仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)
单片机源程序如下:
- #include <reg52.h>
- #include <intrins.h>
- #define uchar unsigned char //宏定义方便以后用
- #define uint unsigned int
- #define ulong unsigned long
- //SHT11接口
- sbit DATA = P2^5;
- sbit SCK = P2^4;
- 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};
- uchar TEMP_BUF[7]; //用于记录温度
- uchar HUMI_BUF[5]; //用于记录湿度
-
- int real_tempure=0; //实际温度
- uchar real_humi=0;
- //LCD port
- sbit LcdRs= P2^0;
- sbit LcdRw= P2^1;
- sbit LcdEn= P2^2;
- sfr DBPort= 0x80; //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口
- //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
- //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
- //内部等待函数**************************************************************************
- unsigned char LCD_Wait(void)
- {
- LcdRs=0;
- LcdRw=1; _nop_();
- LcdEn=1; _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- _nop_();
- LcdEn=0;
- return DBPort;
- }
- void LCD_Write(bit style, unsigned char input)
- {
- LcdEn=0;
- LcdRs=style;
- LcdRw=0; _nop_();
- DBPort=input; _nop_();//注意顺序
- LcdEn=1; _nop_();//注意顺序
- LcdEn=0; _nop_();
- LCD_Wait();
- }
- 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()
- {
- LcdEn=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
- }
- //************************************************************************
- 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));
- }
- void Print(unsigned char *str) //在LCD上显示数据,内部调用
- {
- while(*str!='\0')
- {
- LCD_Write(LCD_DATA,*str);
- str++;
- }
- }
- void LCD_Print(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str) //指定的位置打印指定数据
- {
- GotoXY(x,y);
- Print(str);
- }
- /********************************************************************
- * 名称 : Delay_1ms()
- * 功能 : 延时子程序
- * 输入 : x
- * 输出 : 无
- ***********************************************************************/
- void Delay(uint i)//延时
- {
- uint x,j;
- for(j=0;j<i;j++)
- for(x=0;x<=148;x++);
- }
- /***********************************************************************************************************************************************************/
- //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 SHTXX_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 SHTXX_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 SHTXX_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 SHTXX_Init(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;
- }
- SHTXX_transstart(); //启动传输
- }
- /*
- //软复位程序
- char SHTXX_softreset(void)
- // resets the sensor by a softreset
- {
- unsigned char error=0;
- SHTXX_Init(); //启动连接复位
- error+=SHTXX_write_byte(RESET); //发送复位命令
- return error; //error=1 通讯错误
- }
- */
-
- //温湿度测量
- char SHTXX_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;
- SHTXX_transstart(); //启动传输
- switch(mode) //选择发送命令
- {
- case TEMP : error+=SHTXX_write_byte(MEASURE_TEMP); break; //测量温度
- case HUMI : error+=SHTXX_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) =SHTXX_read_byte(ACK); //读第一个字节,高字节 (MSB)
- *(p_value+1)=SHTXX_read_byte(ACK); //读第二个字节,低字节 (LSB)
- *p_checksum =SHTXX_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 SHTXX_calc(float *p_humidity ,float *p_temperature)
- {
- 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=-0.0000028*rh*rh + 0.0405*rh - 4; //相对湿度非线性补偿
- rh_true=rh/33;
- if(rh_true>26)
- rh_true=rh/33+1;
- if(rh_true>33)
- rh_true=rh/33+1.5;
- if(rh_true>40)
- rh_true=rh/33+3;
- if(rh_true>50)
- rh_true=rh/33+3.7;
- if(rh_true>70)
- rh_true=rh/33+3;
- if(rh_true>90)
- rh_true=rh/33+1.6;
- //rh_true=(t_C-25)*(0.01+0.00008*rh)+rh_lin; //相对湿度对于温度依赖性补偿 ,仿真的时候去掉补偿
-
- 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
- }
- void Covert_HT()
- {
- value humi_val,temp_val; //定义两个共同体,一个用于湿度,一个用于温度
- uchar checksum; //CRC
- uchar error=0;
- error=0; //初始化error=0,即没有错误
- error+=SHTXX_measure((unsigned char*)&temp_val.i,&checksum,TEMP); //温度测量
- error+=SHTXX_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI); //湿度测量
- if(error!=0) SHTXX_Init(); ////如果发生错误,系统复位
- else
- {
- humi_val.f=(float)humi_val.i; //转换为浮点数
- temp_val.f=(float)temp_val.i; //转换为浮点数
- SHTXX_calc(&humi_val.f,&temp_val.f); //修正相对湿度及温度
-
- real_tempure =temp_val.f+1; //修正一下偏
- real_humi = humi_val.f-1;
- if(real_tempure>=0)
- {
- TEMP_BUF[0]=real_tempure/100+'0'; //温度百位
-
- if (TEMP_BUF[0]==0x30) TEMP_BUF[0]=0x20;
- ……………………
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