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孵化环境温湿度监控系统设计

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ID:250791 发表于 2017-12-25 23:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
  1. #include<reg52.h>
  2. #include "intrins.h"
  3. typedef unsigned char uint8;
  4. typedef unsigned int uint16;
  5. sbit rs=P2^6;         // 数据命令选择
  6. sbit rw=P2^5;         //读写选择
  7. sbit e=P2^7;          //使能

  9. sbit k1=P3^3; //模式
  10. sbit k2=P2^1; //加
  11. sbit k3=P2^2; //减

  13. sbit DHT11_DQ_OUT=P3^2;
  14. sbit led1=P3^6;
  15. sbit led2=P3^7;

  17. sbit dq=P2^0;

  19. uint8 mode=0,xian;
  20. char temph=50,templ=20;
  21. char humih=80,humil=20;
  22. uint8 temp,humi;
  23. uint8 flag;          //设定报警标志
  24. uint8 a,c,tempvalue;
  25. uint8 code num[10]="0123456789";

  27. uint8 code str1[]="Temp:";  //温度
  28. uint8 code str2[]="Humi:";  //湿度
  29. uint8 code str3[]="Error";  
  30. uint8 code str4[]="Success    ";
  31. uint8 code str5[]="%RH";
  32. uint8 code str6[]="TempH:";          //设定温度上限显示
  33. uint8 code str7[]="TempL:";          //设定温度下限显示
  34. uint8 code str8[]="HumiH:";           //设定湿度上限显示
  35. uint8 code str9[]="HumiL:";           //设定湿度下限显示


  38. void delay(uint16 i)
  39. {
  40.         while(i--);
  41. }

  43. void delay_ms(uint16 i)
  44. {
  45.         while(i--)
  46.                 delay(90);
  47. }

  49. void wrc(uint8 c)         //写命令
  50. {
  51.         delay(1000);
  52.         rs=0;
  53.         rw=0;
  54.         e=0;
  55.         P0=c;
  56.         e=1;
  57.         delay(10);
  58.         e=0;
  59. }
  60. void wrd(uint8 dat)          //写数据
  61. {
  62.         delay(1000);
  63.         rs=1;
  64.         rw=0;
  65.         e=0;
  66.         P0=dat;
  67.         e=1;
  68.         delay(10);
  69.         e=0;
  70.         rs=0;
  71. }
  72. void lcd_init()           // LCD1602初始化
  73. {
  74.         delay(1000);
  75.         wrc(0x38);
  76.         wrc(0x38);         //功能设置命令，选择8位总线，双行显示  5*7点阵字符
  77.         wrc(0x38);
  78.         wrc(0x06);        //光标和显示模式设置  光标右移  整屏不移动
  79.         wrc(0x0c);        //显示开关控制  开显示  无光标 光标不闪烁
  80.         wrc(0x01);        //清零指令  固定的
  81. }
  82. //复位DHT11
  83. void DHT11_Rst()          
  84. {                 
  85.     DHT11_DQ_OUT=0;         //拉低DQ
  86.     delay_ms(20);            //拉低至少18ms
  87.     DHT11_DQ_OUT=1;         //DQ=1
  88.         delay(3);             //主机拉高20~40us
  89. }

  91. //等待DHT11的回应
  92. //返回1:未检测到DHT11的存在
  93. //返回0:存在
  94. uint8 DHT11_Check()           
  95. {   
  96.         uint8 retry=0;         
  97.     while (DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//DHT11会拉低40~50us
  98.         {
  99.                 retry++;
  100.                 _nop_();
  101.         };         
  102.         if(retry>=100)return 1;
  103.         else retry=0;
  104.     while (!DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~50us
  105.         {
  106.                 retry++;
  107.                 _nop_();
  108.         };
  109.         if(retry>=100)return 1;            
  110.         return 0;
  111. }


  114. //DHT11初始化
  115. //返回0：初始化成功，1：失败
  116. uint8 DHT11_Init()
  117. {
  118.         DHT11_Rst();          
  119.         return DHT11_Check();       
  120. }


