51單片機(STC89C52RC)讀取DHT11模塊溫度濕度信號采集顯示數碼管

上上周末媳婦問我，家里溫度多少，。。。我TM哪知道，租這么個鬼地方，啥也沒有，我能猜的出來嗎，當然“TM的”的是我現在現在加的。。。^_^，然后就想之前也買了一個樹莓派4B也買了一個面包板，再回憶一下大學時曾經所學的知識，算求了，想做個這么個玩意兒，然后，就。。。。。網上一搜，20多塊錢就能買一個。。。。但是作為一個程序員，就是這么喜歡折騰。。。也想多贊點兒私房錢。。然后就多要了點兒經費。。O(∩_∩)O哈哈~

我只是一個單純的軟件開發工程師。。對於硬件僅僅局限於大學那點兒知識而且畢業四五年了，早忘的差不多了，都是靠百度和各位大神的分享來去驅動。。。

1.成品展示

左側溫度，右側濕度   成品和仿真電路有區別，做着過程中發生了變化，就沒有再去仿真了，就增加了倆個報警指示燈

下圖：左側27℃   右側42%RH

2.問老婆申請經費（O(∩_∩)O）

3.下單，購買器件

（這里真是沒想到，買個成品可能20塊錢，但是你要做一個，各東西都得買。。前前后后下單了3次，這里只貼一張圖吧。。，還買倆個萬用表、電烙鐵。。。。各種器件。。。線材啥的。。。。。反正很多，反正是要干賠了，還倒貼了不少私房錢。。）

 

4.繪制電路圖仿真Proteus8.6版本

（基本百度就完了，各種各樣的都有，這個比較簡單）左側溫度，右側濕度

1.DHT11模塊的電路使用 （詳細文檔到這里一下載）

 DHT11模塊的時序圖

 

 

 

 

 

 

 

 

 2.電路設計

Proteus電路仿真和C語言程序源代碼下載

 程序

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit Data=P3^6;       //定義數據線
uchar rec_dat[9];   //用於顯示的接收數據數組
//數碼管數字 0--9
uint led[10]={0xc0,0xf9,0xa4, 0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};  



void delay(uint n)
{  
    uint x,y; 
   for(x=n;x>0;x--) 
       for(y=110;y>0;y--); 
} 



void write_com(uchar com)
{
                           //rs=0時輸入指令
        P2=com;
        delay(5);

}



void DHT11_delay_us(uchar n)
{
    while(--n);
}

void DHT11_delay_ms(uint z)
{
   uint i,j;
   for(i=z;i>0;i--)
      for(j=110;j>0;j--);
}

void DHT11_start()
{
   Data=1;
   DHT11_delay_us(2);
   Data=0;
   DHT11_delay_ms(30);   //延時18ms以上
   Data=1;
   DHT11_delay_us(30);
}

uchar DHT11_rec_byte()      //接收一個字節
{
   uchar i,dat=0;
  for(i=0;i<8;i++)    //從高到低依次接收8位數據
   {          
      while(!Data);   ////等待50us低電平過去
      DHT11_delay_us(8);     //延時60us，如果還為高則數據為1，否則為0 
      dat<<=1;           //移位使正確接收8位數據，數據為0時直接移位
      if(Data==1)    //數據為1時，使dat加1來接收數據1
         dat+=1;
      while(Data);  //等待數據線拉低    
    }  
    return dat;
}


//延時程序 單位ms
void delay222(unsigned int x)
{
    unsigned int i,j;

    for(i=x;i>0;i--)
        for(j=110;j>0;j--);
}


//設置溫度值
void SetTemperature(uchar value)
{

    //取出個位、十位數字
   int unitPlace = value/1%10;
   int tenPlace = value/10%10;
    
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0x80;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0x40;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
}

//設置濕度值
void SetHumidity(uchar value)
{

    //取出個位、十位數字
   int unitPlace = value/1%10;
   int tenPlace = value/10%10;
    
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0x20;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0x10;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
}
void DHT11_receive()      //接收40位的數據
{
    uchar R_H,R_L,T_H,T_L,RH,RL,TH,TL,revise; 
    int number; //閃爍頻率
    int count2;
    uchar tempValue;
    uchar  humidityValue;


    number = 20;
    count2 = 0;

    DHT11_start();



    count2 = 0;
    if(Data==0)
    {
        while(Data==0);   //等待拉高     
        DHT11_delay_us(40);  //拉高后延時80us
        R_H=DHT11_rec_byte();    //接收濕度高八位  
        R_L=DHT11_rec_byte();    //接收濕度低八位  
        T_H=DHT11_rec_byte();    //接收溫度高八位  
        T_L=DHT11_rec_byte();    //接收溫度低八位
        revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位

        DHT11_delay_us(25);    //結束

        if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise)      //校正
        {
            RH=R_H;
            RL=R_L;
            TH=T_H;
            TL=T_L;
        }

