此文章仅供本人学习使用，系统内部存在很多问题，请不要盲目模仿，执意模仿出现损失概不负责
系统基本原理
使用温度传感器（DHT11）检测环境温度和湿度，将温度信号和湿度信号转换成数字信号，然后通过51单片机进行处理，判断当前温度和湿度是否超出设定的阈值，如果超出则触发报警（蜂鸣器）。
系统工作步骤
通过单片机读取DHT11传感器的数据，并将数据显示在LCD1602液晶显示屏上。同时，通过按键模块设置温度和湿度的阈值，当温度或湿度超出阈值时，报警模块会发出声音。
知识储备
温湿度传感器（DHT11）
引脚说明
Pin 名称 注释
1 VDD 供电 3-5.5V
2 GND 接地，电源负极
3 DATA 串行数据，单总线
4 NC 空脚，请悬空
协议与数据格式
DHT11采用单总线协议与单片机通信，单片机发送一次复位信号后，DHT11 从低功耗模式转换到高速模式，等待主机复位结束后，DHT11 发送响应信号，并拉高总线准备传输数据。
一次完整的数据为 40bit，按照高位在前，低位在后的顺序传输。
数据格式为：8bit 湿度整数数据+8bit 湿度小数数据+8bit 温度整数数据+8bit 温度小数数据+8bit 校验和，一共 5 字节（40bit）数据。
由于 DHT11 分辨率只能精确到个位，所以小数部分是数据全为 0。校验和为前 4 个字节数据相加，校验的目的是为了保证数据传输的准确性。
DHT11 只有在接收到开始信号后才触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送复位信号，DHT11 不主动进行温湿度采集。当数据采集完毕且无开始信号后，DHT11 自动切换到低速模式。
操作时序
主机发送复位信号
DHT11 的初始化过程同样分为复位信号和响应信号。
首先主机拉低总线至少 18ms，然后再拉高总线，延时 20~40us，取中间值 30us，此时复位信号发送完毕。
从模式下，DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集。采集数据后转换到低速模式。
DHT11发送响应信号
DHT11 检测到复位信号后，触发一次采样，并拉低总线 80us 表示响应信号，告诉主机数据已经准备好了；然后 DHT11 拉高总线 80us，之后开始传输数据。
如果检测到响应信号为高电平，则 DHT11 初始化失败，请检查线路是否连接正常。
当复位信号发送完毕后，如果检测到总线被拉低，就每隔 1us 计数一次，直至总线拉高，计算低电平时间；当总线被拉高后重新计数检测 80us 的高电平。
如果检测到响应信号之后的80us 高电平，就准备开始接收数据。实际上 DHT11 的响应时间并不是标准的 80us，往往存在误差，当响应时间处于 20~100us 之间时就可以认定响应成功。
数据传输
DHT11 在拉高总线 80us 后开始传输数据。每 1bit 数据都以 50us 低电平时隙开始，告诉主机开始传输一位数据了。
DHT11 以高电平的长短定义数据位是 0 还是 1，当 50us 低电平时隙过后拉高总线，高电平持续 26~28us 表示数据“0”；持续 70us 表示数据“1”。
当 最后 1bit 数据传送完毕后，DHT11 拉低总线 50us，表示数据传输完毕，随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
区分0/1的小方法
数据“0”的高电平持续 26~28us，数据“1”的高电平持续70us，每一位数据前都有 50us 的起始时隙。如果我们取一个中间值 40us 来区分数据“0”和数据“1”的时隙。
当数据位之前的 50us 低电平时隙过后，总线肯定会拉高，此时延时 40us 后检测总线状态，如果为高，说明此时处于 70us 的时隙，则数据为“1”；如果为低，说明此时处于下一位数据 50us 的开始时隙，那么上一位数据肯定是“0”。
为什么延时 40us？
由于误差的原因，数据“0”时隙并不是准确 26~28us，可能比这短，也可能比这长。
当数据“0”时隙大于 26~28us 时，
如果延时太短，无法判断当前处于数据“0”的时隙还是数据“1”的时隙；
如果延时太长，则会错过下一位数据前的开始时隙，导致检测不到后面的数据
LCD1602
简介
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号的点阵型液晶模块。
它是由若干个5x7或者5x10的点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以用显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此，所以它不能很好的显示图片。
相关引脚
序号 名称 注释
1 VSS 电源负极
2 VDD 电源正极
3 VEE 电源负极
4 RS 指令/数据选择信号
5 RW 读写选择信号
6 E 使能信号
7 DB0 数据0
8 DB1 数据1
9 DB2 数据2
10 DB3 数据3
11 DB4 数据4
12 DB5 数据5
13 DB6 数据6
14 DB7 数据7
基本操作时序
读状态 输入：RS=L,RW=H,E=H 输出：D0~D7=状态字
写指令 输入：RS=L,RW=L,D0~D7=指令码，E=高脉冲 输出：无
读数据 输入：RS=H,RW=H,E=H 输出：D0~D7=数据
写数据 输入：RS=H,RW=L,D0~D7=数据，E=高脉冲 输出：无
写指令代码
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
LCD_RS = 0; //指令
LCD_RW = 0; //写
LCD_DataPort = Command; //数据存放
LCD_E = 1; //使能
Delay1ms(); //最低要求延迟150纳秒 我们直接给1ms
LCD_E = 0; //失能
Delay1ms();
}
写数据代码
