使用51单片机实现SHT11温湿度传感器检测的程序和电路图

Rob_51b 2020-01-31 17363

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描述

下面是原理图：

51单片机

下面是与MCU连接的典型电路：

51单片机

下面是源代码：

#include 《reg52.h》

#include 《intrins.h》

/********************************************************

宏定义

********************************************************/

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

#define noACK 0

#define ACK 1

#define STATUS_REG_W 0x06

#define STATUS_REG_R 0x07

#define MEASURE_TEMP 0x03

#define MEASURE_HUMI 0x05

#define RESET 0x1e

enum {TEMP，HUMI};

typedef union //定义共用同类型

{

unsigned int i;

float f;

} value;

/********************************************************

位定义

********************************************************/

sbit lcdrs=P2^0;

sbit lcdrw=P2^1;

sbit lcden=P2^2;

sbit SCK = P1^0;

sbit DATA = P1^1;

/********************************************************

********************************************************/

uchar table2［］=“SHT11 温湿度检测”;

uchar table3［］=“温度为： ℃”;

uchar table4［］=“湿度为：”;

uchar table5［］=“。”;

uchar wendu［6］;

uchar shidu［6］;

/********************************************************

1ms延时函数

********************************************************/

void delay（int z）

{

int x，y;

for（x=z;x》0;x--）

for（y=125;y》0;y--）;

}

/********************************************************

50us延时函数

********************************************************/

void delay_50us（uint t）

{

uint j;

for（;t》0;t--）

for（j=19;j》0;j--）;

}

/********************************************************

50ms延时函数

********************************************************/

void delay_50ms（uint t）

{

uint j;

for（;t》0;t--）

for（j=6245;j》0;j--）;

}

/********************************************************

液晶写指令

********************************************************/

void write_12864com（uchar com）

{

lcdrs=0;

lcdrw=0;

delay_50us（1）;

P0=com;

lcden=1;

delay_50us（10）;

lcden=0;

delay_50us（2）;

}

/********************************************************

12864液晶写数据

********************************************************/

void write_dat（uchar dat）

{

lcdrs=1;

lcdrw=0;

delay_50us（1）;

P0=dat;

lcden=1;

delay_50us（10）;

lcden=0;

delay_50us（2）;

}

/********************************************************

12864液晶初始化

********************************************************/

void init12864lcd（void）

{

delay_50ms（2）;

write_12864com（0x30）;

delay_50us（4）;

write_12864com（0x30）;

delay_50us（4）;

write_12864com（0x0f）;

delay_50us（4）;

write_12864com（0x01）;

delay_50us（240）;

write_12864com（0x06）;

delay_50us（10）;

write_12864com（0x0c）;

delay_50us（10）;

}

/********************************************************

12864液晶显示函数

********************************************************/

void display1（void）

{

uchar i;

write_12864com（0x80）;

for（i=0;i《18;i++）

{

write_dat（table2［i］）;

delay_50us（1）;

}

/********************************************************

12864液晶显示函数

********************************************************/

void display2（void）

{

uchar i;

write_12864com（0x90）;

for（i=0;i《18;i++）

{

write_dat（table3［i］）;

delay_50us（1）;

}

/********************************************************

12864液晶显示函数

********************************************************/

void display3（void）

{

uchar i;

write_12864com（0x88）;

for（i=0;i《8;i++）

{

write_dat（table4［i］）;

delay_50us（1）;

}

/********************************************************

12864液晶显示函数

********************************************************/

void displaywendu（void）

{

uchar i;

write_12864com（0x94）;

for（i=0;i《3;i++）

{

write_dat（wendu［i］）;

delay_50us（1）;

}

for（i=0;i《1;i++）

{

write_dat（table5［i］）;

delay_50us（1）;

}

for（i=4;i《5;i++）

{

write_dat（wendu［i］）;

delay_50us（1）;

}

/********************************************************

12864液晶显示函数

********************************************************/

void displayshidu（void）

{

uchar i;

write_12864com（0x8C）;

for（i=0;i《3;i++）

{

write_dat（shidu［i］）;

delay_50us（1）;

}

for（i=0;i《1;i++）

{

write_dat（table5［i］）;

delay_50us（1）;

}

for（i=4;i《5;i++）

{

write_dat（shidu［i］）;

delay_50us（1）;

}

/********************************************************

SHT11写字节程序

********************************************************/

char s_write_byte（unsigned char value）

{

unsigned char i，error=0;

for （i=0x80;i》0;i》》=1） //高位为1，循环右移

{

if （i&value） DATA=1; //和要发送的数相与，结果为发送的位

else DATA=0;

SCK=1;

_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）; //延时3us

SCK=0;

}

DATA=1; //释放数据线

SCK=1;

error=DATA; //检查应答信号，确认通讯正常

_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;

SCK=0;

DATA=1;

return error; //error=1 通讯错误

}

/********************************************************

SHT11读字节程序

********************************************************/

char s_read_byte（unsigned char ack）

{

unsigned char i，val=0;

