feat: Adiciona suporte para sensor de temperatura e umidade DHT11 com integração Zigbee

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2026-01-15 23:56:47 +00:00
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+4 -4
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@@ -14,10 +14,10 @@ Este projeto foi refatorado para uma **arquitetura modular flexível** que permi
- Controle via ZHA/Zigbee2MQTT
### 🚧 Esqueleto Pronto (Basta Implementar Hardware)
- **DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR** - Sensor de temperatura
- Clusters: Basic, Identify, Temperature Measurement
- GPIOs configuráveis para I2C (SDA/SCL)
- TODO: Implementar leitura do sensor (AHT20, SHT30, BME280, etc)
- **DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR** - Sensor de temperatura e umidade DHT11
- Clusters: Basic, Identify, Temperature Measurement, Humidity Measurement
- GPIO configurável para DHT11 (one-wire)
- Implementado com DHT11 - Reporta temperatura e umidade via Zigbee
- **DEVICE_TYPE_DOOR_SENSOR** - Sensor de porta/janela
- Clusters: Basic, Identify, IAS Zone
+256
View File
@@ -0,0 +1,256 @@
# Sensor de Temperatura DHT11 - Guia de Uso
## 🌡️ Sobre o DHT11
O DHT11 é um sensor digital de temperatura e umidade de baixo custo:
- **Temperatura**: 0°C a 50°C (±2°C precisão)
- **Umidade**: 20% a 90% RH (±5% precisão)
- **Interface**: One-wire digital
- **Tempo de resposta**: 1 segundo mínimo entre leituras
- **Tensão**: 3.3V a 5V
## 🔌 Conexão de Hardware
### Pinagem do DHT11
```
DHT11 Sensor:
┌─────────┐
│ 1 │ VCC → 3.3V (ESP32-C6)
│ 2 │ DATA → GPIO 5 (configurável)
│ 3 │ NC → Não conectar
│ 4 │ GND → GND
└─────────┘
```
### Esquema de Ligação
```
ESP32-C6 DHT11
┌────────┐
3.3V ──────────────►│ VCC │
│ │
GPIO 5 ────────────►│ DATA │
│ │ │
└─── 10kΩ ───┐ │ │
│ │ │
3.3V │ │ │
│ NC │
│ │
GND ───────────────►│ GND │
└────────┘
```
**⚠️ IMPORTANTE:**
- Use resistor pull-up de **10kΩ** entre DATA e VCC
- Alguns módulos DHT11 já incluem o resistor pull-up
## ⚙️ Configuração
### 1. Ativar Sensor de Temperatura
Edite [`main/device_config.h`](main/device_config.h):
```c
/* Descomente APENAS sensor de temperatura */
// #define DEVICE_TYPE_RELAY
#define DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR /* ← Ative isso */
// #define DEVICE_TYPE_DOOR_SENSOR
// #define DEVICE_TYPE_MOTION_SENSOR
```
### 2. Configurar GPIO
No mesmo arquivo:
```c
#ifdef DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR
#define GPIO_SENSOR_DHT11 5 /* GPIO do DHT11 */
#define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 10000 /* 10 segundos */
#endif
```
**GPIOs Recomendadas:** 5, 6, 7, 10, 18, 19, 20, 21
### 3. Ajustar Intervalo de Atualização
```c
#define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 10000 /* 10 segundos (recomendado) */
// #define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 5000 /* 5 segundos (mínimo seguro) */
// #define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 60000 /* 1 minuto (economia energia) */
```
**⚠️ Mínimo:** 2000ms (2 segundos) - DHT11 requer 1s entre leituras
## 🏗️ Compilar e Gravar
```bash
# Compilar
idf.py build
# Gravar
idf.py -p /dev/ttyACM0 flash monitor
```
## 📊 Formato de Dados Zigbee
O DHT11 reporta **temperatura e umidade** no formato Zigbee padrão:
### Cluster de Temperatura (0x0402)
- **Atributo**: `MeasuredValue` (0x0000)
- **Tipo**: `int16_t`
- **Unidade**: 0.01°C
- **Exemplo**: 2350 = 23.50°C
### Cluster de Umidade (0x0405)
- **Atributo**: `MeasuredValue` (0x0000)
- **Tipo**: `uint16_t`
- **Unidade**: 0.01% RH
- **Exemplo**: 6500 = 65.00% RH
### Leitura no ZHA/Home Assistant
O dispositivo aparece automaticamente com **dois sensores**:
```yaml
# Sensor de Temperatura
sensor:
- platform: zha
name: "Temperatura Sala"
device: "0x98a316fffebf43a4"
cluster_id: 0x0402 # Temperature
attribute: 0
# Sensor de Umidade
sensor:
- platform: zha
name: "Umidade Sala"
device: "0x98a316fffebf43a4"
cluster_id: 0x0405 # Humidity
attribute: 0
```
Aparecerá automaticamente como duas entidades:
- **sensor.temperatura_sala** - Temperatura em °C
- **sensor.umidade_sala** - Umidade relativa em %
- **Atualização**: A cada 10 segundos (configurável)
## 🔍 Logs de Funcionamento
```
I (1250) DHT11: DHT11 initialized on GPIO 5
I (1260) DEVICE_REGISTRY: DHT11 sensor task started (update interval: 10000 ms)
I (11260) DHT11: Temperature: 23.0°C, Humidity: 65.0%
I (11265) DEVICE_REGISTRY: Sensor updated - Temperature: 23.0°C (Zigbee: 2300), Humidity: 65.0% (Zigbee: 6500)
I (21265) DHT11: Temperature: 23.5°C, Humidity: 64.0%
I (21270) DEVICE_REGISTRY: Sensor updated - Temperature: 23.5°C (Zigbee: 2350), Humidity: 64.0% (Zigbee: 6400)
```
## ⚠️ Troubleshooting
### Erro: "Timeout waiting for response"
```
E (12000) DHT11: Timeout waiting for response LOW
```
**Causas:**
- DHT11 não conectado corretamente
- Falta resistor pull-up de 10kΩ
- GPIO incorreta
- Sensor danificado
**Solução:**
1. Verifique conexões (VCC, DATA, GND)
2. Adicione resistor pull-up 10kΩ
3. Teste com outra GPIO
4. Troque o sensor
### Erro: "Checksum error"
```
E (12000) DHT11: Checksum error: calculated=0x5A, received=0x5B
```
**Causas:**
- Interferência eletromagnética
- Cabo muito longo
- Alimentação instável
**Solução:**
1. Use cabo curto (<30cm)
2. Adicione capacitor 100nF próximo ao sensor
3. Estabilize alimentação 3.3V
4. Afaste de fontes de ruído
### Aviso: "Read too soon"
```
W (5500) DHT11: Read too soon, wait at least 1 second between reads
```
**Causa:** Tentativa de leitura antes de 1 segundo
**Solução:** Aumente `SENSOR_UPDATE_INTERVAL` para no mínimo 2000ms
### Temperatura Sempre 0°C
**Causas:**
- Sensor não inicializado
- Problema no protocolo one-wire
- GPIO em conflito
**Solução:**
1. Verifique logs de inicialização
2. Teste GPIO com `gpio_get_level()`
3. Use outra GPIO
4. Verifique se pull-up está presente
## 🎯 Otimizações
### Economia de Energia
Para dispositivos battery-powered:
```c
#define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 300000 /* 5 minutos */
```
Configure também como End Device:
```c
/* Em esp_zb_switch.h */
esp_zb_cfg_t zb_nwk_cfg = ESP_ZB_ZED_CONFIG(); /* End Device */
```
### Alta Frequência de Atualização
Para monitoramento rápido (com alimentação):
```c
#define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 2000 /* 2 segundos (mínimo) */
```
## 📈 Próximas Melhorias
### ✅ Cluster de Umidade - IMPLEMENTADO!
O DHT11 agora expõe **temperatura e umidade** via Zigbee automaticamente!
