系统提供2种工作模式，在显示模式中：1.显示温湿度2.超出温湿度限定的范围时蜂鸣器,LED实现报警3.加减温度时显示标志；在设置模式中：分别设置温湿度上下限
硬件：单片机AT89C52，液晶LCD1602显示器，温湿度传感器DHT11，存储器AT24C02
else：I2C总线，Time0定时器
目录
LCD1602
液晶判忙
液晶初始化，写入指令，数据
液晶显示行，列的位置
液晶数据转换成字符串，以及显示
温湿度传感器DHT11
DHT11采集数据编辑
读取数字0编辑
读取数字1编辑
校验
I2C总线
存储器AT24C02
通过I2C总线来设置AT24C02
Time0定时器
主函数
proteus仿真图
LCD1602
液晶判忙
LCD 1602的响应速度相对于单片机的速度来说是偏慢的。
举个简单的例子，把一桶油通过漏斗向一个瓶子里倒，倒油的速度，即流量必须维持在一定范围之内，倒得太快油会从漏斗顶部溢出来，这样就浪费掉了。我们通过眼睛可以判断并使油面保持在顶面以下，以漏斗的额定流量来倒油，这样效率最高。
而对于单片机来说，1602好比那个瓶子漏斗，写入1602中要显示的数据好比油，如果以单片机的高运行速度向1602写数据就很可能造成上面所说的溢出，比如连续写入abc，结果只显示出了a，这是因为1602的显示芯片每次都要花时间来处理输入的ascii码数据，并把它显示出来。而我们却不容易主动地去控制写入数据的速度，所以1602使用忙信号就有必要了，每次单片机只有检测到忙信号为0，即不忙时，才向1602发数据。比如要显示abc,则这样操作，写a---判忙---写b---判忙---写c---判忙。这样就不会出错了。
/*等待液晶准备*/
void Lcdready()
{
unsigned char sta;
P0 = 0xFF; //P0在使用时要规定置1
RS = 0; //数据/指令选择位 1为数据，0为指令
RW = 1; //读/写位 1为读，0为写
do
{
EN = 1; //使能位
sta = P0;//读取状态字，即把P0口的数据赋值给sta
EN = 0;
}while(sta & 0x80);//当sta最高位为0时则跳出循环；若为1时则继续循环，相当于单片机停止让液晶先工作
}液晶初始化，写入指令，数据
/* 初始化 1602 液晶 */
void init1602()
{
WriteCmd(0x38);
WriteCmd(0x0C);
WriteCmd(0x06);
WriteCmd(0x01);
}
/* 向 LCD1602 液晶写入命令，cmd-待写入命令值 */
void WriteCmd(unsigned char cmd)
{
Lcdready();
RS = 0;
RW = 0;
P0 = cmd;
EN = 1;
EN = 0;
}
/* 向 LCD1602 液晶写入数据，dat-待写入数据 */
void WriteData(unsigned char dat)
{
Lcdready();
RS = 1;
RW = 0;
P0 = dat;
EN = 1;
EN = 0;
}液晶显示行，列的位置
/* 设置显示 RAM 起始地址(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */
void Lcdaddr(unsigned char x,unsigned char y)
{
unsigned char m;
if(y==0)
m = 0x00+x; //第一行字符地址从 0x00 起始
else
m = 0x40+x; //第二行字符地址从 0x40 起始
WriteCmd(m | 0x80);//设置 RAM 地址
} 液晶数据转换成字符串，以及显示
/* 整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat-待转换数，返回值-字符串长度 */
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char len = 0;
unsigned char buf[6];
if (dat < 0) //如果为负数，首先取绝对值，并在指针上添加负号
{
dat = -dat;
*str++ = '-';
len++;
}
do //先转换为低位在前的十进制数组
{
buf[i++] = dat % 10; //取最低位
dat /= 10;
} while (dat > 0);
len += i; //i最后的值就是有效字符的个数
while (i-- > 0) //将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上
{
*str++ = buf[i] + '0'; //加0其实是加ASCII码中的0x30
}
*str = '\0'; //添加字符串结束符
return len; //返回字符串长度
}
/* 在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */
void Lcdshow(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *str)
{
Lcdaddr(x,y);
while(*str != '\0') //表示一直循环到字符串结尾
{
WriteData(*str++); //表示从高到低依次写入str数组的值
}
}注：ASCII码中，数字0地址为0x30,1为0x31,2为0x32......因此，在指针*str=buf[i]中，为了表示数字0,1,2.......要加上0x30的地址（'0'）。
温湿度传感器DHT11
DHT11采集数据
读取数字0
读取数字1
校验
"8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据"相加所得结果的末8位。
