如何為編程愛好者設計一款好玩的智能硬件（六）——初嘗試·把溫濕度給收集了（下）！

 

一、我的構想：如何為編程愛好者設計一款好玩的智能硬件（一）——即插即用、積木化、功能重組的智能硬件模塊構想

二、別人家的孩子：如何為編程愛好者設計一款好玩的智能硬件（二）——別人是如何設計硬件積木的！

三、MCU選型：如何為編程愛好者設計一款好玩的智能硬件（三）——該選什么樣的MCU呢？

四、溫濕度傳感器DHT11驅動封裝（上）：如何為編程愛好者設計一款好玩的智能硬件（四）——初嘗試·把溫濕度給收集了（上）！

五、溫濕度傳感器DHT11驅動封裝（中）：如何為編程愛好者設計一款好玩的智能硬件（五）——初嘗試·把溫濕度給收集了（中）！

 

六、溫濕度傳感器DHT11驅動封裝（下）：

　　

　　這幾天該進程稍微中斷，一方面是因為幫助一個好朋友處理保研的事情，另一方面是由於我在思考每天一篇是否會因為過於頻繁而缺少干貨。於是我決定每個月的模3余0的日子總結一下~特此通告！在四、五兩篇中我們詳細分析了DHT11的驅動流程，由於我們需要一個便於移植的版本，所以上次挖了個坑說會采用宏定義來盡量方便移植。因此，本節將首先討論宏定義相關知識，而后封裝一個稍微改進的DHT11驅動。

 

C Macros

引用&參考：http://c.biancheng.net/cpp/html/1552.html

 

理解宏：

 

　　宏是一種預處理指令，它提供了一種機制，可以用來替換源代碼中的字符串，宏是用“#define"語句定義的，下面是一個宏定義的例子：
　　　　#define VERSION—STAMP "1．02"
　　上例中所定義的這種形式的宏通常被稱為標識符。在上例中，標識符VERSION_STAMP即代表字符串"1．02"——在編譯預處理時，源代碼中的每個VERSION_STAMP標識符都將被字符串“1.02”替換掉。

　　以下是另一個宏定義的例子：
    　　#define CUBE(x)  ((x)*(x)*(x))
　　上例中定義了一個名為CUBE的宏，它有一個參數x。CUBE宏有自己的宏體，即((x)*(x)*(x))——在編譯預處理時，源代碼中的每個CUBE(x)宏都將被((x)*(x)*(x))替換掉。

使用宏有以下幾點好處：

     (1)在輸入源代碼時，可省去許多鍵入操作。   
    (2)因為宏只需定義一次，但可以多次使用，所以使用宏能增強程序的易讀性和可靠性。
    (3)使用宏不需要額外的開銷，因為宏所代表的代碼只在宏出現的地方展開，因此不會引起程序中的跳轉。
    (4)宏的參數對類型不敏感，因此你不必考慮將何種數據類型傳遞給宏。

 

容易出錯的地方：

　　需要注意的是，在宏名和括起參數的括號之間絕對不能有空格。此外，為了避免在翻譯宏時產生歧義，宏體也應該用括號括起來。

你可能不知道的：

　　宏也可使用一些特殊的運算符，例如字符串化運算符“#”和。連接運算符“##”。“#”運算符能將宏的參數轉換為帶雙引號的字符串，請看下例：
    　　define DEBUG_VALUE(v)  printf(#v"is equal to %d．\n"，v)
　　你可以在程序中用DEBUG_VALUE宏檢查變量的值，請看下例:
   　　 int x＝20；
    　　DEBUG_VALUE(x);
　　上述語句將在屏幕上打印"x is equal to 20"。這個例子說明，宏所使用的“#”運算符是一種非常方便的調試工具。
　　“##”運算符的作用是將兩個獨立的字符串連接成一個字符串。

 

這篇文章對宏的種類進行簡單的介紹：http://blog.csdn.net/ocean181/article/details/6818687

這篇文章單獨讀宏里面的#進行介紹：http://blog.sina.com.cn/s/blog_550405a10100bqar.html

這篇文章講了宏使用時的幾個常見坑：http://hbprotoss.github.io/posts/cyu-yan-hong-de-te-shu-yong-fa-he-ji-ge-keng.html

這篇文章講了宏中的幾個高級的用法：http://www.cnblogs.com/Anker/p/3418792.html (do while)

 

 

DHT11驅動封裝 

 

DHT11.H

#ifndef __DHT11_H__
#define __DHT11_H__

 4 #include "delay.h"

//some typedef need to do
 7 typedef unsigned char t_uc; 8 typedef unsigned short t_us; 9 typedef unsigned int t_ui; 10 typedef char t_c; 11 typedef short t_s; 12 typedef int t_i; 13 
14 #define DHT11_DELAY_US(x) Delay_us((x)) 15 #define DHT11_DELAY_MS(x) Delay_ms((x)) 16 #define DHT11_DATA_PIN P0_0 17 #define DHT11_DATA_PIN_READ DHT11_DATA_PIN //read the data_pin's data function 18 #define DHT11_DATA_PIN_SET DHT11_DATA_PIN=1 19 #define DHT11_DATA_PIN_CLEAR DHT11_DATA_PIN=0 20 #define DHT11_DATA_PIN_IN P0DIR&=~0x01 21 #define DHT11_DATA_PIN_OUT P0DIR|=0x01