### Alertas de Temperatura/Umidade
Implementar notificação quando valores excederem limites:
Implementar notificação quando temperatura exceder limites:
```c
if (reading.temperature > 30.0f || reading.temperature < 10.0f) {
ESP_LOGW(TAG, "Temperature out of range: %.1f°C", reading.temperature);
// Enviar alerta via Zigbee
}
```
## 📚 Referências
- [DHT11 Datasheet](https://www.mouser.com/datasheet/2/758/DHT11-Technical-Data-Sheet-Translated-Version-1143054.pdf)
- [Zigbee Temperature Measurement Cluster](https://zigbeealliance.org/wp-content/uploads/2019/12/07-5123-06-zigbee-cluster-library-specification.pdf)
- [ESP-IDF GPIO API](https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/en/latest/esp32c6/api-reference/peripherals/gpio.html)
## 🔗 Compatibilidade
**Home Assistant (ZHA)**: ✅ Funciona automaticamente
**Zigbee2MQTT**: ✅ Compatível (Temperature Sensor)
**Amazon Alexa**: ✅ Via Home Assistant
**Google Home**: ✅ Via Home Assistant
**Apple HomeKit**: ✅ Via HomeAssistant Bridge
+189
View File
@@ -0,0 +1,189 @@
# Teste Rápido - DHT11
## 🚀 Teste de Bancada (5 minutos)
### 1️⃣ Hardware Necessário
```
✅ ESP32-C6
✅ DHT11 sensor
✅ Resistor 10kΩ (pull-up)
✅ 3 fios jumper
✅ Breadboard (opcional)
```
### 2️⃣ Montagem
```
ESP32-C6 DHT11
3.3V ────────► VCC (pino 1)
GPIO5 ────┬───► DATA (pino 2)
10kΩ
3.3V
GND ─────────► GND (pino 4)
```
### 3️⃣ Ativar Modo Sensor
Edite `main/device_config.h`:
```c
// #define DEVICE_TYPE_RELAY /* ← Comente isso */
#define DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR /* ← Descomente isso */
```
### 4️⃣ Compilar e Gravar
```bash
cd /workspaces/bomba-esp
idf.py build flash monitor
```
### 5️⃣ Logs Esperados
```
I (1250) DHT11: DHT11 initialized on GPIO 5
I (1260) DEVICE_REGISTRY: DHT11 sensor task started (update interval: 10000 ms)
I (2260) ESP_ZB_ON_OFF_SWITCH: Start Zigbee stack
...
I (11260) DHT11: Temperature: 23.0°C, Humidity: 65.0%
I (11265) DEVICE_REGISTRY: Sensor updated - Temperature: 23.0°C (Zigbee: 2300), Humidity: 65.0% (Zigbee: 6500)
I (21265) DHT11: Temperature: 23.5°C, Humidity: 64.0%
I (21270) DEVICE_REGISTRY: Sensor updated - Temperature: 23.5°C (Zigbee: 2350), Humidity: 64.0% (Zigbee: 6400)
```
## 🧪 Testes de Funcionamento
### Teste 1: Sensor Responde?
**Objetivo:** Verificar comunicação básica
1. Conecte DHT11
2. Grave firmware
3. Observe logs a cada 10 segundos
**✅ Sucesso:**
```
I (11260) DHT11: Temperature: XX.X°C, Humidity: XX.X%
```
**❌ Falha - Timeout:**
```
E (11260) DHT11: Timeout waiting for response LOW
```
→ Verifique conexões e resistor pull-up
### Teste 2: Valores Coerentes?
**Objetivo:** Validar leituras
**Temperatura esperada:** 15°C a 35°C (ambiente normal)
**Umidade esperada:** 30% a 80% RH
**Teste:**
1. Sopre no sensor → Umidade aumenta
2. Aperte o sensor → Temperatura aumenta
3. Compare com termômetro ambiente
### Teste 3: Zigbee Funcionando?
**Objetivo:** Verificar integração Zigbee
1. Parear com coordenador ZHA
2. Verificar entidade no Home Assistant
3. Observar atualização a cada 10s
**✅ No Home Assistant:**
```
Dispositivo: 0x98a316fffebf43a4
├─ Manufacturer: ESPRESSIF
├─ Model: Zigbee Temperature & Humidity Sensor DHT11
├─ Sensor: Temperature
│ └─ Estado: 23.5°C
└─ Sensor: Humidity
└─ Estado: 64.0%
```
## 📊 Exemplo de Automação (Home Assistant)
### Alerta de Temperatura Alta
```yaml
automation:
- alias: "Alerta Temperatura Alta"
trigger:
- platform: numeric_state
entity_id: sensor.temperatura_sala
above: 30
action:
- service: notify.mobile_app
data:
title: "🌡️ Temperatura Alta!"