        /*數據處理，方便顯示*/
//        rec_dat[0]='0'+(RH/10);
//        rec_dat[1]='0'+(RH%10);
//        rec_dat[2]='R';
//        rec_dat[3]='H';
//        rec_dat[4]=' ';
//        rec_dat[5]=' ';
//        rec_dat[6]='0'+(TH/10);
//        rec_dat[7]='0'+(TH%10);
//        rec_dat[8]='C';




        //讀取溫度濕度
             tempValue = RH;
             humidityValue = TH;
            
            while(count2 < number)
            {
                //設置溫度
                SetTemperature(tempValue);
                //設置濕度
                SetHumidity(humidityValue);

                count2++;
            }
    
            count2=0;

    }
}



/*這里使用lcd1602來顯示采集到的數據，lcd1602驅動程序在博主的51單片機系列博文中有詳細講解*/
void main()
{
   uchar i;   

   while(1)
   {   

       DHT11_receive();
           
   }
}

 

5.面包板調試電路和程序  

買了倆個紅色的2位共陽極數碼管10腳的，結果沒有接限流電阻，燒壞了一個，被迫又一次下單購買，結果購買錯了，買了倆個綠色的共陰極18腳的，太惡心了，焊接過得人估計能體會

6.器件部署和電路板焊接

焊接的過程中，發現還可以增加個報警指示燈。於是又焊接了倆個報警指示燈連接到了P1.0(溫度)和P1.1（濕度）

因為不會繪制pcb布線，就大概擺了一下，然后就開始焊接了。。。

 

實不相瞞，太惡心了，就因為買錯了，買了個共陰極18腳的2位數碼管。。就焊接成這樣了，水平有限大神直接飄過吧。。。。

7.成品展示

左側是溫度，右側是濕度顯示，然后因為數碼管換了，所以程序也改了，並且新增了個報警指示燈

 

因為仿真電路和我的實際成品有區別成品中的程序

//****************************************************************//
//大男孩溫濕度信號采集
//單片機 STC89C52RC 
//功能   數碼管顯示溫度和濕度   備注：晶振 11.0592M 波特率 9600 
//硬件   P3.6口為通訊口連接DHT11,DHT11的電源和地連接單片機的電源和地   
//****************************************************************//

#include <reg51.h>
#include <intrins.h> 


//數據類型定義
typedef unsigned char  U8;       /* defined for unsigned 8-bits integer variable       無符號8位整型變量  */
typedef signed   char  S8;       /* defined for signed 8-bits integer variable          有符號8位整型變量  */
typedef unsigned int   U16;      /* defined for unsigned 16-bits integer variable       無符號16位整型變量 */
typedef signed   int   S16;      /* defined for signed 16-bits integer variable       有符號16位整型變量 */
typedef unsigned long  U32;      /* defined for unsigned 32-bits integer variable       無符號32位整型變量 */
typedef signed   long  S32;      /* defined for signed 32-bits integer variable       有符號32位整型變量 */
typedef float          F32;      /* single precision floating point variable (32bits) 單精度浮點數（32位長度） */
typedef double         F64;      /* double precision floating point variable (64bits) 雙精度浮點數（64位長度） */


//----------------------------------------------//
//----------------IO口定義區--------------------//
//----------------------------------------------//
sbit P3_6  = P3^6 ;     //DHT11數據針腳
sbit P1_0 = P1^0;     //溫度報警針腳
sbit P1_1 = P1^1;     //濕度報警針腳

//----------------------------------------------//
//----------------數碼管數字 0--9---------------//
//----------------------------------------------//

//uint led[10]={0xc0,0xf9,0xa4, 0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};  
U8 led[10]={0x3F,0x06,0x5b, 0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};  

//----------------------------------------------//
//----------------數據存儲和數據緩存區----------//
//----------------------------------------------//
U8  U8FLAG;
U8  U8temp;
U8  U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;
U8  U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;
U8  U8comdata;
  
//----------------------------------------------//
//----------------延時程序----------------------//
//----------------------------------------------//

//延時程序
void Delay(U16 j)
{      
    U8 i;
    for(;j>0;j--)
    {     
        for(i=0;i<27;i++);

    }
}

//延時程序10us
void  Delay_10us(void)
{
    U8 i;
    i--;
    i--;
    i--;
    i--;
    i--;
    i--;
}

//延時程序 單位ms
void Delayms(unsigned int x1)
{
    unsigned int i1,j1;

    for(i1=x1;i1>0;i1--)
        for(j1=110;j1>0;j1--);
}
    


//--------------------------------
//-----濕度讀取子程序 ------------
//--------------------------------
//----以下變量均為全局變量--------
//----溫度高8位== U8T_data_H------
//----溫度低8位== U8T_data_L------
//----濕度高8位== U8RH_data_H-----
//----濕度低8位== U8RH_data_L-----
//----校驗 8位 == U8checkdata-----
//----調用相關子程序如下----------
//---- Delay();, Delay_10us();,COM(); 
//--------------------------------


void COM(void)
{
     
    U8 i;
          
    for(i=0;i<8;i++)       
    {
        
           U8FLAG=2;    
           while((!P3_6)&&U8FLAG++);
        
