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51單片機學習實踐：讀取DHT11和DHT22測量的溫濕度并在串口打印 附程序

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樓主
STC15單片機
實驗名稱：讀取DHT11和DHT22測量的溫度和濕度
實驗內容：
        讀取DHT11和DHT22測量的溫度和濕度，使用串口打印
        讀取DS18B20模塊測量溫度作為參考比較
實驗器材：
        STC15W408AS_DIP16 x1
        DS18B20  x1
        DHT11    x1
        DHT22    x1

在STC15單片機上讀取DHT11和DHT22測量的溫度和濕度的基本方法：
1、MCU發送啟動信號，等待DHT11/22響應
2、DHT11/22響應后，MCU開始讀取40個字節測量數據；
3、檢查校驗和，計算測量結果


實驗心得：
1、DHT11/22的單總線時序基本相同，可以合并讀取代碼，使用入參不同進行小部分區別處理；
2、DHT11/22的測量結果可以共用一個結構體類型；
3、DHT11/22的單總線時序很緊湊，MCU發送啟動信號以后直到讀取40個字節數據之間，代碼盡量緊湊，避免使用printf這種耗時函數，否則容易出現讀取失敗；

圖1：DHT11和DHT22模塊



圖2：串口打印效果




  1. //主函數
  2. void main(void)
  3. {
  4.         uint8 pdata uart_cmd_buf[64] = {0};

  6.         //設置STC15W408AS單片機端口為標準模式
  7.         Config_Port();

  9.         //串口初始化，波特率9600
  10.         UART_Config_1(9600);
  11.        
  12.         //定時器0設置，1ms循環
  13.         Timer0Init();

  15.         //啟動DS18B20
  16.         DS18B20_Start();

  18.         // 事件處理循環
  19.         while(1)
  20.         {       
  21.                 UART_Cmd_Check(&uart_cmd_buf, sizeof(uart_cmd_buf)-1);
  22.                
  23.         if (timer_flag_10s)  //每隔10s執行以下分支
  24.         {
  25.                         printf("\r\n### timer_count %06u seconds ###\r\n", 10*++timer_count);
  26.             timer_flag_10s = 0;

  28.                         DS18B20_Update_Show();
  29.                         DHT_Update_Show();
  30.                 }
  31.                
  32.         }   
  33. }
復制代碼
  1. void DHT_Update_Show(void)
  2. {
  3.         T_DHT_Data dht_data;
  4.         uint8 ret = 0;

  6.         memset(&dht_data, 0x0, sizeof(T_DHT_Data));
  7.         if(0 == DHT_Read(&dht_data, E_DHT11))
  8.         {
  9.                 printf(">>>DHT11  R: %4.1f %%\r\n", dht_data.R);
  10.                 printf(">>>DHT11  T: %4.1f c\r\n", dht_data.T);
  11.         }
  12.         else
  13.         {
  14.                 printf(">>>DHT11_Read failed.\r\n");
  15.         }

  17.         printf("\r\n");

  19.         memset(&dht_data, 0x0, sizeof(T_DHT_Data));
  20.         if(0 == DHT_Read(&dht_data, E_DHT22))
  21.         {
  22.                 printf(">>>DHT22  R: %4.1f %%\r\n", dht_data.R);
  23.                 printf(">>>DHT22  T: %4.1f c\r\n", dht_data.T);
  24.         }
  25.         else
  26.         {
  27.                 printf(">>>DHT22_Read failed.\r\n");
  28.         }

  30.         printf("\r\n");
  31. }
復制代碼
  1. typedef struct _DHT_Data
  2. {
  3.         uint8 R_H_Byte;        //濕度高位字節
  4.         uint8 R_L_Byte;        //濕度低位字節
  5.         uint8 T_H_Byte;        //溫度高位字節
  6.         uint8 T_L_Byte;        //濕度低位字節
  7.         uint8 Chk_Sum;        //讀取校驗和
  8.         uint8 Cal_Sum;        //計算校驗和
  9.         float R;                //濕度計算結果
  10.         float T;                //溫度計算結果
  11. } T_DHT_Data;

  13. typedef enum dht_type
  14. {
  15.         E_DHT11,
  16.         E_DHT22,
  17. } E_DHT_TYPE;

  19. sbit DHT11_DIO = P1^2; // DHT11數據端口
  20. sbit DHT22_DIO = P1^3; // DHT22數據端口