message: "Sala está em {{ states('sensor.temperatura_sala') }}°C"
```
### Alerta de Umidade Baixa
```yaml
automation:
- alias: "Alerta Umidade Baixa"
trigger:
- platform: numeric_state
entity_id: sensor.umidade_sala
below: 30
action:
- service: notify.mobile_app
data:
title: "💧 Umidade Baixa!"
message: "Umidade está em {{ states('sensor.umidade_sala') }}%"
```
### Gráfico Combinado
```yaml
# configuration.yaml
sensor:
- platform: statistics
name: "Temperatura Média Diária"
entity_id: sensor.temperatura_sala
state_characteristic: mean
max_age:
hours: 24
- platform: statistics
name: "Umidade Média Diária"
entity_id: sensor.umidade_sala
state_characteristic: mean
max_age:
hours: 24
```
## 🔧 Troubleshooting Rápido
| Sintoma | Causa Provável | Solução |
|---------|---------------|---------|
| Sem leitura | DHT11 não conectado | Verifique VCC, GND, DATA |
| Timeout | Falta pull-up | Adicione resistor 10kΩ |
| Valores errados | Cabo longo | Use cabo <30cm |
| Checksum error | Ruído elétrico | Adicione capacitor 100nF |
| Não pareia | Modo errado | Verifique `DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR` |
## 📈 Ajuste Fino
### Temperatura Muito Estável?
**Problema:** DHT11 lê apenas inteiros (sem decimal)
**Solução:** Normal! DHT11 tem precisão limitada
### Quer Mais Precisão?
Use sensor melhor:
- **DHT22** (±0.5°C, ±2% RH)
- **SHT30** (±0.3°C, ±2% RH)
- **BME280** (±1°C, pressão também)
Veja [ARCHITECTURE.md](ARCHITECTURE.md) seção "Como Adicionar Novo Dispositivo"
## 🎯 Próximo Passo
Agora que o DHT11 funciona, você pode:
1. **Adicionar umidade ao Zigbee** (cluster 0x0405)
2. **Criar dispositivo combo** (relé + sensor)
3. **Implementar sensor de porta** (GPIO 5 com reed switch)
Veja guias completos:
- [DHT11_GUIDE.md](DHT11_GUIDE.md) - Guia completo
- [ARCHITECTURE.md](ARCHITECTURE.md) - Arquitetura modular
+1 -1
View File
@@ -1,5 +1,5 @@
idf_component_register(
SRC_DIRS "."
INCLUDE_DIRS "."
