功能描述
1、51+Proteus8.10；
2、学习SHT11温湿度传感器驱动程序、1602显示驱动程序；
仿真设计
程序设计
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char //宏定义方便以后用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
//SHT11接口
sbit DATA = P2^5;
sbit SCK = P2^4;
typedef union //定义共同类型
{
unsigned int i; //i表示测量得到的温湿度数据（int 形式保存的数据）
float f; //f表示测量得到的温湿度数据（float 形式保存的数据）
} value;
enum {TEMP,HUMI};
uchar TEMP_BUF[7]; //用于记录温度
uchar HUMI_BUF[5]; //用于记录湿度
int real_tempure=0; //实际温度
uchar real_humi=0;
//LCD port
sbit LcdRs= P2^0;
sbit LcdRw= P2^1;
sbit LcdEn= P2^2;
sfr DBPort= 0x80; //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口
//向LCD写入命令或数据************************************************************
#define LCD_COMMAND 0 // Command
#define LCD_DATA 1 // Data
#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 // 清屏
#define LCD_HOMING 0x02 // 光标返回原点
//设置显示模式************************************************************
#define LCD_SHOW 0x04 //显示开
#define LCD_HIDE 0x00 //显示关
#define LCD_CURSOR 0x02 //显示光标
#define LCD_NO_CURSOR 0x00 //无光标
#define LCD_FLASH 0x01 //光标闪动
#define LCD_NO_FLASH 0x00 //光标不闪动
//内部等待函数**************************************************************************
unsigned char LCD_Wait(void)
{
LcdRs=0;
LcdRw=1; _nop_();
LcdEn=1; _nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
LcdEn=0;
return DBPort;
}
void LCD_Write(bit style, unsigned char input)
{
LcdEn=0;
LcdRs=style;
LcdRw=0; _nop_();
DBPort=input; _nop_();//注意顺序
LcdEn=1; _nop_();//注意顺序
LcdEn=0; _nop_();
LCD_Wait();
}
void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode)
{
LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x08|DisplayMode);
}
//设置输入模式************************************************************
#define LCD_AC_UP 0x02
#define LCD_AC_DOWN 0x00 // default
#define LCD_MOVE 0x01 // 画面可平移
#define LCD_NO_MOVE 0x00 //default
void LCD_SetInput(unsigned char InputMode)
{
LCD_Write(LCD_COMMAND, 0x04|InputMode);
}
//初始化LCD************************************************************
void LCD_Initial()
{
LcdEn=0;
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); //8位数据端口,2行显示,5*7点阵
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);
LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); //开启显示, 无光标
LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏
LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); //AC递增, 画面不动
}
//************************************************************************
void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y)
{
if(y==0)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x);
if(y==1)
LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40));
}
void Print(unsigned char *str) //在LCD上显示数据，内部调用
{
while(*str!='\0')
{
LCD_Write(LCD_DATA,*str);
str++;
}
}
void LCD_Print(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str) //指定的位置打印指定数据
{
GotoXY(x,y);
Print(str);
}
/********************************************************************
* 名称 : Delay_1ms()
* 功能 : 延时子程序
* 输入 : x
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void Delay(uint i)//延时
{
uint x,j;
for(j=0;j<i;j++)
for(x=0;x<=148;x++);
}
/***********************************************************************************************************************************************************/
//SHT11程序
#define noACK 0 //继续传输数据，用于判断是否结束通讯
#define ACK 1 //结束数据传输；
//地址 命令 读/写
#define STATUS_REG_W 0x06 //000 0011 0
#define STATUS_REG_R 0x07 //000 0011 1
#define MEASURE_TEMP 0x03 //000 0001 1
#define MEASURE_HUMI 0x05 //000 0010 1
#define RESET 0x1e //000 1111 0
//写字节程序
char SHTXX_write_byte(unsigned char value)
