第5章Arduino的擴(kuò)展庫(kù)本章內(nèi)容：

Arduino擴(kuò)展庫(kù)創(chuàng)建自己的函數(shù)庫(kù)

DHT11溫濕度傳感器自定義函數(shù)庫(kù)dht的使用

5.1Arduino擴(kuò)展庫(kù)1、什么是Arduino擴(kuò)展庫(kù)

使用C++類將Arduino的某一類外設(shè)的復(fù)雜應(yīng)用，尤其是將硬件底層的具體實(shí)現(xiàn)封裝起來，對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的接口，使得用戶對(duì)開發(fā)Arduino的應(yīng)用變得十分容易。由現(xiàn)有的這樣的一系列的C++類就組成了Arduino的擴(kuò)展庫(kù)。Arduino擴(kuò)展庫(kù)作用：

將硬件底層的應(yīng)用封裝起來；

針對(duì)具體應(yīng)用編寫相應(yīng)的庫(kù)；

Arduino擴(kuò)展庫(kù)EEPROM庫(kù)SoftwareSerial庫(kù)HardwareSerial庫(kù)OneWire庫(kù)Wire庫(kù)SPI庫(kù)Servo庫(kù)Stepper庫(kù)LiquidCrystal庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)通信舵機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)液晶顯示XBee庫(kù)無線通信TLC5940庫(kù)PWM擴(kuò)展Ethernet庫(kù)以太網(wǎng)絡(luò)圖1Arduino類庫(kù)結(jié)構(gòu)示意圖2、Arduino擴(kuò)展庫(kù)的使用

Arduino擴(kuò)展庫(kù)的使用分三步：(1)要確定Arduino開發(fā)環(huán)境目錄下的libraries文

件夾包含要使用的庫(kù)，如果是從網(wǎng)絡(luò)上下載

的其它擴(kuò)展庫(kù)，也要復(fù)制到該目錄下。(2)要了解擴(kuò)展庫(kù)的成員，一般在擴(kuò)展庫(kù)文件夾

下有個(gè)Example，可幫助我們理解類成員函

數(shù)的使用。(3)導(dǎo)入函數(shù)庫(kù)。開發(fā)環(huán)境的菜單Sketch→imp-ortLibrary→選擇具體的庫(kù)。

5.2創(chuàng)建自己的Arduino庫(kù)1、類的定義

C++類定義的形式如下，MorseCode為類名。classMorseCode{

private：

//定義私有數(shù)據(jù)成員和函數(shù)；

public：

//定義公有數(shù)據(jù)成員和函數(shù)；

protected：

//定義保護(hù)數(shù)據(jù)成員和函數(shù)；}

一般的，C++的類分兩個(gè)部分，類的定義部分放在一個(gè)后綴名為“.h”的頭文件中，類的實(shí)現(xiàn)部分放在一個(gè)后綴名為“.cpp”的文件中。

本例的類文件分別保存為Morse.h、MorseCode-.cpp。2、引入自定義函數(shù)庫(kù)

在代碼庫(kù)(libraries)目錄下，創(chuàng)建一個(gè)文件夾，名字為“Morse”，并將MorseCode.h、MorseCode.cpp兩個(gè)文件拷貝到“Morse”文件夾下。

啟動(dòng)ArduinoIDE，打開Sketch→ImportLibrary菜單，此時(shí)應(yīng)能看到Morse菜單項(xiàng)。3、使用自定義函數(shù)庫(kù)

目前Arduino的IDE無法自動(dòng)識(shí)別自定義函數(shù)庫(kù)里的內(nèi)容，所以需要給Arduino一點(diǎn)幫助：在Morse的文件夾里，創(chuàng)建一個(gè)叫keywords.txt文件。Morse KEYWORD1Dash KEYWORD2dot KEYWORD2ET

LITERAL1OT

LITERAL1

注意：類名的類型是KEYWORD1，公共函數(shù)的類型是KEYWORD2，常量的類型是LITERAL1。4、對(duì)象的創(chuàng)建及成員函數(shù)的調(diào)用

對(duì)象的創(chuàng)建就象變量定義一樣簡(jiǎn)單。

#include<Morse.h>MorseCodemorse；

morse.dot();

6.3DTH11溫濕度傳感器1、產(chǎn)品概述

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC

測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。如圖2所示。圖2DTH11溫濕度傳感器實(shí)物圖2、應(yīng)用范圍