  123. //从DHT11读取一个位
  124. //返回值：1/0
  125. uint8 DHT11_Read_Bit(void)                          
  126. {
  127.         uint8 retry=0;
  128.         while(DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//等待变为低电平 12-14us 开始
  129.         {
  130.                 retry++;
  131.                 _nop_();
  132.         }
  133.         retry=0;
  134.         while((!DHT11_DQ_OUT)&&retry<100)//等待变高电平         26-28us表示0,116-118us表示1
  135.         {
  136.                 retry++;
  137.                 _nop_();
  138.         }
  139.         delay(1);//等待40us
  140.         if(DHT11_DQ_OUT)return 1;
  141.         else return 0;                  
  142. }

  144. //从DHT11读取一个字节
  145. //返回值：读到的数据
  146. uint8 DHT11_Read_Byte(void)   
  147. {        
  148.     uint8 i,dat=0;
  149.         for (i=0;i<8;i++)
  150.         {
  151.                    dat<<=1;
  152.             dat|=DHT11_Read_Bit();
  153.     }                                                    
  154.     return dat;
  155. }

  157. //从DHT11读取一次数据
  158. //temp:温度值(范围:0~50°)
  159. //humi:湿度值(范围:20%~90%)
  160. //返回值：0,正常;1,读取失败
  161. uint8 DHT11_Read_Data(uint8 *temp,uint8 *humi)   
  162. {        
  163.         uint8 buf[5];
  164.         uint8 i;
  165.         DHT11_Rst();
  166.         if(DHT11_Check()==0)
  167.         {
  168.                 for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
  169.                 {
  170.                         buf[i]=DHT11_Read_Byte();
  171.                 }
  172.                 if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
  173.                 {
  174.                         *humi=buf[0];
  175.                         *temp=buf[2];
  176.                 }
  177.                
  178.         }else return 1;
  179.         return 0;            
  180. }




  185. void ds18b20init()                //18b20的初始化
  186. {
  187.         dq=1;
  188.         delay(1);
  189.         dq=0;
  190.         delay(80);
  191.         dq=1;
  192.         delay(5);
  193.         dq=0;
  194.         delay(20);
  195.         dq=1;
  196.         delay(35);
  197. }
  198. void ds18b20wr(uint8 dat)          //18b20写数据
  199. {
  200.         uint8 i;
  201.         for(i=0;i<8;i++)
  202.         {
  203.                 dq=0;
  204.                 dq=dat&0x01;
  205.                 dat>>=1;
  206.                 delay(8);//在时序上只有这一块对时序要求最准确，他的时间必须大于15us
  207.                 dq=1;
  208.                 delay(1);
  209.         }       
  210. }
  211. uint8 ds18b20rd()                  //18b20读数据
  212. {
  213.         uint8 value,i;
  214.         for(i=0;i<8;i++)       
  215.         {
  216.                 dq=0;
  217.                 value>>=1;
  218.                 dq=1;
  219.                 if(dq==1)value|=0x80;
  220.                 delay(8);//在这一块也对时间要求特别准确，整段程序必须大于60us               
  221.         }
  222.         return value;
  223. }
  224. uint8 readtemp()                          //读取温度内需要复位的
  225. {
  226.         uint8 b;
  227.         ds18b20init();                //初始化
  228.         ds18b20wr(0xcc);   //发送忽略ROM指令
  229.         ds18b20wr(0x44);   //发送温度转换指令
  230.         delay(100);
  231.         ds18b20init();           //初始化
  232.         ds18b20wr(0xcc);   //发送忽略ROM指令
  233.         ds18b20wr(0xbe);   //发读暂存器指令
  234.         a=ds18b20rd();         //温度的低八位
  235.         b=ds18b20rd();         //温度的高八位
  236.         b<<=4;                         //ssss s***；s为标志位s=0表示温度值为正数，s=1温度值为负数
  237.         c=b&0x80;                //温度正负标志位确认
  238.         b+=(a&0xf0)>>4;
  239.         a=a&0x0f;          //温度的小数部分
  240.         return b;
  241. }