PRIV_REQUIRES nvs_flash esp_driver_gpio esp_driver_uart ieee802154 heap esp_driver_rmt
PRIV_REQUIRES nvs_flash esp_driver_gpio esp_driver_uart ieee802154 heap esp_driver_rmt esp_timer
)
+4 -5
View File
@@ -9,8 +9,8 @@ extern "C" {
/* ========================= SELEÇÃO DO TIPO DE DISPOSITIVO ========================= */
/* Descomente APENAS UMA das opções abaixo para definir o tipo de dispositivo */
#define DEVICE_TYPE_RELAY /* Relé controlável (on/off light) */
// #define DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR /* Sensor de temperatura */
// #define DEVICE_TYPE_RELAY /* Relé controlável (on/off light) */
#define DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR /* Sensor de temperatura */
// #define DEVICE_TYPE_DOOR_SENSOR /* Sensor de porta/janela */
// #define DEVICE_TYPE_MOTION_SENSOR /* Sensor de movimento */
@@ -27,9 +27,8 @@ extern "C" {
#endif
#ifdef DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR
#define GPIO_SENSOR_I2C_SDA 6 /* I2C SDA para sensor de temperatura */
#define GPIO_SENSOR_I2C_SCL 7 /* I2C SCL para sensor de temperatura */
#define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 30000 /* Intervalo de atualização em ms */
#define GPIO_SENSOR_DHT11 5 /* GPIO para DHT11 (DATA pin) */
#define SENSOR_UPDATE_INTERVAL 10000 /* Intervalo de atualização em ms (mín. 1s para DHT11) */
#endif
#ifdef DEVICE_TYPE_DOOR_SENSOR
+99 -12
View File
@@ -4,11 +4,17 @@
#include "zcl/esp_zigbee_zcl_common.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_zb_switch.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#ifdef DEVICE_TYPE_RELAY
#include "switch_driver.h"
#endif
#ifdef DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR
#include "dht11_driver.h"
#endif
#if FEATURE_LED_INDICATOR
#include "led_indicator.h"
#endif
@@ -77,6 +83,66 @@ static const device_type_t relay_device = {
#ifdef DEVICE_TYPE_TEMP_SENSOR
static TaskHandle_t temp_sensor_task_handle = NULL;
/* Task para ler sensor DHT11 periodicamente */
static void temp_sensor_task(void *pvParameters)
{
dht11_reading_t reading;
TickType_t last_wake_time = xTaskGetTickCount();
while (1) {
/* Aguarda intervalo configurado */
vTaskDelayUntil(&last_wake_time, pdMS_TO_TICKS(SENSOR_UPDATE_INTERVAL));
/* Lê temperatura e umidade do DHT11 */
esp_err_t ret = dht11_read(&reading);
if (ret == ESP_OK && reading.valid) {
/* Converte temperatura para formato Zigbee (0.01°C) */
int16_t temp_zigbee = (int16_t)(reading.temperature * 100);
/* Converte umidade para formato Zigbee (0.01% RH) */
uint16_t humidity_zigbee = (uint16_t)(reading.humidity * 100);
/* Atualiza atributos Zigbee */
esp_zb_lock_acquire(portMAX_DELAY);
/* Atualiza temperatura */
esp_zb_zcl_set_attribute_val(
HA_ONOFF_SWITCH_ENDPOINT,
ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_ID_TEMP_MEASUREMENT,
ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_SERVER_ROLE,
ESP_ZB_ZCL_ATTR_TEMP_MEASUREMENT_VALUE_ID,
&temp_zigbee,
false
);
/* Atualiza umidade */
esp_zb_zcl_set_attribute_val(
HA_ONOFF_SWITCH_ENDPOINT,
ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_ID_REL_HUMIDITY_MEASUREMENT,
ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_SERVER_ROLE,
ESP_ZB_ZCL_ATTR_REL_HUMIDITY_MEASUREMENT_VALUE_ID,
&humidity_zigbee,
false
);
esp_zb_lock_release();
ESP_LOGI(TAG, "Sensor updated - Temperature: %.1f°C (Zigbee: %d), Humidity: %.1f%% (Zigbee: %u)",
reading.temperature, temp_zigbee, reading.humidity, humidity_zigbee);
