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我的課設(shè)內(nèi)容:基于89C51單片機(jī)SHT11溫濕度傳感器

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ID:316425 發(fā)表于 2018-4-25 18:38 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
這是本學(xué)期我們兩周課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，因?yàn)槲业幕A(chǔ)不太好，所以基本電路比較簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)的功能也簡(jiǎn)單，希望對(duì)初學(xué)者能有一定的借鑒意義。圖片中有用Proteus仿真的截圖，附件中有源代碼。

仿真圖

仿真圖
SHT11.h文件：
  1. #ifndef __SHT11_H__
  2. #define __SHT11_H__

  4. /*************************
  5. SHT11相關(guān)命令
  6. **************************/
  7. #define uchar unsigned char
  8. #define uint  unsigned int

  10. #define TEM_TEST         0x03//溫度檢測(cè)命令
  11. #define HUM_TEST          0x05//濕度檢測(cè)命令
  12. #define REG_READ          0x07//讀寄存器
  13. #define REG_WRITE         0x06//寫寄存器
  14. #define FUNCTION_SET    0x01//設(shè)置SHT11的工作精度為8位/濕度 12位溫度
  15. /**************************
  16. SHT11端口定義
  17. ***************************/

  19. sbit SHT11_DATA=P3^1;
  20. sbit SHT11_SCK=P3^0;
  21. sbit P33=P3^3;
  22. sbit P32=P3^2;
  23. sbit P36=P3^6;
  24. sbit P37=P3^7;
  25. uchar flag_tempeture=0;  //顯示溫度位置的標(biāo)志
  26. uchar flag_humidity=0;     //顯示濕度位置的標(biāo)志
  27. uchar code str1[]={ 0x10,0x06,0x09,0x08,0x08,0x09,0x06,0x00};//溫度圖標(biāo)
  28. uchar code str6_sht11[]="%RH   ";
  29. uchar code str4_sht11[]="humi=";
  30. uchar code str2_sht11[]="temp=";
  31. uchar code str7_sht11[]="    ";//清除沒不要的顯示
  32. /***************************
  33. 函數(shù)名稱:Delay()
  34. 函數(shù)功能:SHT11內(nèi)部延時(shí)
  35. ****************************/
  36. void Delay()
  37. {
  38.     ;
  39.     ;
  40. }

  42. /***************************
  43. 函數(shù)名稱:Delay_Ms()
  44. 函數(shù)功能:SHT11檢測(cè)等待延時(shí)
  45. 函數(shù)說明:11ms/55ms/210ms 分別對(duì)應(yīng)8位/12位/14位 測(cè)量結(jié)果
  46. 對(duì)應(yīng)的形參為N 則延時(shí)Nms
  47. ****************************/
  48. void Delay_Ms(uint ms)    // ms延時(shí)函數(shù) (AT89C51 @ 11.0592MHz)
  49. {
  50. uint i;
  51. uchar j;
  52. for(i=0;i<ms;i++)
  53. {
  54.   for(j=0;j<200;j++);
  55.   for(j=0;j<102;j++);
  56. }
  57. }
  58. /**************************
  59. 函數(shù)功能:SHT11啟動(dòng)時(shí)序
  60. ***************************/
  61. void SHT11_Start()
  62. {
  63.     SHT11_SCK=1;
  64.     SHT11_DATA=1;
  65.     Delay();
  66.     SHT11_DATA=0;
  67.     Delay();
  68.     SHT11_SCK=0;
  69.     Delay();
  70.     SHT11_SCK=1;
  71.     Delay();
  72.     SHT11_DATA=1;
  73. }