24 extern t_i DHT11_GetData(t_us *humidity, t_us *temperature); 25 

#endif

 

移植的時候只要對.H進行修改就行啦！　

　　上面是封裝的DHT11的驅動.H文件，可見為了達到方便移植到各個平台的目的，我們在紅色部分重定義了數據類型，並且在綠色部分將幾個外部依賴全部定義成宏。這樣移植到不同平台的時候只需要根據特定的平台，稍微調動下紅色部分重定義的數據類型，並且根據宏定義部分相應的功能進行封裝和修改（這樣.C文件是不需要動的，是不是很方便！）

　　這里對部分宏定義進行說明：

　　① DHT11_DATA_PIN 是DHT11通信數據線連在單片機上的引腳　　
　　② DHT11_DATA_PIN_READ是讀取DHT11_DATA_PIN引腳上的數據函數，返回為該引腳的狀態（高電平為1，低電平為0）
　　③ DHT11_DATA_PIN_SET和DHT11_DATA_PIN_CLEAR功能分別是置DHT11_DATA_PIN引腳為高電平和低電平功能函數
　　④ DHT11_DATA_PIN_IN和DHT11_DATA_PIN_OUT功能分別是設置DHT11_DATA_PIN引腳為輸入和輸出模式

 　  PS:

　　這里第4行引入的外部文件提供delay延時相關函數，同樣的第14、15行宏定義也將所要用到的延時微秒和毫秒的函數進行宏定義，總的來說就是方便移植~

 

DHT11.C

#include "DHT11.H"


t_uc COM(void)//read 8bits data from com
{
    t_uc flag, temp; //flag and temp
    t_uc comdata;//the 8bits data read from com
    t_uc i;
    for(i = 0; i < 8; i++)
    {
        flag = 2;
        while((!DHT11_DATA_PIN_READ) && flag++);
        DHT11_DELAY_US(30);
        temp = 0;
        if(DHT11_DATA_PIN_READ)temp = 1;
        flag = 2;
        while((DHT11_DATA_PIN_READ) && flag++);
        if(flag == 1)break;
        comdata <<= 1;
        comdata |= temp;
    }
    return comdata;
}

t_i DHT11_GetData(t_us *humidity, t_us *temperature)//get the hunidity and temperature data
{
    t_uc flag, temp; //flag and temp
    t_uc ucharT_data_H_temp, ucharT_data_L_temp,
         ucharRH_data_H_temp, ucharRH_data_L_temp,
         ucharcheckdata_temp;

32 //1、start 33 DHT11_DATA_PIN_OUT; //set the data pin as out mode 34 DHT11_DATA_PIN_CLEAR; 35 DHT11_DELAY_MS(19); //>18MS 36 DHT11_DATA_PIN_SET; 37 DHT11_DATA_PIN_IN; //set the data pin as input mode 38 DHT11_DELAY_US(40); 39     
    if(!DHT11_DATA_PIN_READ)
    {
42 //2、wait 43 flag = 2; 44 while((!DHT11_DATA_PIN_READ) && flag++); 45 flag = 2; 46 while((DHT11_DATA_PIN_READ) && flag++); 47 
48 //3、read data 49 ucharRH_data_H_temp = COM(); 50 ucharRH_data_L_temp = COM(); 51 ucharT_data_H_temp = COM(); 52 ucharT_data_L_temp = COM(); 53 ucharcheckdata_temp = COM(); 54 
//4、stop 56  DHT11_DATA_PIN_SET; 57         
        temp = (ucharT_data_H_temp + ucharT_data_L_temp + ucharRH_data_H_temp + ucharRH_data_L_temp);
        if(temp == ucharcheckdata_temp) //check the data ,then updata humidity and temperature
        {
            *humidity = ucharRH_data_H_temp;
            *temperature = ucharT_data_H_temp;
        }
    }
    else //fail return -1
    {
        return -1;
    }
    
    return 0;
}

 .C文件是不用改的~和前兩節講解的相比，這里基本沒變，只是將部分函數換成了宏

 

得說明的：

　　前兩節講過從DHT11中讀出來的40bits數據包括溫濕度整數和小數部分各8bit表示+一個8bit的校驗，上面.C文件第61、62行僅將整數部分提取

 

小結&接下來計划：

　　至此，我們終於把DHT11給封裝好了，接下來不會那么頻繁更新（畢竟太快沒干貨！）。下次我將首先展示該驅動在CC2541（上面的便是基於它的）、STM32、51平台上的移植方法，然后開啟一個新的驅動封裝——顯示器。至於要選擇哪一款，暫時還沒定，也先留個懸念吧~

 

 

鏈接

基於CC2541平台的實驗工程

>只有DHT11.C和DHT11.H經過整理，其它可能有點亂，見諒<

http://pan.baidu.com/s/1hq6N168 

 

DHT11.C和DHT11.H文件

http://pan.baidu.com/s/1dD0ibDJ

http://pan.baidu.com/s/1qeHBK

 

 

　　

@beautifulzzzz

  2015-9-17 持續更新中~