#if FEATURE_LED_INDICATOR
/* Pisca LED para indicar leitura */
led_indicator_set_state(LED_CONNECTED);
#endif
} else {
ESP_LOGW(TAG, "Failed to read DHT11 sensor: %s", esp_err_to_name(ret));
}
}
}
static esp_zb_cluster_list_t* temp_sensor_create_clusters(void)
{
esp_zb_cluster_list_t *cluster_list = esp_zb_zcl_cluster_list_create();
@@ -84,37 +150,48 @@ static esp_zb_cluster_list_t* temp_sensor_create_clusters(void)
esp_zb_cluster_list_add_basic_cluster(cluster_list, device_create_basic_cluster(), ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_SERVER_ROLE);
esp_zb_cluster_list_add_identify_cluster(cluster_list, device_create_identify_cluster(), ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_SERVER_ROLE);
esp_zb_cluster_list_add_temperature_meas_cluster(cluster_list, device_create_temperature_cluster(), ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_SERVER_ROLE);
esp_zb_cluster_list_add_humidity_meas_cluster(cluster_list, device_create_humidity_cluster(), ESP_ZB_ZCL_CLUSTER_SERVER_ROLE);
return cluster_list;
}
static esp_err_t temp_sensor_attribute_handler(const esp_zb_zcl_set_attr_value_message_t *message)
{
/* Sensor de temperatura geralmente não recebe comandos, apenas reporta */
/* Sensor de temperatura não recebe comandos, apenas reporta */
return ESP_ERR_NOT_FOUND;
}
static void temp_sensor_hardware_init(void)
{
ESP_LOGI(TAG, "Initializing temperature sensor (I2C SDA:%d SCL:%d)",
GPIO_SENSOR_I2C_SDA, GPIO_SENSOR_I2C_SCL);
ESP_LOGI(TAG, "Initializing DHT11 temperature sensor on GPIO %d", GPIO_SENSOR_DHT11);
/* TODO: Implementar inicialização do sensor I2C */
/* Exemplo: inicializar AHT20, SHT30, BME280, etc. */
/* Inicializa driver DHT11 */
esp_err_t ret = dht11_init(GPIO_SENSOR_DHT11);
if (ret != ESP_OK) {
ESP_LOGE(TAG, "Failed to initialize DHT11: %s", esp_err_to_name(ret));
return;
}
/* Cria task para leitura periódica */
xTaskCreate(
temp_sensor_task,
"temp_sensor",
4096,
NULL,
5,
&temp_sensor_task_handle
);
ESP_LOGI(TAG, "DHT11 sensor task started (update interval: %d ms)", SENSOR_UPDATE_INTERVAL);
}
static void temp_sensor_update_state(void)
{
/* TODO: Ler temperatura do sensor e atualizar atributo Zigbee */
/* Exemplo:
* float temp = read_temperature_sensor();
* int16_t temp_zigbee = (int16_t)(temp * 100); // Zigbee usa 0.01°C
* esp_zb_zcl_set_attribute_val(..., ESP_ZB_ZCL_ATTR_TEMP_MEASUREMENT_VALUE_ID, &temp_zigbee, false);
*/
/* A atualização é feita automaticamente pela task periódica */
}
static const device_type_t temp_sensor_device = {
.name = "Zigbee Temperature Sensor",
.name = "Zigbee Temperature & Humidity Sensor DHT11",
.device_id = ESP_ZB_HA_TEMPERATURE_SENSOR_DEVICE_ID,
.endpoint = HA_ONOFF_SWITCH_ENDPOINT,
.create_clusters = temp_sensor_create_clusters,
@@ -267,6 +344,16 @@ esp_zb_attribute_list_t* device_create_temperature_cluster(void)
return esp_zb_temperature_meas_cluster_create(&temp_cfg);
}
esp_zb_attribute_list_t* device_create_humidity_cluster(void)
{
esp_zb_humidity_meas_cluster_cfg_t humidity_cfg = {
.measured_value = ESP_ZB_ZCL_REL_HUMIDITY_MEASUREMENT_MEASURED_VALUE_DEFAULT,
.min_value = 0, /* 0% RH em unidades de 0.01% */
.max_value = 10000, /* 100% RH em unidades de 0.01% */
};
return esp_zb_humidity_meas_cluster_create(&humidity_cfg);
}
esp_zb_attribute_list_t* device_create_occupancy_cluster(void)
{
esp_zb_occupancy_sensing_cluster_cfg_t occupancy_cfg = {