  75. /******************************
  76. 函數(shù)名稱：SHT11_Sendbyte(uchar dat)
  77. 函數(shù)功能: 向SHT11發(fā)送8bite數(shù)據(jù)
  78. ******************************/
  79. void SHT11_Sendbyte(uchar dat)
  80. {
  81.     uchar i;
  82.     SHT11_SCK=0;
  83.     Delay();
  84.     for(i=0;i<8;i++)
  85.     {
  86.         if(dat&0x80)
  87.         {
  88.             SHT11_DATA=1;
  89.             Delay();
  90.         }
  91.         else
  92.         {
  93.             SHT11_DATA=0;
  94.             Delay();
  95.         }
  96.         dat=dat<<1;
  97.         SHT11_SCK=1;
  98.         Delay();
  99.         SHT11_SCK=0;
  100.     }
  101. }
  102. /*********************************
  103. 函數(shù)名稱SHT11_Answer()：
  104. 函數(shù)功能:檢測(cè)SHT11的響應(yīng)信號(hào)(在第九個(gè)時(shí)鐘周期)
  105. ***********************************/
  106. void SHT11_Answer()
  107. {
  108.     SHT11_SCK=1;
  109.     Delay();
  110.     while(SHT11_DATA==1);
  111.     SHT11_SCK=0;
  112.     SHT11_DATA=1;
  113. }

  115. /************************************
  116. 函數(shù)名稱：SHT11_Test_Finish()
  117. 函數(shù)功能:檢測(cè)SHT11溫濕度檢測(cè)是否完畢
  118. *************************************/
  119. void SHT11_Test_Finish()
  120. {
  121.     while(SHT11_DATA==1);
  122. }

  124. /************************************
  125. 函數(shù)名稱：SHT11_Receivebyte()
  126. 函數(shù)功能:從SHT11接收8bite數(shù)據(jù)
  127. *************************************/
  128. uchar SHT11_Receivebyte()
  129. {
  130.     uchar i;
  131.     uchar dat;
  132.     SHT11_SCK=0;
  133.     Delay();
  134.     for(i=0;i<8;i++)
  135.     {   
  136.         SHT11_SCK=1;
  137.         Delay();
  138.         dat=dat<<1;
  139.         if(SHT11_DATA)
  140.         {
  141.             dat=dat|0x01;
  142.             Delay();
  143.         }
  144.         else
  145.         {
  146.             dat=dat&0xfe;
  147.             Delay();
  148.         }
  149.          SHT11_SCK=0;
  150.         Delay();
  151.     }
  152.     SHT11_DATA=1; //釋放數(shù)據(jù)總線
  153.     return(dat);   
  154. }

  156. /***********************************
  157. 函數(shù)名稱：MCU_Answer()
  158. 函數(shù)功能:單片機(jī)向SHT11發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
  159. *************************************/
  160. void MCU_Answer()
  161. {
  162.      SHT11_SCK=0;
  163.     Delay();
  164.     SHT11_DATA=0;
  165.     Delay();
  166.     SHT11_SCK=1;
  167.     Delay();
  168.     SHT11_SCK=0;
  169.     Delay();
  170.     SHT11_DATA=1; //釋放數(shù)據(jù)總線 這條指令非常重要 不加的話導(dǎo)致單片機(jī)不能讀取低8位
  171. }
  172. /***********************************
  173. 函數(shù)名稱:SHT11_End()
  174. 當(dāng)接收兩個(gè)8byte數(shù)據(jù)后部接收CRC校驗(yàn)碼
  175. ************************************/
  176. void SHT11_End()
  177. {
  178.     SHT11_DATA=1;
  179.     SHT11_SCK=1;
  180.     Delay();
  181.     SHT11_SCK=0;
  182.     Delay();
  183. }

  185. /*************************************
  186. 函數(shù)名稱：void SHT11_Write_Register(uchar command ,uchar dat)
  187. 函數(shù)說明：向SHT11的狀態(tài)寄存器設(shè)置功能
  188.             command為REG_WRITE 0x06寫寄存器
  189.             dat為 設(shè)置SHT11的功能 可以設(shè)置檢測(cè)的數(shù)據(jù)位數(shù)
  190. */
  191. void SHT11_Write_Register(uchar command ,uchar dat)
  192. {
  193.     SHT11_Start();
  194.     SHT11_Sendbyte(command);
  195.     SHT11_Answer();
  196.     SHT11_Sendbyte(dat);
  197.     SHT11_Answer();
  198. }