DATA=1; //释放数据线

for（i=0x80;i》0;i》》=1） //高位为1，循环右移

{

SCK=1;

if（DATA） val=（val|i）; //读一位数据线的值

SCK=0;

}

DATA=！ack; //如果是校验，读取完后结束通讯；

SCK=1;

_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）; //延时3us

SCK=0;

_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;

DATA=1; //释放数据线

return val;

}

/********************************************************

SHT11启动传输

********************************************************/

void s_transstart（void）

{

DATA=1; SCK=0; //准备

_nop_（）;

SCK=1;

_nop_（）;

DATA=0;

_nop_（）;

SCK=0;

_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;

SCK=1;

_nop_（）;

DATA=1;

_nop_（）;

SCK=0;

}

/********************************************************

SHT11连接复位

********************************************************/

void s_connectionreset（void）

{

unsigned char i;

DATA=1; SCK=0; //准备

for（i=0;i《9;i++） //DATA保持高，SCK时钟触发9次，发送启动传输，通迅即复位

{

SCK=1;

SCK=0;

}

s_transstart（）; //启动传输

}

/********************************************************

SHT11温湿度检测

********************************************************/

char s_measure（unsigned char *p_value， unsigned char *p_checksum， unsigned char mode）

{

unsigned error=0;

unsigned int i;

s_transstart（）; //启动传输

switch（mode） //选择发送命令

{

case TEMP ： error+=s_write_byte（MEASURE_TEMP）; break; //测量温度

case HUMI ： error+=s_write_byte（MEASURE_HUMI）; break; //测量湿度

default ： break;

}

for （i=0;i《65535;i++） if（DATA==0） break; //等待测量结束

if（DATA） error+=1; // 如果长时间数据线没有拉低，说明测量错误

*（p_value） =s_read_byte（ACK）; //读第一个字节，高字节（MSB）

*（p_value+1）=s_read_byte（ACK）; //读第二个字节，低字节（LSB）

*p_checksum =s_read_byte（noACK）; //read CRC校验码

return error; // error=1 通讯错误

}

/********************************************************

SHT11温湿度值标度变换及温度补偿

********************************************************/

void calc_sth10（float *p_humidity ，float *p_temperature）

{

const float C1=-4.0; // 12位湿度精度修正公式

const float C2=+0.0405; // 12位湿度精度修正公式

const float C3=-0.0000028; // 12位湿度精度修正公式

const float T1=+0.01; // 14位温度精度 5V条件修正公式

const float T2=+0.00008; // 14位温度精度 5V条件修正公式

float rh=*p_humidity; // rh： 12位湿度

float t=*p_temperature; // t： 14位温度

float rh_lin; // rh_lin：湿度 linear值

float rh_true; // rh_true：湿度 ture值

float t_C; // t_C ：温度 ℃

t_C=t*0.01 - 40; //补偿温度

rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1; //相对湿度非线性补偿

rh_true=（t_C-25）*（T1+T2*rh）+rh_lin; //相对湿度对于温度依赖性补偿

if（rh_true》100）rh_true=100; //湿度最大修正

if（rh_true《0.1）rh_true=0.1; //湿度最小修正

*p_temperature=t_C; //返回温度结果

*p_humidity=rh_true; //返回湿度结果

}

/********************************************************

主函数

********************************************************/

void main（void）

{

unsigned int temp，humi;

value humi_val，temp_val; //定义两个共同体，一个用于湿度，一个用于温度

unsigned char error; //用于检验是否出现错误

unsigned char checksum; //CRC

init12864lcd（）;

display1（）;

display2（）;

display3（）;

s_connectionreset（）; //启动连接复位

while（1）

{

error=0; //初始化error=0，即没有错误

error+=s_measure（（unsigned char*）&temp_val.i，&checksum，TEMP）; //温度测量

error+=s_measure（（unsigned char*）&humi_val.i，&checksum，HUMI）; //湿度测量

if（error！=0） s_connectionreset（）; ////如果发生错误，系统复位

else

{

humi_val.f=（float）humi_val.i; //转换为

temp_val.f=（float）temp_val.i; //转换为浮点数

calc_sth10（&humi_val.f，&temp_val.f）; //修正相对湿度及温度

temp=temp_val.f*10;

humi=humi_val.f*10;

wendu［0］=temp/1000+‘0’; //温度百位

wendu［1］=temp%1000/100+‘0’; //温度十位

wendu［2］=temp%100/10+‘0’; //温度个位

wendu［3］=0x2E; //小数点

wendu［4］=temp%10+‘0’; //温度小数点后第一位

displaywendu（）;

shidu［0］=humi/1000+‘0’; //湿度百位

shidu［1］=humi%1000/100+‘0’; //湿度十位

shidu［2］=humi%100/10+‘0’; //湿度个位

shidu［3］=0x2E; //小数点

shidu［4］=humi%10+‘0’; //湿度小数点后第一位

displayshidu（）;

}

delay（800）; //等待足够长的时间，以现行下一次转换

}

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