+3
View File
@@ -49,6 +49,9 @@ esp_zb_attribute_list_t* device_create_onoff_cluster(void);
/* Cria cluster de temperatura (para sensores) */
esp_zb_attribute_list_t* device_create_temperature_cluster(void);
/* Cria cluster de umidade relativa (para sensores) */
esp_zb_attribute_list_t* device_create_humidity_cluster(void);
/* Cria cluster de ocupação (para sensores de movimento/porta) */
esp_zb_attribute_list_t* device_create_occupancy_cluster(void);
+220
View File
@@ -0,0 +1,220 @@
/* DHT11 Temperature and Humidity Sensor Driver Implementation */
#include "dht11_driver.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_timer.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "rom/ets_sys.h"
static const char *TAG = "DHT11";
static gpio_num_t dht_gpio;
static int64_t last_read_time = -2000000; // Inicializa para permitir primeira leitura
/* Timeout para espera de resposta (em microsegundos) */
#define DHT11_TIMEOUT_US 85
/* Tempo mínimo entre leituras (1 segundo) */
#define DHT11_MIN_INTERVAL_US 1000000
/**
* @brief Espera o pino mudar para o nível especificado
*
* @param level Nível esperado (0 ou 1)
* @param timeout_us Timeout em microsegundos
* @return Tempo de espera em us, ou -1 se timeout
*/
static int dht11_wait_for_level(int level, int timeout_us)
{
int elapsed = 0;
while (gpio_get_level(dht_gpio) != level) {
if (elapsed++ > timeout_us) {
return -1;
}
ets_delay_us(1);
}
return elapsed;
}
/**
* @brief Envia sinal de start para o DHT11
*/
static esp_err_t dht11_send_start_signal(void)
{
/* Configura GPIO como saída */
gpio_set_direction(dht_gpio, GPIO_MODE_OUTPUT_OD);
/* Envia sinal de start: LOW por 18ms */
gpio_set_level(dht_gpio, 0);
ets_delay_us(20000); // 20ms para garantir
/* Libera o barramento (pull-up externo fará HIGH) */
gpio_set_level(dht_gpio, 1);
ets_delay_us(40);
/* Configura GPIO como entrada */
gpio_set_direction(dht_gpio, GPIO_MODE_INPUT);
return ESP_OK;
}
/**
* @brief Lê 1 byte de dados do DHT11
*/
static uint8_t dht11_read_byte(void)
{
uint8_t byte = 0;
for (int i = 0; i < 8; i++) {
/* Espera sinal LOW (início do bit) */
if (dht11_wait_for_level(0, DHT11_TIMEOUT_US) < 0) {
return 0;
}
/* Espera sinal HIGH (duração determina bit 0 ou 1) */
if (dht11_wait_for_level(1, DHT11_TIMEOUT_US) < 0) {
return 0;
}
/* Mede duração do HIGH */
ets_delay_us(30);
/* Se ainda HIGH após 30us, é bit 1, senão é bit 0 */
if (gpio_get_level(dht_gpio) == 1) {
byte |= (1 << (7 - i));
}
}
return byte;
}
esp_err_t dht11_init(gpio_num_t gpio_num)
{
dht_gpio = gpio_num;
/* Configura GPIO com pull-up */
gpio_config_t io_conf = {
.intr_type = GPIO_INTR_DISABLE,
.mode = GPIO_MODE_INPUT,
.pin_bit_mask = (1ULL << dht_gpio),
.pull_down_en = GPIO_PULLDOWN_DISABLE,
.pull_up_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
};
esp_err_t ret = gpio_config(&io_conf);
if (ret != ESP_OK) {
ESP_LOGE(TAG, "Failed to configure GPIO %d", dht_gpio);
return ret;
}
ESP_LOGI(TAG, "DHT11 initialized on GPIO %d", dht_gpio);
/* Aguarda sensor estabilizar (1 segundo) */
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
return ESP_OK;
}
esp_err_t dht11_read(dht11_reading_t *reading)
{
if (reading == NULL) {
return ESP_ERR_INVALID_ARG;
}
/* Inicializa leitura como inválida */
reading->valid = false;
reading->temperature = 0.0f;
reading->humidity = 0.0f;
/* Verifica intervalo mínimo entre leituras */
int64_t current_time = esp_timer_get_time();