  244. void key_pros()  //按键处理函数
  245. {
  246.         if(k1==0)
  247.         {
  248.                 delay(1000);
  249.                 if(k1==0)
  250.                 {
  251.                         mode++;
  252.                         if(mode==5)mode=0;
  253.                         wrc(0x01);
  254.                 }
  255.                 while(!k1);
  256.         }
  257.         if(mode==1)                  //对温度上限设定
  258.         {
  259.                 if(k2==0)                  //加
  260.                 {
  261.                         delay(1000);
  262.                         if(k2==0)
  263.                         {
  264.                                 temph++;
  265.                                 if(temph>=80)temph=80;
  266.                         }
  267.                         while(!k2);
  268.                 }
  269.                 if(k3==0)           //减
  270.                 {
  271.                         delay(1000);
  272.                         if(k3==0)
  273.                         {
  274.                                 temph--;
  275.                                 if(temph<=0)temph=0;
  276.                         }
  277.                         while(!k3);
  278.                 }
  279.         }
  280.         if(mode==2)                  //对温度下限设定
  281.         {
  282.                 if(k2==0)                  //加
  283.                 {
  284.                         delay(1000);
  285.                         if(k2==0)
  286.                         {
  287.                                 templ++;
  288.                                 if(templ>=80)templ=80;
  289.                         }
  290.                         while(!k2);
  291.                 }
  292.                 if(k3==0)           //减
  293.                 {
  294.                         delay(1000);
  295.                         if(k3==0)
  296.                         {
  297.                                 templ--;
  298.                                 if(templ<=0)templ=0;
  299.                         }
  300.                         while(!k3);
  301.                 }
  302.         }
  303.         if(mode==3)                  //对湿度上限设定
  304.         {
  305.                 if(k2==0)                  //加
  306.                 {
  307.                         delay(1000);
  308.                         if(k2==0)
  309.                         {
  310.                                 humih++;
  311.                                 if(humih>=80)humih=80;
  312.                         }
  313.                         while(!k2);
  314.                 }
  315.                 if(k3==0)           //减
  316.                 {
  317.                         delay(1000);
  318.                         if(k3==0)
  319.                         {
  320.                                 humih--;
  321.                                 if(humih<=0)humih=0;
  322.                         }
  323.                         while(!k3);
  324.                 }
  325.         }
  326.         if(mode==4)                  //对湿度下限设定
  327.         {
  328.                 if(k2==0)                  //加
  329.                 {
  330.                         delay(1000);
  331.                         if(k2==0)
  332.                         {
  333.                                 humil++;
  334.                                 if(humil>=80)humil=80;
  335.                         }
  336.                         while(!k2);
  337.                 }
  338.                 if(k3==0)           //减
  339.                 {
  340.                         delay(1000);
  341.                         if(k3==0)
  342.                         {
  343.                                 humil--;
  344.                                 if(humil<=0)humil=0;
  345.                         }
  346.                         while(!k3);
  347.                 }
  348.         }
  349. }

  351. void lcd_init_display()           //LCD初始化显示
  352. {
  353.         uint8 i;
  354.         for(i=0;i<5;i++)
  355.         {
  356.                 wrc(0x80+i);
  357.                 wrd(str1[i]);       
  358.         }

  360.         for(i=0;i<5;i++)
  361.         {
  362.                 wrc(0xc0+i);
  363.                 wrd(str2[i]);       
  364.         }
  365. }

  367. void data_pros()        //数据处理函数
  368. {
  369.         uint8 i;              
  370.         uint8 temp_buf[2],humi_buf[2];
  371.         uint8 temphbuf[2],templbuf[2],humihbuf[2],humilbuf[2];
  372.         float dio;
  373.         uint16 k;

  375.         tempvalue=readtemp();
  376.         DHT11_Read_Data(&temp,&humi);
  377.         temp_buf[0]=temp/10+0x30;       
  378.         temp_buf[1]=temp%10+0x30;

  380.         humi_buf[0]=humi/10+0x30;       
  381.         humi_buf[1]=humi%10+0x30;
  382.        
  383.         dio=a*0.0625;
  384.         k=dio*10000;//取小数点后两位有效数字

  386.         temphbuf[0]=temph/10+0x30;
  387.         temphbuf[1]=temph%10+0x30;
  388.         templbuf[0]=templ/10+0x30;
  389.         templbuf[1]=templ%10+0x30;