#ifndef _DHT11_H_
#define _DHT11_H_
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit DHT11_DB=P3^4;
uchar Temp_H,Temp_L,Humi_H,Humi_L,Check_data;//温度整数位，小数位；湿度整数位，小数位，数据校验位
uchar U8FLAG;
void Delay_ms(uint n); //ms延时函数
void Delay_us(uchar n); //us延时函数
uchar DHT11_receive(void); //DHT11接收数据函数
void DHT11_read(void); //DHT11读取温湿度函数
bit DHT11_Check(void); //DHT11校验函数，返回1：校验成功、返回0：校验失败
void Delay_ms(uint n)
{
unsigned char j;
while(n--)
{
for(j=0;j<125;j++);
}
}
void Delay_us(uchar n)
{
n=n/2;
while(--n);
}
/接收DHT11传回来的数据
uchar DHT11_receive(void)
{
uchar i,Data;
for(i=0;i<8;i++)
{
U8FLAG=2; //延迟80ns
while(!DHT11_DB&&U8FLAG++); //当DHT11_DB由低电平0拉到高电平1时，跳出延迟
Delay_us(35);
Data<<=1;
if(DHT11_DB) //判断输出为1或0
Data|=1;
U8FLAG=2;
while(DHT11_DB&&U8FLAG++); //当DHT11_DB由高电平1拉到低电平0时，跳出延迟
}
return Data;
}
/读取DHT11温湿度
void DHT11_read(void)
{
DHT11_DB=0;
Delay_ms(18);
DHT11_DB=1;
Delay_us(40);
if(!DHT11_DB) //T !
{
U8FLAG=2;
while(!DHT11_DB&&U8FLAG++);
U8FLAG=2;
while(DHT11_DB&&U8FLAG++);
Humi_H=DHT11_receive(); //湿度整数
Humi_L=DHT11_receive(); //湿度小数
Temp_H=DHT11_receive(); //温度整数
Temp_L=DHT11_receive(); //温度小数
Check_data=DHT11_receive(); //校验
DHT11_DB=1; //最后拉高电平
}
}
/校验
bit DHT11_Check(void)
{
if((Temp_H+Temp_L+Humi_H+Humi_L)==Check_data) //判断校验和是否正确
return 1;
else
return 0;
}
#endifI2C总线
#include <REGX52.H>
#include "I2C.h"
void I2CStart() //I2C开始
{
I2C_SCL=1;
I2C_SDA=1;
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=0;
}
void I2CStop() //I2C结束
{
I2C_SCL=0;
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=1;
I2C_SDA=1;
}
bit I2CWrite(unsigned char dat) //I2C写操作，dat-代写数值，ack-返回应答值
{
bit ack; //用来暂存应答值
unsigned char mask; //用来暂存数据
for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
{
if((mask&dat))
I2C_SDA=1;
else
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=1; //拉高SCL
I2C_SCL=0; //再拉低SCL，完成一个周期
}
I2C_SDA=1; //主机释放SDA
I2C_SCL=1;
ack=I2C_SDA; //读取SDA值，即为应答值
I2C_SCL=0;
return (~ack); //因为原本的I2C是0表示应答，1表示非应答，所以这里取反
}
unsigned char I2CReadNAK() //I2C总线读操作，发送非应答信号并继续读下去，返回值-读到的字节
{
unsigned char mask;
unsigned char dat; //暂存数据
I2C_SDA=1; //确保主机释放SDA
for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
{
I2C_SCL=1;
if(I2C_SDA)
dat|=mask;
else
dat&=~mask;
I2C_SCL=0;
}
I2C_SDA=1; //拉高SDA，发送非应答信号
I2C_SCL=1; //拉高SCL
I2C_SCL=0; //再拉低SCL完成非应答
return dat; //返回数据
}
unsigned char I2CReadACK() //I2C总线读操作，发送应答信号并不再读下去，返回值-读到的字节
{
unsigned char mask;
unsigned dat; //暂存数据
I2C_SDA=1; //确保主机释放SDA
for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1)
{
I2C_SCL=1;
if(I2C_SDA)