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
LCD_RS = 1; //数据
LCD_RW = 0; //写
LCD_DataPort = Data; //数据存放
LCD_E = 1; //使能
Delay1ms(); //最低要求延迟150纳秒 我们直接给1ms
LCD_E = 0; //失能
Delay1ms();
}
LCD1602显示程序步骤及如何初始化
1、显示开关控制指令（功能：控制显示器开/关 光标显示/关闭 是否闪烁）
2、进入模式设置指令（功能：每写入一位数据后光标的移动 左/右 显示屏不移动/整体右移 ）
3、功能设定指令（功能：设定数据总线的位数 显示的行数 字型 ）
4、清屏指令（功能：清屏显示空白 光标归位 地址计数器（AC）的值为0）
5、显示位置设置（功能:指定在1602上哪个位置上显示数据）
显示开关控制指令
LCD_WriteCommand(0x0c); // 0000 1100 显示关，游标不显示，不闪烁
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 0 1 D C B
D:显示开/关控制标志:D=1，开显示;D=0，关显示;关显示后，显示数据仍保持在 DDRAM 中，立即开显示可以再现:
C:游标显示控制标志:C=1，游标显示;C=0，游标不显示;不显示游标并不影响模块其它显示功能;显示5x8点阵字符时，游标在第八行显示，显示5x10点阵字符时，游标在第十一行显示;
B:闪烁显示控制标志:B=1，游标所指位置上，交替显示全黑点阵和显示字符，产生闪烁效果，Fosc=250kHz时，闪烁频率为0.4ms左右;通CSDN @ZCY(Yinyuer1过设置，游标可以与其所指位置的字符一起闪烁。
进入模式设置指令
LCD_WriteCommand(0x06) // 0000 0110 写入数据后光标自动右移 整屏不移动
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S
I/D:字符码写入或读出 DDRAM后 DDRAM 地址指针 AC 变化方向标志:
I/D=1，完成一个字符码传送后，游标右移，AC自动加1;
I/D=0，完成一个字符码传送后，光标左移，AC自动减1;
S:显示移位元标志:
S=1，将全部显示向右(I/D=0)或者向左(ID=1)移位;S=0，显示不发生移位元;
S=1时，显示移位元时，游标似乎并不移位:此外，读 DDRAM 操作以及对CGRAM的访问，不发生显示移位元。
功能设定指令
LCD_WriteCommand(0x38); //0011 1000 数据总线8位 16X2显示 5*7点阵
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 1 DL N F * *
DL:数据接口宽度标志:
DL=1，8位数据总线 DB7~DB0;DL=0，4位数据总线DB7~DB4，DB3~DB0 不用，使用此方式传送数据，需分两次进行;
N:显示行数标志:
N=1，两行显示模式; N=0，单行显示模式;
F:显示字符点阵字体标志:
F=1:5x10 点阵+游标显示模式;F=0:5x7 点阵+游标显示模式
清屏指令
LCD_WriteCommand(0x01); //0000 0001 清屏
RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
清显示指令将空位字符码 20H 送入全部 DDRAM 位址中，使 DDRAM 中的内容全部清除，显示消失;
地址计数器AC=0，自动增1模式:显示归位，游标或者闪烁回到原点(显示屏左上角);
但并不改变移位元元设置模式。
显示位置设置
如果想在1602屏幕上第一行第一个开始显示 就是0x80
如果想在1602屏幕上第二行第一个开始显示 就是0xc0
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Columu)
{
if(Line == 1)
{
LCD_WriteCommand( 0x80 | (Columu-1) );
}
else
{
LCD_WriteCommand( 0x80 | ( Columu-1 )+0x40 );
}
}
显示字符
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Columu,unsigned char Char)
{
LCD_SetCursor(Line,Columu);
LCD_WriteData(Char);
}
显示字符串
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Columu,unsigned char* String)
{
unsigned char i = 0;
LCD_SetCursor(Line,Columu);
for(i=0;String[i] != '\0';i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
}
获取数次方
int LCD_Pow(unsigned char x,unsigned char y)
{
unsigned char i = 0;
int result = 1;
for(i=0;i<y;i++)
{
result *= x;
}
return result;
}
显示数字
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Columu,unsigned int Num,unsigned int Length)
{
unsigned char i = 0;
LCD_SetCursor(Line,Columu);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData('0'+Num/LCD_Pow(10,i-1)%10); //'0' 从0开始
}
