Sht11湿度测量proteus仿真和单片机源代码

yxlk · 发表于 2019-1-4 14:26

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Sht11湿度测量proteus仿真和单片机源代码
1 F& w9 m0 C, a7 F1 T$ b) W

sht11的单片机仿真原理图和仿真效果：
- ?* b7 r: M5 z  h" a
7 r7 ?  `' h/ Q6 l7 K7 b! [: W& {
/ j0 Q+ Y; A: M51单片机源代码：
#include<reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h>       //Keil library

#define uchar unsigned char

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};

sbit DATA = P1^1;
sbit SCK = P1^0;

sbit RS  = P2^0;
sbit RW  = P2^1;
sbit E  = P2^2;
sfr DBPort  = 0x80;    //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口

/********    1602函数声明    ********/
void LCD_Initial();
void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y);
void Print(unsigned char *str);
void LCD_Write(bit style, unsigned char input);

/********    SHT11函数声明    ********/
void s_connectionreset(void);
char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode);
void calc_sth10(float *p_humidity ,float *p_temperature);
//float calc_dewpoint(float h,float t);

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

//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 s_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 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;
}

//启动传输
void s_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 s_connectionreset(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;
      }
      s_transstart();                //启动传输
}

//软复位程序
char s_softreset(void)
// resets the sensor by a softreset
{
      unsigned char error=0;
      s_connectionreset();             //启动连接复位
      error+=s_write_byte(RESET);    //发送复位命令
      return error;                   //error=1 通讯错误
}

/*
//读状态寄存器
char s_read_statusreg(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum)
//----------------------------------------------------------------------------------
// reads the status register with checksum (8-bit)
{
      unsigned char error=0;
      s_transstart();                //transmission start
      error=s_write_byte(STATUS_REG_R); //send command to sensor
      *p_value=s_read_byte(ACK);       //read status register (8-bit)
      *p_checksum=s_read_byte(noACK); //read checksum (8-bit)
      return error;                   //error=1 in case of no response form the sensor
}

//写状态寄存器
char s_write_statusreg(unsigned char *p_value)
// writes the status register with checksum (8-bit)
{
      unsigned char error=0;
      s_transstart();                //transmission start
      error+=s_write_byte(STATUS_REG_W);//send command to sensor
      error+=s_write_byte(*p_value); //send value of status register
      return error;                   //error>=1 in case of no response form the sensor
}                                                                                                                      */


//温湿度测量
char s_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;

      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
}

//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
}

//从相对温度和湿度计算露点
/*float calc_dewpoint(float h,float t)
{
      float logEx,dew_point;
      logEx=0.66077+7.5*t/(237.3+t)+(log10(h)-2);
      dew_point = (logEx - 0.66077)*237.3/(0.66077+7.5-logEx);
      return dew_point;
}                                                                                        */

/***********************************************************************************************************************************************************/
//1602程序

//内部等待函数**************************************************************
unsigned char LCD_Wait(void)
{
RS=0;
RW=1; _nop_();
E=1; _nop_();
E=0;
return DBPort;
}
//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
void LCD_Write(bit style, unsigned char input)
{
E=0;
RS=style;
RW=0;       _nop_();
DBPort=input; _nop_();//注意顺序
E=1;       _nop_();//注意顺序
E=0;       _nop_();
LCD_Wait();
}

//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

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()
{
E=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
}

//液晶字符输入的位置************************
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));
}

//将字符输出到液晶显示
void Print(unsigned char *str)
{
while(*str!='\0')
{
      LCD_Write(LCD_DATA,*str);
      str++;
}
}

//延时函数
void delay(int z)             //z为毫秒数
{
      int x,y;
      for(x=z;x>0;x--)
            for(y=125;y>0;y--);
}

/***********************************************************************************************************************************************************/
//主函数

void main()
{
      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
//       float dew_point;                         //用于记录露点值
      unsigned char error;                   //用于检验是否出现错误
      unsigned char checksum;                      //CRC
      uchar TEMP1[7];                                        //用于记录温度
      uchar HUMI1[6];                                        //用于记录湿度


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xuzwg · 发表于 2019-1-4 17:57

楼主那个代码写的不错

cat12620 · 发表于 2019-1-31 16:01

看看楼主的代码

satomi · 发表于 2020-3-8 11:38

谢谢楼主分享

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