  201. /***************************************
  202. 函數(shù)名稱：uchar SHT11_Read_Register(uchar command)
  203. 函數(shù)說明：command為REG_READ  0x07//讀寄存器
  204.             返回值為狀態(tài)寄存器的值
  205.          位6顯示當(dāng)前檢測(cè)完一次數(shù)據(jù)后電源供電情況
  206.             當(dāng)位6為0時(shí)表明VDD>2.47V 當(dāng)位6為1時(shí)表明VDD<2.47V即電量不足
  207.          位0表明當(dāng)前的測(cè)量分辨率
  208.          當(dāng)位0為1時(shí)表明測(cè)量精度：8位/濕度 12位溫度
  209.          當(dāng)位0為0時(shí)表明測(cè)量精度：12位濕度 14位溫度
  210.          默認(rèn)為0
  211. *******************************************/
  212. uchar SHT11_Read_Register(uchar command)
  213. {
  214.     uchar dat;
  215.     SHT11_Start();
  216.     SHT11_Sendbyte(command);
  217.     SHT11_Answer();
  218.     dat=SHT11_Receivebyte();
  219.     SHT11_End();
  220.     return(dat);
  221. }


  224. /***************************************
  225. 函數(shù)名稱:SHT11_Measure(uchar command,uint time);
  226. 函數(shù)功能:設(shè)置SHT11檢測(cè)功能,并返回相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果
  227. 函數(shù)說明:command形參用于設(shè)定溫度檢測(cè)還是濕度檢測(cè),
  228. time形參用于設(shè)定檢測(cè)過程中的等待時(shí)間，以確定檢測(cè)結(jié)果的位數(shù)
  229. 11ms/55ms/210ms 分別對(duì)應(yīng)8位/12位/14位
  230. ****************************************/
  231. uint SHT11_Measure(uchar command,uchar time)
  232. {
  233.     uint dat=0;
  234.     uchar data_high,data_low;
  235.     SHT11_Start();
  236.     SHT11_Sendbyte(command);
  237.     SHT11_Answer();
  238.     Delay_Ms(time);
  239.     SHT11_Test_Finish();
  240.     data_high=SHT11_Receivebyte();
  241.     MCU_Answer();
  242.     data_low=SHT11_Receivebyte();
  243.     SHT11_End();
  244.     dat=(dat|data_high);
  245.     dat=(dat<<8)|data_low;
  246.     return(dat);
  247. }

  249. /****************************************
  250. 函數(shù)名稱:Convert_Tempeture12bit(uint dat);
  251. 函數(shù)功能:將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的溫度數(shù)據(jù)
  252. 函數(shù)說明:溫度轉(zhuǎn)換公式--T=d1+d2*SOt
  253.           公式中的參數(shù)d1=-40,d2=0.04
  254.           適用于12位測(cè)量精度
  255. */
  256. float SHT11_Convert_Tempeture12bit(uint dat)
  257. {
  258.     float tempeture1;
  259.     tempeture1=-40+0.04*dat;
  260.     if(tempeture1>23)
  261.      tempeture1=tempeture1+1;
  262.     if(tempeture1>55)
  263.      tempeture1=tempeture1+1;
  264.     if(P37==1)
  265.     {
  266.      if(tempeture1>=16&&tempeture1<30)
  267.      {
  268.       P33=1;
  269.       P32=0;
  270.      }
  271.      else
  272.      {
  273.       P33=0;
  274.       P32=1;
  275.      }
  276.     }
  277.     return(tempeture1);
  278. }