{
unsigned char i,error=0;
for (i=0x80;i>0;i/=2) //shift bit for masking 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
}
//读字节程序
char SHTXX_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;
}
//启动传输
void SHTXX_transstart(void)
// generates a transmission start
// _____ ________
// DATA: |_______|
// ___ ___
// SCK : ___| |___| |______
{
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;
}
//连接复位
void SHTXX_Init(void)
// communication reset: DATA-line=1 and at least 9 SCK cycles followed by transstart
// _____________________________________________________ ________
// DATA: |_______|
// _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ ___
// SCK : __| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |______| |___| |______
{
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;
}
SHTXX_transstart(); //启动传输
}
/*
//软复位程序
char SHTXX_softreset(void)
// resets the sensor by a softreset
{
unsigned char error=0;
SHTXX_Init(); //启动连接复位
error+=SHTXX_write_byte(RESET); //发送复位命令
return error; //error=1 通讯错误
}
*/
//温湿度测量
char SHTXX_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
// 进行温度或者湿度转换，由参数mode决定转换内容；
{
// enum {TEMP,HUMI}; //已经在头文件中定义
unsigned error=0;
unsigned int i;
SHTXX_transstart(); //启动传输
switch(mode) //选择发送命令
{
case TEMP : error+=SHTXX_write_byte(MEASURE_TEMP); break; //测量温度
case HUMI : error+=SHTXX_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) =SHTXX_read_byte(ACK); //读第一个字节，高字节 (MSB)
*(p_value+1)=SHTXX_read_byte(ACK); //读第二个字节，低字节 (LSB)
*p_checksum =SHTXX_read_byte(noACK); //read CRC校验码
return error; // error=1 通讯错误
}
//温湿度值标度变换及温度补偿
void SHTXX_calc(float *p_humidity ,float *p_temperature)
{
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=-0.0000028*rh*rh + 0.0405*rh - 4; //相对湿度非线性补偿
rh_true=rh/33;
if(rh_true>26)
rh_true=rh/33+1;
if(rh_true>33)
rh_true=rh/33+1.5;
if(rh_true>40)
rh_true=rh/33+3;
if(rh_true>50)
rh_true=rh/33+3.7;
if(rh_true>70)
rh_true=rh/33+3;
if(rh_true>90)
rh_true=rh/33+1.6;
//rh_true=(t_C-25)*(0.01+0.00008*rh)+rh_lin; //相对湿度对于温度依赖性补偿 ，仿真的时候去掉补偿
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
}
void Covert_HT()
{
value humi_val,temp_val; //定义两个共同体，一个用于湿度，一个用于温度
uchar checksum; //CRC
uchar error=0;
error=0; //初始化error=0，即没有错误
error+=SHTXX_measure((unsigned char*)&temp_val.i,&checksum,TEMP); //温度测量
error+=SHTXX_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI); //湿度测量
if(error!=0) SHTXX_Init(); 如果发生错误，系统复位
else
{
humi_val.f=(float)humi_val.i; //转换为浮点数
temp_val.f=(float)temp_val.i; //转换为浮点数
SHTXX_calc(&humi_val.f,&temp_val.f); //修正相对湿度及温度
real_tempure =temp_val.f+1; //修正一下偏
real_humi = humi_val.f-1;
if(real_tempure>=0)
{
TEMP_BUF[0]=real_tempure/100+'0'; //温度百位
if (TEMP_BUF[0]==0x30) TEMP_BUF[0]=0x20;
TEMP_BUF[1]=real_tempure%100/10+'0'; //温度十位
if (TEMP_BUF[1]==0x30 && TEMP_BUF[0]==0x30) TEMP_BUF[1]=0x20;
TEMP_BUF[2]=real_tempure%10+'0'; //温度个位
}
else //负温度
{
TEMP_BUF[0] ='-';
TEMP_BUF[1]=(real_tempure*(-1))%100/10+'0'; //温度十位
if (TEMP_BUF[1]==0x30 && TEMP_BUF[0]==0x30) TEMP_BUF[1]=0x20;
TEMP_BUF[2]=(real_tempure*(-1))%10+'0'; //温度个位
}
TEMP_BUF[3]=0xdf;
TEMP_BUF[4]=0x43;
HUMI_BUF[0]=real_humi/100+'0'; //湿度百位
if (HUMI_BUF[0]==0x30) HUMI_BUF[0]=0x20;
HUMI_BUF[1]=real_humi%100/10+'0'; //湿度十位
if (HUMI_BUF[1]==0x30 && HUMI_BUF[0]==0x30) HUMI_BUF[1]=0X20;
HUMI_BUF[2]=real_humi%10+'0'; //湿度个位
HUMI_BUF[3]= '%';
}
}
void main()
{
LCD_Initial();
SHTXX_Init(); //启动连接复位
LCD_Print(0,0,"HUMI: ");
LCD_Print(0,1,"TEMP: C ");
while(1)
{
Covert_HT();
LCD_Print(5,1,TEMP_BUF);
LCD_Print(5,0,HUMI_BUF);
Delay(10);
}
}
