOW);
delay(1);
// 主机释放总线，预期时间为25~45us
digitalWrite(DHT_PIN, HIGH);
delayMicroseconds(1);
// 切换为输入模式，等待传感器响应
pinMode(DHT_PIN, INPUT);
// printf("等待传感器响应...\n");
// 等待传感器开始拉低80us
counter = 0;
while (digitalRead(DHT_PIN) == HIGH) {
delayMicroseconds(1);
if (++counter == max_wait_time) {
#ifdef DEBUG
printf("等待响应时，传感器拉低超时\n");
#endif
return -1; // 超时退出
}
}
// printf("主机释放总线耗时%dus\n", counter);
// 等待传感器拉高80us
counter = 0;
while (digitalRead(DHT_PIN) == LOW) {
delayMicroseconds(1);
if (++counter == max_wait_time) {
#ifdef DEBUG
printf("等待响应时，传感器拉高超时\n");
#endif
return -1; // 超时退出
}
}
// printf("传感器拉低%dus\n", counter);
// 等待高电平结束
counter = 0;
while (digitalRead(DHT_PIN) == HIGH) {
delayMicroseconds(1);
if (++counter == max_wait_time){
#ifdef DEBUG
printf("等待高电平结束超时\n");
#endif
return -1; // 超时退出
}
}
// printf("传感器拉高%dus\n", counter);
// 开始读取40bit数据
for (i = 0; i < 40; ++i) {
// 等待高电平开始
counter = 0;
while (digitalRead(DHT_PIN) == LOW) {
delayMicroseconds(1);
if (++counter == max_wait_time){
#ifdef DEBUG
printf("读取第%d位时等待低电平开始超时\n", i);
#endif
return -1; // 超时退出
}
}
// printf("读取第%d位时低电平耗时%dus\n", i, counter);
// if (counter < 40){
// printf("读取第%d位时低电平过短，只有%dus，异常\n", i, counter);
// }
// 等待电位切换
delayMicroseconds(2);
// 等待高电平结束
counter = 0;
while (digitalRead(DHT_PIN) == HIGH) {
delayMicroseconds(1);
if (++counter == max_wait_time){
#ifdef DEBUG
printf("读取第%d位时等待低电平结束超时\n", i);
#endif
return -1; // 超时退出
}
}
// printf("读取第%d位时高电平耗时%dus\n", i, counter);
// if (counter < 10) {
// printf("读取第%d位时高电平过短，只有%dus，异常\n", i, counter);
// }
if (counter > 40) {
data[j/8] |= (1 << (7 - (j % 8))); // 写入1
}else{
data[j/8] &= ~(1 << (7 - (j % 8))); // 写入0
}
j++;
// 等待电位切换
delayMicroseconds(1);
}
// 校验数据
if ((j >= 40) && (data[4] == ((data[0] + data[1] + data[2] + data[3]) & 0xFF))) {
humidity = (data[0] << 8) + data[1];
temperature = (data[2] << 8) + data[3];
return 0; // 成功
} else {
#ifdef DEBUG
printf("数据校验失败！\n");
#endif
return -1; // 失败
}
}
int main() {
// 统计错误频率
// int all=10;
// int all_backup = all;
// int success=0;
// while(all){
// if (wiringPiSetup() == -1) {
// printf("WiringPi初始化失败！\n");
// return -1;
// }
// if (read_dht22() == 0) {
// if ((temperature - 22) / 10.0 < 50){
// printf("%.1f\n", (humidity - 220) / 10.0);
// printf("%.1f\n", (temperature - 22) / 10.0);
// success++;
// }
// else{
// printf("温度异常，跳过输出。\n");
// }
// } else {
// printf("读取失败，请检查接线或重试。\n");
// }
// printf("------------------------\n");
// delay(2000); // 等待后再次尝试
// all--;
// }
// // 统计结果
// printf("总尝试次数: %d\n", all_backup);
// printf("成功率: %.2f%%\n", (success * 1.0 / all_backup) * 100);
int all=3;
if (wiringPiSetup() == -1) {
printf("WiringPi初始化失败！\n");
return -1;
}
while(all){
if (read_dht22() == 0) {
if ((temperature - 22) / 10.0 < 50){
printf("%.1f\n", (humidity - 220) / 10.0);
printf("%.1f\n", (temperature - 22) / 10.0);
return 0; // 成功退出
}
}
delay(500); // 等待后再次尝试
all--;
}
return 0;
}
本账号所有文章均为原创，欢迎转载，请注明文章出处：https://shandianchengzi.blog.csdn.net/article/details/149493423。百度和各类采集站皆不可信，搜索请谨慎鉴别。技术类文章一般都有时效性，本人习惯不定期对自己的博文进行修正和更新，因此请访问出处以查看本文的最新版本。
更多推荐
23
0- 0
已为社区贡献2条内容
所有评论(0)