}
硬件电路搭建
程序代码编写
方法一
main.c
#include "reg51.h"
#include "LCD1602.h"
#include "DHT11.h"
#include "TIM.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit k1 = P1^0;//设置
sbit k2 = P1^1;//加
sbit k3 = P1^2;//减
sbit beep = P2^3;//蜂鸣器报警输出
uchar disp1[] = "temp:00 C ";
uchar disp2[] = "humi:00% ";
uchar disp3[] = "TL:00 C TH:00 C";
uchar disp4[] = "HL:00% HH:00%";
uchar mode=0,time=0; //模式
uchar tempL=5,tempH=10;//温度阈值
uchar humiL=5,humiH=10;//湿度阈值
void main()
{
// disp1[7]=0xdf;
// disp3[5]=0xdf;
// disp3[13]=0xdf;
init_1602();
TIM_Init();
while(1)
{
if(!k1)//设置 模式1、2、3、4
{
if(mode < 4)
mode ++;
else
mode = 0;
while(!k1);
}
if(!k2)//加
{
switch(mode)
{
case 1://温度报警下限，温度下限不能超过上限，最少需要 1 摄氏度温差
if(tempL < tempH - 1)
tempL ++;
break;
case 2://温度报警上限，温度上限不能超过 99 摄氏度，上限达到 99 摄氏度不再增加温度上限
if(tempH < 99)
tempH ++;
else
tempH = 99;
break;
case 3://湿度报警下限，湿度下限不能超过上限，最少需要 1% 差值
if(humiL < humiH - 1)
humiL ++;
break;
case 4://湿度报警上限，湿度上限不能超过 99% ，上限达到 99% 不再增加湿度上限
if(humiH < 99)
humiH ++;
else
humiH = 99;
break;
}
while(!k2);
}
if(!k3)//减
{
switch(mode)
{
case 1://温度报警下限，温度下限最低为 0 摄氏度
if(tempL > 0)
tempL --;
else
tempL = 0;
break;
case 2://温度报警上限，温度下限不能超过上限，最少需要 1 摄氏度温差
if(tempH > tempL + 1)
tempH --;
break;
case 3://湿度报警下限，湿度下限最低为 0%
if(humiL > 0)
humiL --;
else
humiL = 0;
break;
case 4://湿度报警上限，湿度下限不能超过上限，最少需要 1% 差值
if(humiH > humiL + 1)
humiH --;
break;
}
while(!k3);
}
}
}
//定时器中断
void Timer0() interrupt 1
{
if(time<10)//每 50ms time 变量加一，0.5s检测一次
time++;
else
{
time=0;
dht11_recive();//测量
//显示
disp1[5]=dht11_dat[2]/10+0x30;
disp1[6]=dht11_dat[2]%10+0x30;
disp2[5]=dht11_dat[0]/10+0x30;
disp2[6]=dht11_dat[0]%10+0x30;
disp3[3]=tempL/10+0x30;
disp3[4]=tempL%10+0x30;
disp3[11]=tempH/10+0x30;
disp3[12]=tempH%10+0x30;
disp4[3]=humiL/10+0x30;
disp4[4]=humiL%10+0x30;
disp4[11]=humiH/10+0x30;
disp4[12]=humiH%10+0x30;
write_com(0x0c);
if(mode==0)
{
write_string(1,0,disp1);
write_string(2,0,disp2);
}
else
{
write_string(1,0,disp3);
write_string(2,0,disp4);
}
//设置光标
switch(mode)
{
case 1:write_sfm(1,4);break;
case 2:write_sfm(1,12);break;
case 3:write_sfm(2,4);break;
case 4:write_sfm(2,12);
}
if(mode>0)
write_com(0x0e);
//报警
if((dht11_dat[2]>tempH)||(dht11_dat[2]<tempL)||(dht11_dat[0]>humiH)||(dht11_dat[0]<humiL))
beep=0;
else
beep=1;
}
TH0=0X3C;
TL0=0XB0;
}
DHT11.c
#include "DHT11.h"
//湿度高低整数部分+湿度高低小数部分+温度高低整数部分+温度高低小数部分+和校验
// dht11_dat[0] dht11_dat[1] dht11_dat[2] dht11_dat[3] dht11_dat[4]
unsigned char dht11_dat[5];//湿度高低+温度高低+和校验
void delay1ms(unsigned int i) //延时函数
{
unsigned char j;
while(i--)
{
for(j=0;j<110;j++);
}
}
void dht11_recive()//接收
{
unsigned char j,k,m;