dat|=mask;
else
dat&=~mask;
I2C_SCL=0;
}
I2C_SDA=0; //拉高SDA，发送应答信号
I2C_SCL=1; //拉高SCL
I2C_SCL=0; //再拉低SCL完成应答
return dat; //返回数据
}存储器AT24C02
通过I2C总线来设置AT24C02
/**
* @brief AT24C02写入一个字节
* @param WordAddress 要写入字节的地址
* @param Data 要写入的数据
* @retval 无
*/
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(WordAddress);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(Data);
I2C_ReceiveAck();
I2C_Stop();
}
/**
* @brief AT24C02读取一个字节
* @param WordAddress 要读出字节的地址
* @retval 读出的数据
*/
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
unsigned char Data;
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(WordAddress);
I2C_ReceiveAck();
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);
I2C_ReceiveAck();
Data=I2C_ReceiveByte();
I2C_SendAck(1);
I2C_Stop();
return Data;
}Time0定时器
用来在设置模式是，实现闪烁功能
#include <REGX52.H>
/**
* @brief 定时器0初始化，1毫秒@12.000MHz
* @param 无
* @retval 无
*/
void Timer0Init(void)
{
TMOD &= 0xF0; //设置定时器模式
TMOD |= 0x01; //设置定时器模式
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
TF0 = 0; //清除TF0标志
TR0 = 1; //定时器0开始计时
ET0=1;
EA=1;
PT0=0;
}
/*定时器中断函数模板
void Timer0_Routine() interrupt 1
{
static unsigned int T0Count;
TL0 = 0x18; //设置定时初值
TH0 = 0xFC; //设置定时初值
T0Count++;
if(T0Count>=1000)
{
T0Count=0;
}
}
*/
主函数
#include <REGX52.H>
#include "DHT11.h"
#include "AT24C02.h"
#include "LCD1602.h"
#include "Timer0.h"
//灯、蜂鸣器、按键引脚定义
sbit led = P3^7; //超限指示灯
sbit led1 = P3^2; //正常指示灯
sbit buzz = P2^3; //蜂鸣器
sbit key_set = P1^0; //设置键
sbit key_jia = P1^3; //加键
sbit key_jian= P1^6; //减键
//变量定义
uchar temp_old,humi_old;//存储上一次的温度、湿度
uchar temp_up,temp_down;//存储温度上、下限值
uchar humi_up,humi_down;//存储湿度上、下限值
uchar set_f; //设置选择标记，=0非设置，=1设置湿度上限，=2设置湿度下限
// =3设置温度上限，=4设置温度下限。
uchar Flash; //闪烁
//显示固定内容
void fix_display()
{
LCD_ShowString(1,1,"Humi:");
LCD_ShowString(2,1,"Temp:");
LCD_ShowString(1,12,"RH");
LCD_ShowChar(2,12,'C');
}
//显示当前测出的内容
void now_display()
{
if(humi_old<Humi_H) //判断湿度是否正在上升
{
LCD_ShowString(1,15,"UP"); //上升标志UP
Delay_ms(50);
humi_old=Humi_H; //记录此时的湿度
}
else if(humi_old>Humi_H) //判断湿度是否正在下降
{
LCD_ShowString(1,15,"DW");
Delay_ms(50);
humi_old=Humi_H;
}
if(temp_old<Temp_H)
{
LCD_ShowString(1,15,"UP");
Delay_ms(50);
temp_old=Temp_H;
}
else if(temp_old>Temp_H)
{
LCD_ShowString(1,15,"DW");
Delay_ms(50);
temp_old=Temp_H;
}
if(temp_up<Temp_H||temp_down>Temp_H||humi_up<Humi_H||humi_down>Humi_H) //当温湿度超过界限时，LED和蜂鸣器报警
{
buzz=0;
led=0;
led1=1;
}
else //LED1正常显示
{
buzz=1;
led=1;
led1=0;
}
LCD_ShowNum(1,6,Humi_H,2); //显示实测的温湿度
LCD_ShowChar(1,8,'.');
LCD_ShowNum(1,9,Humi_L,2);