  281. /*****************************************
  282. 函數(shù)名稱:SHT11_Convert_Humidity8bit(uint dat,float temp)
  283. 函數(shù)功能:將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的濕度數(shù)據(jù)
  284. 函數(shù)說明:相對(duì)濕度轉(zhuǎn)換公式-----RHline=C1+C2*SOrh+C3*SOrh*SOrh(檢測(cè)數(shù)據(jù)的線性化 SOrh為單片機(jī)接收到的數(shù)據(jù))
  285.                          -----RHtrue=(tempeture-25)*(t1+t2*SOrh)+RHline
  286.           公式中的參數(shù):C1=-4,C2=0,648,C3=-0.00072
  287.                       t1=0.01,t2=0.00128
  288.             適用于8位測(cè)量精度
  289. */
  290. uint SHT11_Convert_Humidity8bit(uint dat,float temp)
  291. {
  292.     float RHline,RHtrue;
  293.     uint r;
  294.     RHline=-4+0.648*dat-0.00072*dat*dat;
  295.     RHtrue=(temp-25)*(0.01+0.00128*dat)+RHline;
  296.     r=(RHtrue-3)*10+0.5;
  297.     if(P37==0)
  298.    {
  299.     if(r>=400&&r<600)
  300.     {
  301.       P33=1;
  302.     }
  303.     else
  304.     {
  305.      P33=0;
  306.     }
  307.     if(r>=600)
  308.     {
  309.       P32=1;
  310.     }
  311.     else
  312.     {
  313.      P32=0;
  314.     }
  315.    }
  316.     return(r);
  317. }
  318. #endif
  319. Display.c文件：
  320. #include <reg52.h>
  321. #include "SHT11.h"
  322. #define uchar unsigned char
  323. #define uint  unsigned int
  324. #define TEM_TEST         0x03//溫度檢測(cè)命令
  325. #define HUM_TEST          0x05//濕度檢測(cè)命令
  326. #define REG_READ          0x07//讀寄存器
  327. #define REG_WRITE         0x06//寫寄存器
  328. #define FUNCTION_SET    0x01//設(shè)置SHT11的工作精度為8位/濕度 12位溫度
  329. uchar DispData[4] = {0, 1, 2, 3};
  330. code uchar DispSegmentP0[10]={0x3f,0x06,0x1b,0x0f,0x26,0x2d,0x3d,0x07,0x3f,0x2f};
  331. code uchar DispSegmentP2[10]={0x00,0x00,0x22,0x22,0x22,0x22,0x22,0x00,0x22,0x22};
  332.                           //  0    1   2    3    4   5   6    7   8    9  %
  333. code uchar DispCtrl[4] = {0xef, 0xdF, 0xbf ,0x7F};
  334. sbit P16=P1^6;
  335. sbit P26=P2^6;
  336. sbit P34=P3^4;   
  337. void Temp_delay(unsigned int j)
  338. {
  339. uchar i;
  340.   for(i=100;i>0;i--)
  341.   {
  342.    for(j;j>0;j--);
  343.   }
  344. }
  345. void Show(uchar  *Buffer)
  346. {
  347.     uchar i;

  349.      for    (i=0; i<4; i++)
  350.     {
  351.         P1 = DispCtrl[i];
  352.         P0 = DispSegmentP0[*Buffer];
  353.         P2 = DispSegmentP2[*Buffer];
  354.         if(P16==0)      
  355.         P26=1;
  356.         Temp_delay(2);
  357.         Buffer++;   
  358.     }
  359. }
  360. void  DispConvert(uchar *DispAddr, uint  Temp2Con)   
  361. {
  362.     DispAddr[0] = Temp2Con/1000;
  363.     DispAddr[1] = (Temp2Con - DispAddr[0]*1000)/100;
  364.     DispAddr[2] = (Temp2Con - DispAddr[0]*1000 - DispAddr[1]*100)/10;
  365.     DispAddr[3] = Temp2Con -  DispAddr[0]*1000 - DispAddr[1]*100 - DispAddr[2]*10;      
  366. }
  367. void main()
  368. {
  369. uint temp;
  370. uint dat;
  371. uint Hum;
  372. //float f;     
  373.    while(1)
  374.   {         
  375.    Show(DispData);
  376.    SHT11_Write_Register(REG_WRITE,FUNCTION_SET);
  377.    temp=SHT11_Measure(TEM_TEST,0x37);
  378.    temp=SHT11_Convert_Tempeture12bit(temp);   
  379.    dat=SHT11_Measure(HUM_TEST,0x0b);
  380.    Hum=SHT11_Convert_Humidity8bit(dat,temp);
  381.    if(P34==0)
  382.    {
  383.        P36=1;
  384.     P37=0;
  385.     DispConvert(DispData,Hum);
  386.    }
  387.    else
  388.    {
  389.        P36=0;
  390.     P37=1;
  391.     DispConvert(DispData,temp*10);
  392.    }
  393.   }   
  394. }
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