unsigned int i;
SDA=0;
delay1ms(30);//开始信号20ms
SDA=1;
for(i=0;i<1000;i++)//等待响应
{
if(!SDA)
break;
}
if(i==1000)
{
SDA=1;
return;//如果没有响应，返回
}
for(i=0;i<1000;i++)//等待响应结束
{
if(SDA)
break;
}
if(i==1000)
{
SDA=1;
return;//如果响应超时，返回
}
for(i=0;i<1000;i++)//等待开始
{
if(!SDA)
break;
}
if(i==1000)
{
SDA=1;
return;//如果没有响应，返回
}
for(k=0;k<5;k++) //接收5个数据
{
for(j=0;j<8;j++)//接收8位
{
m<<=1;
//===========================
for(i=0;i<1000;i++)//等待0信号结束
{
if(SDA)
break;
}
if(i==1000)
{
SDA=1;
return;//如果超时，返回
}
//===========================
for(i=0;i<1000;i++)//等待开始信号
{
if(!SDA)
break;
}
if(i==1000)
{
SDA=1;
return;//如果超时，返回
}
if(i<5)
m++;
}
dht11_dat[k]=~m;
}
delay1ms(1);
}
DHT11.h
#include <reg51.h>
sbit SDA=P2^7;//信号输入输出引脚
extern unsigned char dht11_dat[5];
void dht11_recive();
void delay1ms(unsigned int i);
LCD1602.c
void delay_uint(uint i)
{
while(i--);
}
/********************************************************************
* 名称 : write_com(uchar com)
* 功能 : 1602命令函数
* 输入 : 输入的命令值
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_com(uchar com)
{
e=0;
rs=0;
rw=0;
P0=com;
delay_uint(20);
e=1;
delay_uint(20);
e=0;
}
/********************************************************************
* 名称 : write_data(uchar dat)
* 功能 : 1602写数据函数
* 输入 : 需要写入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_data(uchar dat)
{
e=0;
rs=1;
rw=0;
P0=dat;
delay_uint(20);
e=1;
delay_uint(20);
e=0;
}
/********************************************************************
* 名称 : write_sfm(uchar hang,uchar add,uchar date)
* 功能 : 设置当前行和列
* 输入 : 行，列
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_sfm(uchar hang,uchar add)
{
if(hang==1) //设置当前行
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
}
/********************************************************************
* 名称 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
* 功能 : 改变液晶中某位的值，如果要让第一行，第五个字符开始显示"ab cd ef" ，调用该函数如下
write_string(1,5,"ab cd ef;")
* 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
{
if(hang==1)
write_com(0x80+add);
else
write_com(0x80+0x40+add);
while(1)
{
if(*p == '\0') break;
write_data(*p);
p++;
}
}
/********************************************************************
* 名称 : init_1602()
* 功能 : 初始化1602液晶
* 输入 : 无
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void init_1602()
{
write_com(0x38); //数据总线为8位，显示2行，5x7点阵
write_com(0x0e); //开显示，有光标，光标闪烁
write_com(0x06); //光标自动右移
delay_uint(1000); //等待设置完成
}
LCD1602.h
/**********************************
当使用的是4位数据传输的时候定义，
使用8位取消这个定义
**********************************/
//#define LCD1602_4PINS
/**********************************
包含头文件
**********************************/
#include<reg51.h>