  391.         humihbuf[0]=humih/10+0x30;
  392.         humihbuf[1]=humih%10+0x30;
  393.         humilbuf[0]=humil/10+0x30;
  394.         humilbuf[1]=humil%10+0x30;

  396.         if(mode==0)
  397.         {
  398.                 lcd_init_display();
  399.                 wrc(0x85);
  400.                 wrd(num[tempvalue%100/10]);
  401.                 wrd(num[tempvalue%100%10]);
  402.                 wrd('.');
  403.                 wrd(num[k/1000]);
  404.                 wrd(0xdf);
  405.                 wrd('C');
  406.        
  407.                 for(i=0;i<2;i++)
  408.                 {
  409.                         wrc(0Xc5+i);
  410.                         wrd(humi_buf[i]);                  
  411.                 }       
  412.                 for(i=0;i<3;i++)
  413.                 {
  414.                         wrc(0Xc7+i);
  415.                         wrd(str5[i]);                  
  416.                 }       
  417.         }
  418.         if(mode==1)                          //温度上限显示
  419.         {
  420.                 wrc(0x80);
  421.                 for(i=0;i<6;i++)
  422.                 {
  423.                         wrd(str6[i]);                  
  424.                 }
  425.                 wrd(temphbuf[0]);
  426.                 wrd(temphbuf[1]);                       
  427.         }
  428.         if(mode==2)                          //温度下限显示
  429.         {
  430.                 wrc(0x80);
  431.                 for(i=0;i<6;i++)
  432.                 {
  433.                         wrd(str7[i]);                  
  434.                 }
  435.                 wrd(templbuf[0]);
  436.                 wrd(templbuf[1]);                       
  437.         }
  438.         if(mode==3)                          //湿度上限显示
  439.         {
  440.                 wrc(0x80);
  441.                 for(i=0;i<6;i++)
  442.                 {
  443.                         wrd(str8[i]);                  
  444.                 }
  445.                 wrd(humihbuf[0]);
  446.                 wrd(humihbuf[1]);                       
  447.         }
  448.         if(mode==4)                          //湿度下限显示
  449.         {
  450.                 wrc(0x80);
  451.                 for(i=0;i<6;i++)
  452.                 {
  453.                         wrd(str9[i]);                  
  454.                 }
  455.                 wrd(humilbuf[0]);
  456.                 wrd(humilbuf[1]);                       
  457.         }
  458. }

  460. void baojinpros()        //报警处理
  461. {
  462.         if(tempvalue>=temph||humi>=humih)         //检测温度或者湿度高于设定上限值 降温湿
  463.         {
  464.                 led1=1;                //降温湿指示灯
  465.                 led2=0;
  466.         }
  467.         if(tempvalue<=templ||humi<=humil)        //检测温度或者湿度低于设定下限值  升温湿
  468.         {
  469.                 led1=0;
  470.                 led2=1;           //升高温湿指示灯
  471.         }
  472.         if((tempvalue>templ&&tempvalue<temph)&&(humi>humil&&humi<humih))
  473.         {
  474.                 led1=0;
  475.                 led2=0;       
  476.         }
  477. }

  479. void main()
  480. {
  481.         uint8 i=0;
  482.         led1=0;
  483.         led2=0;
  484.         lcd_init();
  485.         while(DHT11_Init())        //检测DHT11是否纯在
  486.         {
  487.                 for(i=0;i<5;i++)
  488.                 {
  489.                         wrc(0x80+i);
  490.                         wrd(str3[i]);       
  491.                 }                       
  492.         }
  493.         wrc(0x01);
  494.         lcd_init_display();           //LCD初始化显示
  495.         i=0;
  496.         while(1)
  497.         {       
  498.                 i++;
  499.                 key_pros();
  500.                 baojinpros();        //报警处理
  501.                 if(i==15)
  502.                 {
  503.                         i=0;
  504.                         data_pros();           //读取一次DHT11数据最少要大于100ms
  505.                 }
  506.                 delay(1000);
  507.                
  508.         }       
  509. }
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ID:89286 发表于 2017-12-26 07:44 | 显示全部楼层
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