if ((current_time - last_read_time) < DHT11_MIN_INTERVAL_US) {
ESP_LOGW(TAG, "Read too soon, wait at least 1 second between reads");
return ESP_ERR_INVALID_STATE;
}
/* Desabilita interrupções temporariamente para timing preciso */
portDISABLE_INTERRUPTS();
/* Envia sinal de start */
dht11_send_start_signal();
/* Espera resposta do sensor (LOW por 80us) */
if (dht11_wait_for_level(0, DHT11_TIMEOUT_US) < 0) {
portENABLE_INTERRUPTS();
ESP_LOGE(TAG, "Timeout waiting for response LOW");
return ESP_ERR_TIMEOUT;
}
/* Espera HIGH de resposta (80us) */
if (dht11_wait_for_level(1, DHT11_TIMEOUT_US) < 0) {
portENABLE_INTERRUPTS();
ESP_LOGE(TAG, "Timeout waiting for response HIGH");
return ESP_ERR_TIMEOUT;
}
/* Espera início dos dados (LOW) */
if (dht11_wait_for_level(0, DHT11_TIMEOUT_US) < 0) {
portENABLE_INTERRUPTS();
ESP_LOGE(TAG, "Timeout waiting for data start");
return ESP_ERR_TIMEOUT;
}
/* Lê 5 bytes de dados (umidade_int, umidade_dec, temp_int, temp_dec, checksum) */
uint8_t data[5] = {0};
for (int i = 0; i < 5; i++) {
data[i] = dht11_read_byte();
}
portENABLE_INTERRUPTS();
/* Atualiza timestamp da última leitura */
last_read_time = esp_timer_get_time();
/* Verifica checksum */
uint8_t checksum = data[0] + data[1] + data[2] + data[3];
if (checksum != data[4]) {
ESP_LOGE(TAG, "Checksum error: calculated=0x%02X, received=0x%02X",
checksum, data[4]);
return ESP_ERR_INVALID_CRC;
}
/* DHT11 retorna valores inteiros (sem parte decimal) */
reading->humidity = (float)data[0];
reading->temperature = (float)data[2];
reading->valid = true;
ESP_LOGI(TAG, "Temperature: %.1f°C, Humidity: %.1f%%",
reading->temperature, reading->humidity);
return ESP_OK;
}
esp_err_t dht11_read_temperature(float *temperature)
{
dht11_reading_t reading;
esp_err_t ret = dht11_read(&reading);
if (ret == ESP_OK && reading.valid) {
*temperature = reading.temperature;
return ESP_OK;
}
return ret;
}
esp_err_t dht11_read_humidity(float *humidity)
{
dht11_reading_t reading;
esp_err_t ret = dht11_read(&reading);
if (ret == ESP_OK && reading.valid) {
*humidity = reading.humidity;
return ESP_OK;
}
return ret;
}
+57
View File
@@ -0,0 +1,57 @@
/* DHT11 Temperature and Humidity Sensor Driver */
#pragma once
#include "esp_err.h"
#include "driver/gpio.h"
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/**
* @brief Estrutura para armazenar leitura do DHT11
*/
typedef struct {
float temperature; /* Temperatura em °C */
float humidity; /* Umidade relativa em % */
bool valid; /* Indica se a leitura é válida */
} dht11_reading_t;
/**
* @brief Inicializa o sensor DHT11
*
* @param gpio_num Número do GPIO conectado ao pino DATA do DHT11
* @return ESP_OK em caso de sucesso
*/
esp_err_t dht11_init(gpio_num_t gpio_num);
/**
* @brief Lê temperatura e umidade do DHT11
*
* @param reading Ponteiro para estrutura que receberá os dados
* @return ESP_OK em caso de sucesso, ESP_ERR_TIMEOUT se falhar
*
* @note O DHT11 requer intervalo mínimo de 1 segundo entre leituras
*/
esp_err_t dht11_read(dht11_reading_t *reading);
/**
* @brief Obtém apenas a temperatura do DHT11
*
* @param temperature Ponteiro para receber temperatura em °C
* @return ESP_OK em caso de sucesso
*/
esp_err_t dht11_read_temperature(float *temperature);
/**
* @brief Obtém apenas a umidade do DHT11
*
* @param humidity Ponteiro para receber umidade em %
* @return ESP_OK em caso de sucesso
*/
esp_err_t dht11_read_humidity(float *humidity);
#ifdef __cplusplus
}
#endif