[嵌入式]使用树莓派的I2C读取DHT12的温湿度数据

手上有个树莓派(raspberry pi) B+，在手里吃灰很久了，现在来看已经是个老古董了。最近有时间想利用一下，就画了个扩展板。树莓派因此了不少的接口：I2C、SPI、UART、PWM、GPIO。
这篇先介绍一下如何使用树莓派的I2C接口进行通讯。

树莓派的I2C接口

树莓派包含一个I2C接口，可以使用下图红框中的引脚通过上拉电阻与DHT12通讯。

在使用的时候，需要通过指令sudo raspi-config，使能树莓派的I2C功能。


此时可以通过sudo apt-get install i2c-tools指令，安装i2c-tools工具，这样就可以在命令行里测试i2c的功能，如使用i2cdetect -y -r 1查看树莓派的I2C总线上的挂载设备，如下图。可以看到总线上挂载了一个地址为0x5C的设备。这个设备就是DHT12。
这里要注意一下，DHT12的手册上写的地址位是0xB8，与上图中的0x5C不一致。这是因为0xB8是0x5C左移一位后的值。在I2C通讯中，地址字节的最后一位表示当前操作是写指令或者读指令，因此在实际操作的时候地址字节会左移一位。
i2c-tools除了提供i2cdetect外，还有i2cdump -f -y 1 0x5c这个工具，能够方便的查看I2C设备寄存器的当前值。

使用的python库函数

通过python使用树莓派I2C功能时，需要安装包smbus，使用pip3 install smbus安装。
代码如下：

import smbus
DEVICE = 0x5C #device I2C address
bus = smbus.SMBus(1)
def readdata(addr=DEVICE):
	#read 5 bytes of data from the device address (0x05C) starting from an offset of zero
	data = bus.read_i2c_block_data(addr,0x00, 5)
	print("Humidity = " + str(data[0]) + "." + str(data[1]) + "%")
	print("Temperature : " + str(data[2]) + "." + str(data[3]) + "C")
	if (data[0] + data[1] + data[2] + data[3] == data[4]):
		print("checksum is correct")
	else:
		print("checksum is incorrect")
if __name__=="__main__":
	readdata()

其中bus = smbus.SMBus(1)表示使用的I2C1。data = bus.read_i2c_block_data(addr,0x00, 5)表示使用的读取设备的地址字节为addr，起始寄存器地址位0x00，读取5个字节。

出现的问题

在使用过程中，发现读取出的数据全部都是255，或者说是0xFF。造成这种情况的原因是树莓派的I2C总线速度过快。因此需要修改I2C总线的速度。解决方法如下：

1. 在终端的命令行下输入sudo vim /boot/config.txt，用文本编辑器打开文件config.txt；
2. 在最后一行添加dtparam=i2c_baudrate=10000。