        Delay_10us();
        Delay_10us();
        Delay_10us();
        
        U8temp=0;
         
        if(P3_6)U8temp=1;
            U8FLAG=2;
            
        while((P3_6)&&U8FLAG++);

           //超時則跳出for循環          
            if(U8FLAG==1)
             break;

           //判斷數據位是0還是1
        // 如果高電平高過預定0高電平值則數據位為 1 
            
        U8comdata<<=1;
           U8comdata|=U8temp;        //0
    }//rof
       
}


//總線數據讀取
void RH(void)
{
       //主機拉低18ms 
       P3_6=0;
       Delay(180);

       //總線由上拉電阻拉高 主機延時20us
       P3_6=1;
       Delay_10us();
       Delay_10us();
       Delay_10us();
       Delay_10us();

    //主機設為輸入 判斷從機響應信號 
       P3_6=1;

      //判斷從機是否有低電平響應信號 如不響應則跳出，響應則向下運行     
   if(!P3_6)         //T !      
    {
        U8FLAG=2;
        //判斷從機是否發出 80us 的低電平響應信號是否結束     
        while((!P3_6)&&U8FLAG++);

        U8FLAG=2;
        //判斷從機是否發出 80us 的高電平，如發出則進入數據接收狀態
        while((P3_6)&&U8FLAG++);


        //數據接收狀態         
        COM();
        U8RH_data_H_temp=U8comdata;
        COM();
        U8RH_data_L_temp=U8comdata;
        COM();
        U8T_data_H_temp=U8comdata;
        COM();
        U8T_data_L_temp=U8comdata;
        COM();
        U8checkdata_temp=U8comdata;

        //數據讀取完后拉高總線電平
        P3_6=1;

         //數據校驗
        U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);
        if(U8temp==U8checkdata_temp)
        {
            U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
            U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
            U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
            U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
            U8checkdata=U8checkdata_temp;
        }
    }

}


//----------------------------------------------//
//------------溫度濕度數碼管顯示區--------------//
//----------------------------------------------//
//設置溫度值
void SetTemperature(unsigned char value)
{

    unsigned char unitPlace, tenPlace;

    //取出個位、十位數字
    unitPlace = value/1%10;
    tenPlace = value/10;
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0x7f;
    Delayms(4);
    P2 = 0xff;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0xbF;
    Delayms(4);
    P2 = 0xff;
}

//設置濕度值
void SetHumidity(unsigned char value)
{
    unsigned char unitPlace, tenPlace;

    //取出個位、十位數字
    unitPlace = value/1%10;
    tenPlace = value/10;
    
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0xDF;
    Delayms(4);
    P2 = 0xFF;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0xEF;
    Delayms(4);
    P2 = 0xFF;
}


//----------------------------------------------//
//-----系統初始化點亮報警燈和顯示數碼管---------//
//-----點亮報警燈,顯示數碼管88------------------//
//----------------------------------------------//
//系統初始化
void Init(void)
{
    U8 number = 100; //閃爍頻率
    U8 count = 0;      //計數

    P1_0 = 0;
    P1_1 = 0;

    while(count < number)
    {
        //設置溫度
        SetTemperature(88);
        //設置濕度
        SetHumidity(88);

        count++;
    }

    Delayms(500);

    P1_0 = 1;
    P1_1 = 1;

}

    
//----------------------------------------------//
//----------溫度濕度讀取和顯示控制--------------//
//----------------------------------------------//
void main()
{

    //報警值區域
    U8 tempAlarmMin = 20;
    U8 tempALarmMax = 32;
    U8 HumidityMin = 45;
    U8 HumidityMax = 65;
    
    //顯示循環次數
    U8 number = 250; 
    U8 count = 0;      

    //系統初始化
    Init();
    
    while(1)
    { 
           count =0;

           //調用溫濕度讀取子程序 
           RH();

           
           if(U8T_data_H > tempALarmMax || U8T_data_H < tempAlarmMin)
           {
                P1_0 = 0;
           }
           else
           {
               P1_0 = 1;
           }

        if(U8RH_data_H < HumidityMin || U8RH_data_H > HumidityMax)
        {
            P1_1 = 0;
        }
        else
        {
            P1_1 = 1;
        }
        
       //讀取模塊數據周期不易小於 2S 所以這里循環顯示2s后讀取      
       while(count < number)
       {
            //設置溫度
            SetTemperature(U8T_data_H);
            //設置濕度
            SetHumidity(U8RH_data_H);

            count++;
       }
       

    }
    
}

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