//---重定义关键词---//
#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endif
#ifndef uint
#define uint unsigned int
#endif
/**********************************
PIN口定义
**********************************/
sbit rs=P2^0; //1602数据/命令选择引脚 H:数据 L:命令
sbit rw=P2^1; //1602读写引脚 H:数据寄存器 L:指令寄存器
sbit e =P2^2; //1602使能引脚 下降沿触发
/**********************************
函数声明
**********************************/
void write_com(uchar com); //LCD1602写入8位数据子函数
void write_data(uchar dat); //1602写数据函数
void init_1602(); //LCD1602初始化子程序
void write_sfm(uchar hang,uchar add); //设置当前行和列
void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p); //显示字符串
void delay_uint(uint i);
TIM.c
void TIM_Init(void)//5ms 溢出一次
{
TMOD|=0X01; //定时器0工作方式1
TH0=0X3C;
TL0=0XB0;
ET0=1; //打开定时器0中断允许
EA=1; //打开总中断
TR0=1; //打开定时器
}
TIM.h
void TIM_Init();
方法二
main.c
#include "reg51.h"
#include "LCD1602.h"
#include "DHT11.h"
#include "TIM.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit k1 = P1^0;//设置
sbit k2 = P1^1;//加
sbit k3 = P1^2;//减
sbit beep = P2^3;//蜂鸣器报警输出
uchar disp1[] = "temp:00 C ";
uchar disp2[] = "humi:00% ";
uchar disp3[] = "TL:00 C TH:00 C";
uchar disp4[] = "HL:00% HH:00%";
uchar mode=0,time=0; //模式
uchar tempL=5,tempH=40;//温度阈值
uchar humiL=5,humiH=40;//湿度阈值
void main()
{
disp1[7] = 0xdf;
disp3[5] = 0xdf;
disp3[13] = 0xdf;
init_1602();
TIM_Init();
while(1)
{
if(!k1)//设置 模式1、2、3、4
{
if(mode < 4)
mode ++;
else
mode = 0;
while(!k1);
}
if(!k2)//加
{
switch(mode)
{
case 1://温度报警下限，温度下限不能超过上限，最少需要 1 摄氏度温差
if(tempL < tempH - 1)
tempL ++;
break;
case 2://温度报警上限，温度上限不能超过 99 摄氏度，上限达到 99 摄氏度不再增加温度上限
if(tempH < 99)
tempH ++;
else
tempH = 99;
break;
case 3://湿度报警下限，湿度下限不能超过上限，最少需要 1% 差值
if(humiL < humiH - 1)
humiL ++;
break;
case 4://湿度报警上限，湿度上限不能超过 99% ，上限达到 99% 不再增加湿度上限
if(humiH < 99)
humiH ++;
else
humiH = 99;
break;
}
while(!k2);
}
if(!k3)//减
{
switch(mode)
{
case 1://温度报警下限，温度下限最低为 0 摄氏度
if(tempL > 0)
tempL --;
else
tempL = 0;
break;
case 2://温度报警上限，温度下限不能超过上限，最少需要 1 摄氏度温差
if(tempH > tempL + 1)
tempH --;
break;
case 3://湿度报警下限，湿度下限最低为 0%
if(humiL > 0)
humiL --;
else
humiL = 0;
break;
case 4://湿度报警上限，湿度下限不能超过上限，最少需要 1% 差值
if(humiH > humiL + 1)
humiH --;
break;
}
while(!k3);
}
}
}
//定时器中断
void Timer0() interrupt 1
{
if(time<10)//每 50ms time 变量加一，0.5s检测一次
time++;
else
{
time=0;
DHT11_receive();
//显示
disp1[5]=rec_dat[4];
disp1[6]=rec_dat[5];
disp2[5]=rec_dat[0];
disp2[6]=rec_dat[1];
disp3[3]=tempL/10+0x30;
disp3[4]=tempL%10+0x30;
disp3[11]=tempH/10+0x30;
disp3[12]=tempH%10+0x30;
disp4[3]=humiL/10+0x30;
disp4[4]=humiL%10+0x30;
disp4[11]=humiH/10+0x30;
disp4[12]=humiH%10+0x30;