  22. bit DHT_Read(T_DHT_Data *Data, E_DHT_TYPE dht_type);
復制代碼
  1. bit DHT_Read(T_DHT_Data *Data, E_DHT_TYPE dht_type)
  2. {
  3.         uint8 ack = 0;
  4.         uint8 cnt = 0;
  5.         bit   chk = 0;

  7.         if(E_DHT11 == dht_type)
  8.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT11_Read...\r\n");
  9.         else
  10.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT22_Read...\r\n");

  12.         //發送起始信號
  13.         DHT_Start(dht_type);

  15.         _Set_IO_Input(dht_type); //DHT DIO數據端口設置為輸入模式

  17.     //等待低電平
  18.         if(E_DHT11 == dht_type)
  19.                 while(DHT11_DIO);
  20.         else
  21.                 while(DHT22_DIO);

  23.     //DHT11會拉低40~80us
  24.         if(E_DHT11 == dht_type)
  25.                 while(!DHT11_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();
  26.         else
  27.                 while(!DHT22_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();

  29.         //這里不要使用printf這種耗時長的語句，否則會造成時序錯亂
  30.         //printf(">>>DHT_Read 2-1(cnt=%bu)\r\n", cnt);

  32.         if(10 > cnt)
  33.         {
  34.                 //DHT11會繼續拉高40~80us
  35.                 //Delay100us();

  37.                  cnt = 0;
  38.                  if(E_DHT11 == dht_type)
  39.                          while(DHT11_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();
  40.                  else
  41.                          while(DHT22_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();
  42.                  
  43.                  if(10 < cnt) return 1; //返回讀取失敗

  45.                 //這里不要使用printf這種耗時長的語句，否則會造成時序錯亂
  46.                 //printf(">>>DHT_Read 2-1(cnt=%bu)\r\n", cnt);

  48.                 Data->R_H_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //讀濕度數據高8位
  49.                 Data->R_L_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //讀濕度數據低8位
  50.                 Data->T_H_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //讀溫度數據高8位
  51.                 Data->T_L_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //讀溫度數據低8位
  52.                 Data->Chk_Sum        = DHT_Read_Byte(dht_type); //讀校驗位

  54.                 _Set_IO_Output(dht_type);//DHT DIO數據端口設置為為輸出模式
  55.                 //釋放總線
  56.                 if(E_DHT11 == dht_type)
  57.                         DHT11_DIO = 0;
  58.                 else
  59.                         DHT22_DIO = 0;
  60.                 Delay10us();Delay10us();Delay10us(); //讀取結束，拉低電平30us

  62.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Data->R_H_Byte: %bu, Data->R_L_Byte: %bu\r\n", Data->R_H_Byte, Data->R_L_Byte);
  63.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Data->T_H_Byte: %bu, Data->T_L_Byte: %bu\r\n", Data->T_H_Byte, Data->T_L_Byte);
  64.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Data->Chk_Sum: %bu\r\n", Data->Chk_Sum);

  66.                 //將溫濕度高低8位累加校驗和，并強制轉換為uint8類型
  67.                 Data->Cal_Sum = (uint8)(Data->R_L_Byte + Data->R_H_Byte + Data->T_L_Byte + Data->T_H_Byte);

  69.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Chk_Sum: %bu, Cal_Sum: %bu\r\n", Data->Chk_Sum, Data->Cal_Sum);

  71.                 if(Data->Chk_Sum == Data->Cal_Sum)//校驗正確
  72.                 {
  73.                         if(E_DHT11 == dht_type)
  74.                         {
  75.                                 Data->R = (float)((10 * Data->R_H_Byte + Data->R_L_Byte) / 10);//轉換濕度數據
  76.                                 Data->T = (float)((10 * Data->T_H_Byte + Data->T_L_Byte) / 10);//轉換溫度數據
  77.                         }
  78.                         else
  79.                         {
  80.                                 Data->R = (float)((256 * Data->R_H_Byte + Data->R_L_Byte) / 10);//轉換濕度數據
  81.                                 Data->T = (float)((256 * Data->T_H_Byte + Data->T_L_Byte) / 10);//轉換溫度數據                       
  82.                         }
  83.                         return 0; //返回讀取成功
  84.                 }
  85.         }
  86.         return 1; //返回讀取失敗
  87. }
復制代碼

完整代碼如下：

圖3：代碼文件組成



UART_DHT_STC15W408AS.7z (17.04 KB, 下載次數: 88)




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