LCD_ShowNum(2,6,Temp_H,2);
LCD_ShowChar(2,8,'.');
LCD_ShowNum(2,9,Temp_L,2);
}
//显示设置时的内容
void set_display()
{
LCD_ShowString(1,1,"Humi:Up");
LCD_ShowString(2,1,"Temp:Up");
LCD_ShowString(1,10,"Down");
LCD_ShowString(2,10,"Down");
//利用定时器设置Flash闪烁值以达到闪烁效果
if(Flash==1&&set_f==1){LCD_ShowString(1,8," ");} //当Flash等于1则清零，等于0则显示
else{LCD_ShowNum(1,8,humi_up,2);} //当set_f标记键分别等于1，2，3，4时，设置不同位置
if(Flash==1&&set_f==2){LCD_ShowString(1,14," ");}
else{LCD_ShowNum(1,14,humi_down,2);}
if(Flash==1&&set_f==3){LCD_ShowString(2,8," ");}
else{LCD_ShowNum(2,8,temp_up,2);}
if(Flash==1&&set_f==4){LCD_ShowString(2,14," ");}
else{LCD_ShowNum(2,14,temp_down,2);}
}
//按键扫描
void scan()
{
if(key_set==0) //当设置键摁下时
{
Delay_ms(7);
if(key_set==0)
{
buzz=1; //蜂鸣器关闭，所有LED熄灭
led=1;
led1=1;
if(set_f==0) //进入设置模式
{
LCD_WriteCommand(0x01); //清屏
Delay_ms(10);
}
set_f++; //每摁一次key_f设置键，set_f标记键便加1
if(set_f==5) //当循环4次，即摁下key_set设置键4次时，把set_f标记键置0
{
set_f=0;
AT24C02_WriteByte(0,humi_up); //把设置好的温湿度上下限写入AT24C02
AT24C02_WriteByte(1,humi_down);
AT24C02_WriteByte(2,temp_up);
AT24C02_WriteByte(3,temp_down);
LCD_WriteCommand(0x01); //清屏
Delay_ms(10);
fix_display(); //显示固定内容
}
}
while(!key_set); //当摁下key_sey设置键松手时，完成一次操作
}
if(key_jia==0&&set_f!=0) //加法键
{
Delay_ms(7);
if(set_f==1){humi_up++;}
if(set_f==2){humi_down++;}
if(set_f==3){temp_up++;}
if(set_f==4){temp_down++;}
}
if(key_jian==0&&set_f!=0) //减法键
{
Delay_ms(7);
if(set_f==1){humi_up--;}
if(set_f==2){humi_down--;}
if(set_f==3){temp_up--;}
if(set_f==4){temp_down--;}
}
}
void main()
{
Timer0Init(); //定时器初始化
LCD_Init(); //LCD初始化
fix_display(); //显示固定内容
Delay_ms(100);
AT24C02_WriteByte(0,75); //在AT24C02中设置温湿度上下限
AT24C02_WriteByte(0,45);
AT24C02_WriteByte(0,30);
AT24C02_WriteByte(0,15);
humi_up=AT24C02_ReadByte(0); //分别赋值给humi_up，humi_down，temp_up，temp_down
humi_down=AT24C02_ReadByte(1);
temp_up=AT24C02_ReadByte(2);
temp_down=AT24C02_ReadByte(3);
while(1)
{
scan(); //按键扫描
if(set_f==0) //表示并未进入设置操作
{
EA=0; //关闭中断
DHT11_read(); //DHT11读取温湿度值
now_display(); //显示实测内容
EA=1; //打开中断
}
else
set_display(); //显示设置内容
}
}
void Timer0_Routine() interrupt 1 //中断程序
{
static unsigned int T0Count;
TL0 = 0x18; //设置初值
TH0 = 0xFC;
T0Count++;
if(T0Count>=500) //每隔500ms,即0.5秒
{
T0Count=0;
Flash=!Flash; //Flash翻转
}
}
注意：定时器中断在实际应用中容易出现温度的读取数据出现乱码，原因在定时器的中断打断了温度的传输等待时间，使数据传输不完整。因此在读取DHT11前使EA=0关闭中断；读取后EA=1打开中断。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-421452.html
proteus仿真图
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到了这里，关于基于51单片机的DHT11温湿度检测的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
