[记录]学习树莓派3B接DHT11和LCD1602和修改树莓派时区

时间：2021-08-20 18:16:31

前提

  1. 树莓派系统安装好 apache web 服务器，如未安装，可在树莓派内执行sudo apt-get install apache2 进行安装apache

也可以通过命令获取GPIO信息:

gpio --version #查看gpio版本

gpio readall # 查看树莓派所有管脚的基本信息

树莓派针脚说明图如下图:

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[记录]学习树莓派3B接DHT11和LCD1602和修改树莓派时区

注: 在GPIO接线或接模块的时候，建议关闭树莓派之后进行操作，避免造成元电子损坏。

参考基于树莓派3B,DHT11/DHT22,LCD1602的一个实时温度湿度检测系统的详细说明，LCD1602和DHT11和树莓派3B连线成功。后来参考博文，使用了ntp和修改时区，才把日期时间与北京时间一致。

在未操作之前，输入date，返回的是"Fri 17 Mar 16:03:16 UTC 2017",我看电脑时间，好像已经是03-18 00:03了，时间不对。

按照教你如何修改树莓派的时区和网络对时的方法按照好了ntpdate.

安装 ntpdate

sudo apt-get install ntpdate

选择时区:

tzselect

最后时区为"Asia/Shanghai"。最后执行sudo ntpdate cn.pool.ntp.org,提示:

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没有更新成功。

最后尝试了树莓派系统时间同步中的sudo dpkg-reconfigure tzdata的命令来修改本地时区，依次选择的是"Asia","Chongqing" 回车确认之后，就更新好了时间，输出的date与本地电脑的时区一样。

只接DHT11，不接 LCD

DHT11 接线

DHT11有3个脚,VCC,DATA,GND

符号 含义 树莓派 Pin 树莓派 含义
VCC 供电电源(+3.3V) 1 3.3V电源
DATA 数据输出脚 32 GPIO 12
GND 地 9 地

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按照使用Github仓库 rpi-TempRuntime上的说明:

安装依赖:

sudo apt-get update

sudo apt-get install python-dev python-rpi.gpio

sudo apt-get install build-essential python-dev python-smbus python-pip

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git

cd Adafruit_Python_DHT

sudo python setup.py install

sudo pip install RPi.GPIO

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_CharLCD

cd Adafruit_Python_CharLCD

sudo python setup.py install

安装

将开源库下载克隆到树莓派Apache 默认的/var/www/html 目录下，命令如下:

#from Raspberry pi ssh

sudo apt-get install -y git # 如果没有安装git,需要执行这一句安装git

cd /var/www/html # 进入Apache默认的document_root

git clone https://github.com/yfgeek/rpi-TempRuntime.git # 使用git clone使用的github仓库

sed -i "s|26|12|" /var/www/html/rpi-TempRuntime/DHT11-WITHOUT-LCD.py #将监听数据口 GPIO 26 改为GPIO 12

运行

cd /var/www/html/rpi-TempRuntime

python DHT11-WITHOUT-LCD.py

创建快速启动脚本

#from Raspberry pi ssh

vim start.sh

创建一个启动的 shell 脚本，文件名为 start.sh,脚本内容如下:

#!/bin/bash

cd /var/www/html/rpi-TempRuntime

python -u DHT11-WITHOUT-LCD.py

4位数码管显示模块(带时钟点)

数码管接线说明:

符号 含义 树莓派 Pin 树莓派含义
CLK 时钟信号脚 16 GPIO 23
DIO 数据输入输出脚 18 GPIO 24
VCC 供电电源(+5V) 4 5V 电源
GND 地 14 地

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获取 TM1637 脚本

#from Raspberry pi ssh

pi@raspberrypi:~/workspace $ wget https://raspberrytips.nl/files/tm1637.py

原始的代码可以在 Github 这里 找到

显示数码管的python47digitclock.py 源文件，我存放的文件夹路径是: /home/pi/workspace

47digitclock.py 文件，将源码的时间计算为直接获取当前时间(24小时制)，使用字符串截取的方式获取每个LED显示的字符，源码是:

#!/usr/bin/env python

# -*- coding: utf-8 -*-

# https://raspberrytips.nl/tm1637-4-digit-led-display-raspberry-pi/

import sys

import time

import datetime

import RPi.GPIO as GPIO

import tm1637

#CLK -> GPIO23 (Pin 16)

#DI0 -> GPIO24 (Pin 18)

Display = tm1637.TM1637(23,24,tm1637.BRIGHT_TYPICAL)

Display.Clear()

Display.SetBrightnes(1)

while(True):

   todaytime = time.strftime('%H:%M:%S',time.localtime(time.time()))

   todaystr  = todaytime.split(":");

   second = int(todaystr[2])

   currenttime = [int(todaystr[0][0]), int(todaystr[0][1]), int(todaystr[1][0]), int(todaystr[1][1]) ]

   Display.Show(currenttime)

   Display.ShowDoublepoint(second % 2)

   time.sleep(1)

演示代码可以直接下载:

#from Raspberry pi ssh

pi@raspberrypi:~/workspace $ wget https://raspberrytips.nl/files/47digitclock.py

确保存放47digitclock.py 文件所在的文件夹内有tm1637.py 脚本文件，即可运行命令来启动数码管:

python 47digitclock.py

创建名为startclock.sh的一个shell文件，用于快速执行显示时间的python文件，startclock.sh文件的内容如下:

#!/bin/bash

cd /home/pi/workspace

python -u 47digitclock.py

每次重新开机启动时，启动这两个文件

nohup ./start.sh &

nohup ./startclock.sh &
运行之后的出现的我问题

问题1 : 显示时钟一段时间之后的时候，如果出现 LED的数字乱跳、忽然变亮又变暗、LED全不量的情况，可以登入树莓派中，运行

ps -ef | grep 47

在输出结果中，看一下是否有两个或者两个以上的 47digitclock.py 进程在运行，如果是有两个或者两个以上的47digitclock.py进程的话，请用 kill -9 进程编号将全部的47digitclock.py进程都停止，然后再运行nohup ./startclock.sh &

最终效果是:

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--- 2017-05月19日 更新----

如果经历过两次晚上深夜停电，每次都要起床之后，登入ssh 手动两个命令，故参考文献14,自己将开机启动的sh改为以服务的形式开机启动

  1. 时钟模块随开机启动服务
sudo vim /etc/init.d/startmy47digitclock

在 /etc/init.d/startmy47digitclock 文件中的写入以下内容

#!/bin/bash

# /etc/init.d/startmy47digitclock

### BEGIN INIT INFO

# Provides: 47digitclock

# Required-Start: $remote_fs $syslog

# Required-Stop: $remote_fs $syslog

# Default-Start: 2 3 4 5

# Default-Stop: 0 1 6

# Short-Description: pi startclock initscript

# Description: This service is used to manage a 47digitclock

### END INIT INFO

case "$1" in

     start)

          echo "Starting lcd"

          python -u /home/pi/workspace/47digitclock.py &

        ;;

     stop)

        echo "Stopping lcd"

        #killall 47digitclock.py

        kill $(ps aux | grep -m 1 'python -u /home/pi/workspace/47digitclock.py' | awk '{ print $2 }')

        ;;

     *)

         echo "Usage: service lcd start|stop"

         exit 1

        ;;

esac

exit 0

设置47digitclock.py python脚本开机启动

给文件添加执行权限

sudo chmod +x /etc/init.d/startmy47digitclock

这样47digitclock的启动脚本改用service 命令就可以

sudo service startmy47digitclock start#启动

sudo service startmy47digitclock stop#停止

最后设置开机启动

sudo update-rc.d startmy47digitclock defaults

取消开机启动(从update-rc.d中移除這个开机启动)

sudo update-rc.d startmy47digitclock remove
  1. DHT11 没有LCD的 启动服务
sudo vim /etc/init.d/startmydht11

在/etc/init.d/startmydht11中添加以下内容:

#!/bin/bash

# /etc/init.d/startmydht11

### BEGIN INIT INFO

# Provides: mydht11

# Required-Start: $remote_fs $syslog

# Required-Stop: $remote_fs $syslog

# Default-Start: 2 3 4 5

# Default-Stop: 0 1 6

# Short-Description: pi start DHT11 initscript

# Description: This service is used to manage a humiture

### END INIT INFO

case "$1" in

     start)

          echo "Starting DHT11 humiture"

          cd /var/www/html/rpi-TempRuntime && python -u DHT11-WITHOUT-LCD.py &

        ;;

     stop)

        echo "Stopping  DHT11 humiture"

        #killall DHT11-WITHOUT-LCD.py

        kill $(ps aux | grep -m 1 'python -u DHT11-WITHOUT-LCD.py' | awk '{ print $2 }')

        ;;

     *)

         echo "Usage: service lcd start|stop"

         exit 1

        ;;

esac

exit 0

设置DHT11-WITHOUT-LCD.py python脚本开机启动

给文件添加执行权限

sudo chmod +x /etc/init.d/startmydht11

这样DHT11-WITHOUT-LCD.py(start.sh)的启动脚本改用service 命令就可以

sudo service startmydht11 start#启动

sudo service startmydht11 stop#停止

最后设置开机启动

sudo update-rc.d startmydht11 defaults

注：启动脚本中的Provides不能重复，不然在设置开机启动时会提示

insserv: script startmydht11: service embbnux already provided!

insserv: exiting now!

update-rc.d: error: insserv rejected the script header

Nokia 5110显示屏

接口为串行SPI接口

本想加一个todo list显示在一个显示器上面，上班之前看看有什么忘记带了的，可是自己先前买了的Nokia 5110显示屏，找了网上的资料和教程，不能显示中文，只好放弃，可能要买另外一个显示屏了。目前用这个Nokia 5110 显示屏来显示和教程一样的资料，启动时间(Up)，Cpu占用率，内存使用率，当前树莓派的温度，时间，Ip地址。

Nokia5110显示屏与树莓派连接，以下gpio编号使用wiringPi编号。

符号 含义 树莓派 Pin 树莓派 含义 树莓派 wiringPi
RST 复位 29 GPIO.5 21
CE 片选 31 GPIO.6 22
DC 数据/指令选择 33 GPIO.13 23
Din 串行数据线 35 GPIO.19 24
CLK 串行时钟线 37 GPIO.26 25
Vcc 电源输入（3.3v和5v均可） 38 GPIO.16 28
BL 背光控制端 40 GPIO.20 29
Gnd 地线 34 地线

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#from Raspberry pi ssh

wget http://blog.lxx1.com/wp-content/uploads/2016/07/nokia510.zip

chmod +x nokia510.zip

cd nokia510

pi@raspberrypi:~/workspace/nokia510 $ ls -lah

total 72K

drwxr-xr-x 2 pi pi 4.0K Dec 22 23:48 .

drwxrwxrwx 3 pi pi 4.0K Dec 23 22:31 ..

-rwxr-xr-x 1 pi pi  21K Dec 22 23:46 cpushow

-rw-r--r-- 1 pi pi  25K Jan 17  2015 PCD8544.c #Nokia5110显示屏的驱动文件

-rw-r--r-- 1 pi pi 3.2K Jan 17  2015 PCD8544.h #驱动文件的头文件

-rw-r--r-- 1 pi pi 6.0K Jul 13  2016 pcd8544_rpi.c #显示程序

## 编译运行，生成 cpushow 文件

pi@raspberrypi:~/workspace/nokia510 $ cc -o cpushow pcd8544_rpi.c PCD8544.c -L /usr/local/lib -l wiringPi

参考文章的pcd8544_rpi.c 文件内容是:

/*

=================================================================================

 Name        : pcd8544_rpi.c

 Version     : 0.1

 Copyright (C) 2012 by Andre Wussow, 2012, desk@binerry.de

 Description :

     A simple PCD8544 LCD (Nokia3310/5110) for Raspberry Pi for displaying some system informations.