暖通空調(diào)、除濕器、測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備、消費(fèi)品、汽車、自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)記錄器、氣象站、家電、濕度調(diào)節(jié)器、醫(yī)療、其他相關(guān)濕度檢測(cè)控制。3、產(chǎn)品參數(shù)

(1)相對(duì)濕度

分辨率：0.1%RH16Bit

重復(fù)性：±1%RH

精度：25℃±2%RH

響應(yīng)時(shí)間：25℃6s

(2)溫度分辨率：0.1%RH16Bit重復(fù)性：±0.2℃量程范圍：25℃±0.2℃

-40~80℃±1℃響應(yīng)時(shí)間：1/e(63%)10S

(3)電氣特性供電：DC3.5-5.5V供電電流：測(cè)量0.3mA待機(jī)60μA采樣周期：大于2秒/次

(4)引腳說明

VDD供電3.5-5.5VDC

DATA串行數(shù)據(jù)，單總線

GND接地，電源負(fù)極

NC空腳4、串行通信

DHT11器件采用簡(jiǎn)化的單總線通信。單總線即只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換、控制均由單總線完成。設(shè)備（主機(jī)或從機(jī)）通過一個(gè)漏極開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠釋放總線，而讓其它設(shè)備使用總線；單總線通常要求外接一個(gè)約5.1kΩ的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線閑置時(shí)，其狀態(tài)為高電平?！虿捎脝慰偩€傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式，一次傳送40位數(shù)據(jù)

，高位先出。

8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+

8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+

8bit校驗(yàn)位

◎校驗(yàn)位數(shù)據(jù)定義為前四部分之和的后8位。

示例一：接收到的40位數(shù)據(jù)為：0011010100000000000110000000000001001101

濕度高8位濕度低8位溫度高8位溫度低8位校驗(yàn)位

00110101+00000000+00011000+00000000=01001101

接收數(shù)據(jù)正確：濕度：00110101=35H=53%RH溫度：00011000=18H=24℃實(shí)踐操作：參考圖3所示電路原理圖，測(cè)量當(dāng)前環(huán)境下的溫度和濕度。注意DHT11外接電源和地取自Arduino的5V電源和Gnd，數(shù)據(jù)線外接一個(gè)5K的上拉電阻，并將數(shù)據(jù)線連接在Arduino數(shù)字端口的4號(hào)上。圖3DTH11測(cè)量溫濕度電路連接示意圖系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果如圖4所示。圖4DTH11測(cè)量溫濕度結(jié)果參考代碼：#include<dht.h>

dhtDHT;

#defineDHT11_PIN5

voidsetup(){Serial.begin(9600);Serial.println("DHTTESTPROGRAM");Serial.print("LIBRARYVERSION:");

Serial.println(DHT_LIB_VERSION);Serial.println();Serial.println("Type,\tstatus,\tHumidity(%),\tTemperature(C)");

pinMode(DHT11_PIN,INPUT);}voidloop(){

Serial.print("DHT11,\t");intchk=DHT.read11(DHT11_PIN);//讀數(shù)據(jù)

switch(chk)

{

case0:Serial.print("OK,\t");//正常break;case-1:Serial.print("Checksumerror,\t");break;//數(shù)據(jù)校驗(yàn)錯(cuò)case-2:Serial.print("Timeouterror,\t");break;//數(shù)據(jù)超時(shí)錯(cuò)default:Serial.print("Unknownerror,\t");break;

}

//endswitch

//顯示采集的數(shù)據(jù)Serial.print(DHT.humidity,1);//輸出濕度值

Serial.print(",\t");Serial.println(DHT.temperature,1);//輸出溫度值

delay(1000);}思考和練習(xí)：1、了解Arduino擴(kuò)展庫(kù)

。2、掌握Arduino擴(kuò)展庫(kù)的使用步驟。3、掌握自定義函數(shù)庫(kù)的創(chuàng)建方法。4、了解溫濕度傳感器DHT11的基本參數(shù)及單

總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞降取?、測(cè)試DHT11。//FILE:dht.h

#ifndefdht_h#definedht_h

#ifARDUINO<100#include<WProgram.h>#else#include<Arduino.h>#endif

#defineDHT_LIB_VERSION"0.