         Makes use of WiringPI-library of Gordon Henderson (https://projects.drogon.net/raspberry-pi/wiringpi/)

         Recommended connection (http://www.raspberrypi.org/archives/384):

         LCD pins      Raspberry Pi

         LCD1 - GND    P06  - GND

         LCD2 - VCC    P01 - 3.3V

         LCD3 - CLK    P11 - GPIO0

         LCD4 - Din    P12 - GPIO1

         LCD5 - D/C    P13 - GPIO2

         LCD6 - CS     P15 - GPIO3

         LCD7 - RST    P16 - GPIO4

         LCD8 - LED    P01 - 3.3V

================================================================================

This library is free software; you can redistribute it and/or

modify it under the terms of the GNU Lesser General Public

License as published by the Free Software Foundation; either

version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.

This library is distributed in the hope that it will be useful,

but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of

MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU

Lesser General Public License for more details.

================================================================================

 */

#include <wiringPi.h>

#include <stdint.h>

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <string.h>

#include <time.h>

#include <sys/sysinfo.h>

#include "PCD8544.h"

//devin modify

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/ioctl.h>

#include <sys/socket.h>

#include <arpa/inet.h>

#include <netinet/in.h>

#include <net/if.h>

#define TEMP_PATH "/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp"

#define MAX_SIZE 32

#define NETWORK_FILE "/etc/network/interfaces"

// 引脚连接

int _din = 24;

int _sclk = 25;

int _dc = 23;

int _rst = 21;

int _cs = 22;

int _vcc = 28;

int _bl = 29;

// 对比度调节，根据屏幕亮度选择

//may be need modify to fit your screen!  normal: 30- 90 ,default is:45 !!!maybe modify this value!

int contrast = 30;

time_t timep;

struct tm *p;

char *wday[] = {"Sun","Mon","Tue","Wed","Thu","Fri","Sat"};

char get_temp(void);

char* getip(char* ip_buf);

char* get_temp2(void);

int min,hour,sec,mday;

char week;

struct tm *localtime(const time_t *timep);

int main(void)

{

 // 打印程序运行信息

  printf("Raspberry Pi Nokia5110 sysinfo display\n");

  printf("========================================\n");

  // 检查wiringPi是否启动

  if (wiringPiSetup() == -1)

  {

        printf("wiringPi-Error\n");

    exit(1);

  }

  // 初始化Nokia并且清楚显示

  LCDInit(_sclk, _din, _dc, _cs, _rst, _vcc, _bl, contrast);

  LCDclear();

  // 显示树莓派Logo

  LCDshowLogo();

  delay(2000);

  for (;;)

  {

          // 清楚屏幕显示

          LCDclear();

          //获得当前时间

          char timeInfo[16];

          time(&timep);

          p=localtime(&timep);

          mday=p->tm_mday;

          min=p->tm_min;

          week=p->tm_wday;

          hour=p->tm_hour;

          sec=p->tm_sec;

          sprintf(timeInfo, "%d %d:%d:%d",mday,hour,min,sec);

          // 获得 system usage / info

          struct sysinfo sys_info;

          if(sysinfo(&sys_info) != 0)

          {

                printf("sysinfo-Error\n");

          }

          // 启动时间

          char uptimeInfo[15];

          unsigned long uptime = sys_info.uptime / 60;

          sprintf(uptimeInfo, "Up %ld min", uptime);

          // CPU占用

          char cpuInfo[10];

          unsigned long avgCpuLoad = sys_info.loads[0] / 1000;

          sprintf(cpuInfo, "CPU %ld%%\r", avgCpuLoad);

          // 内存使用量及占用

          char ramInfo[10];

          unsigned long totalRam = sys_info.totalram / 1024 / 1024;

          unsigned long freeRam = sys_info.freeram /1024 /1024;

          unsigned long usedRam = totalRam - freeRam;

          unsigned long ram_load = (usedRam * 100) / totalRam;

          sprintf(ramInfo, "RAM %.3dM %.2d", usedRam,ram_load);

          // 树莓派温度

          char tempInfo[10];

          sprintf(tempInfo, "TEM %.2dC %s", get_temp(),wday[week]);

          //IP 信息

          char ipInfo[16];

          getip(ipInfo);

          //开始显示

          LCDdrawstring(0, 0, uptimeInfo);

          LCDdrawstring(0, 8, cpuInfo);

          LCDdrawstring(0, 16, ramInfo);

          LCDdrawstring(0, 24, tempInfo);

          LCDdrawstring(0, 32, timeInfo);

          LCDdrawstring(0, 40, ipInfo);

          LCDdisplay();

          delay(1000);

  }

  return 0;

}

//decin modify

char get_temp(void)

{

    int fd;

    double temp = 0;

    char buf[MAX_SIZE];

    // 打开/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp

    fd = open(TEMP_PATH, O_RDONLY);

    if (fd < 0) {

        fprintf(stderr, "failed to open thermal_zone0/temp\n");

                // 关闭文件

                close(fd);

        return -1;

    }

    // 读取内容

    if (read(fd, buf, MAX_SIZE) < 0) {

        fprintf(stderr, "failed to read temp\n");

                // 关闭文件

                close(fd);

        return -1;

    }

    // 转换为浮点数打印

    temp = atoi(buf) / 1000.0;

        // 关闭文件

        close(fd);

        return temp;

}

// 获取eth0端口的IP地址，可根据需要设置为wlan0

char* getip(char* ip_buf)

{

    struct ifreq temp;

    struct sockaddr_in *myaddr;

    int fd = 0;

    int ret = -1;

    strcpy(temp.ifr_name, "eth0");

    if((fd=socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0))<0)

    {

        return NULL;

    }

    ret = ioctl(fd, SIOCGIFADDR, &temp);

    close(fd);

    if(ret < 0) return NULL; myaddr = (struct sockaddr_in *)&(temp.ifr_addr); strcpy(ip_buf, inet_ntoa(myaddr->sin_addr));

        //printf("IP: %s", ip_buf);

    return ip_buf;

}

运行命令，让 Nokia 5110显示屏显示资料:

sudo ./cpushow

如需后台运行:

sudo ./cpushow &

查找启动的这个进程

ps aux | grep 'cpushow'

根据查找结果，kill -9 查询结果的Pid 就停止了。

接了Nokia 5110和DHT11效果

[记录]学习树莓派3B接DHT11和LCD1602和修改树莓派时区

[记录]学习树莓派3B接DHT11和LCD1602和修改树莓派时区

参考文献

  1. 基于树莓派3B,DHT11/DHT22,LCD1602的一个实时温度湿度检测系统
  2. 树莓派系统时间同步
  3. 教你如何修改树莓派的时区和网络对时
  4. 【手把手教你树莓派3 （五）】DHT11传感器
  5. 树莓派国内可用镜像源 最后选择的是中国科学技术大学开源软件镜像,清华大学的好像是https的链接，提示了 
     E: The method driver /usr/lib/apt/methods/https could not be found.
    
 N: Is the package apt-transport-https installed?
  6. 我使用过的Linux命令之nano - 比vi简单易用的文本编辑器 学习到了nano的基本使用，Ctrl + O保存文件，Ctrl + x退出nano。之前一直怕用nano,现在暂时会用nano编辑器了。
  7. PYTHON的程序在LINUX后台运行
  8. linux后台运行python程序 将运行的python命令，改为bash文件
  9. Linux中让进程在后台运行的方法 按照這里的方法，将自己写的start.sh，后台运行
  10. 4 digits-7 segmenten LED display met TM1637 controller aansturen 4位数码管带时钟点积木显示当前的时间,下载了里面的树莓派针脚图片
  11. 树莓派系统时间同步 用来参考树莓派自动同步网络时间
  12. Python用特殊符号切割字符串并生成list（简单）
  13. python datetime模块用strftime 格式化时间
  14. 树莓派用服务方式设置开机启动
  15. Ubuntu启动项设置——之update-rc.d 命令使用
  16. 树莓派 之 使用Nokia5110显示屏显示系统信息 Nokia 5110显示资料主要参考源
  17. 树莓派3B--WiringPi控制GPIO - csdn 学习到 gpio 命令的用法

相关文章