write_com(0x0c);
if(mode==0)
{
write_string(1,0,disp1);
write_string(2,0,disp2);
}
else
{
write_string(1,0,disp3);
write_string(2,0,disp4);
}
//设置光标
switch(mode)
{
case 1:write_sfm(1,4);break;
case 2:write_sfm(1,12);break;
case 3:write_sfm(2,4);break;
case 4:write_sfm(2,12);
}
if(mode>0)
write_com(0x0e);
//报警
if((rec_data[0]>tempH)||(rec_data[0]<tempL)||(rec_data[2]>humiH)||(rec_data[2]<humiL))
beep=0;
else
beep=1;
}
TH0=0X3C;
TL0=0XB0;
}
DHT11.c
#include "reg51.h"
#include "DHT11.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar rec_dat[9]; //储存数据
uchar rec_data[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--);
}
/*
主机（单片机）发送起始信号：
1.主机先拉高data。
2.拉低data延迟18ms。
3.拉高data并延迟等待（通过此操作将单片机引脚设置为输入）。
*/
void DHT11_start()
{
Data=1;
DHT11_delay_us(2);
Data=0;
DHT11_delay_ms(25); //拉低延时18ms以上
Data=1;
DHT11_delay_us(30); //拉高 延时 20~40us，取中间值 30us
}
/*------------------------------------------------
接收八位二进制
------------------------------------------------*/
uchar DHT11_rec_byte() //接收一个字节
{
unsigned char i,dat=0;
for(i=0;i<8;i++) //从高到低依次接收8位数据
{
while(Data); //等待进入低电平
while(!Data); //等待50us低电平过去
DHT11_delay_us(8); //延时60us，如果还为高则数据为1，否则为0
dat<<=1;//移位（低位补零）使正确接收8位数据，数据为0时直接移位
if(Data==1) //数据为1时，使dat加1来接收数据1
dat+=1;
while(Data); //等待数据线拉低
}
return dat;
}
/————————————————
接收40bit数据（具体的温湿度）
1.主机先把data线拉高（io设置为输入）。
2.从机把data线拉低，主机读取data线电平，直到低电平结束（大约50us）
从机拉高data线后，延迟40us左右（28~70us之间）主机再次读取data线电平，如果为低电平，则为“0”，如果为高电平，则为“1”。
3.继续重复上述1,2步骤累计40次。
————————————————/
uchar T_H;
void DHT11_receive() //接收40位的数据
{
uchar R_H,R_L,T_L,RH,RL,TH,TL,revise;
DHT11_start();//发送起始信号：
if(Data==0)
{
while(Data==0); //等待拉高
DHT11_delay_us(40); //拉高后延时80us
R_H=DHT11_rec_byte(); //接收湿度高八位
R_L=DHT11_rec_byte(); //接收湿度低八位
T_H=DHT11_rec_byte(); //接收温度高八位
T_L=DHT11_rec_byte(); //接收温度低八位
revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位
DHT11_delay_us(25); //结束
if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise) //最后一字节为校验位，校验是否正确
{
RH=R_H;
RL=R_L;
TH=T_H;
TL=T_L;
}
/*数据处理，转换为字符，方便显示*/
//湿度
rec_dat[0]='0'+(RH/10);
rec_dat[1]='0'+(RH%10);
rec_dat[2]=' ';
rec_dat[3]=' ';
//温度
rec_dat[4]='0'+(TH/10);
rec_dat[5]='0'+(TH%10);
rec_dat[6]=' ';
rec_data[0] = TH;
rec_data[2] = RH;
}
}
DHT11.h
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit Data=P2^7; //数据线
extern uchar rec_dat[9]; //储存数据
extern uchar rec_data[5];
void DHT11_delay_us(uchar n);
void DHT11_delay_ms(uint z);
void DHT11_start();
uchar DHT11_rec_byte();
void DHT11_receive();
LCD1602程序内容同方法一
TIM程序内容同方法一
方法三
main.c程序内容同方法二
DHT11程序内容同方法二
TIM程序内容同方法一
LCD1602.c
#include "reg51.h"
#include "LCD1602.h"
#include "intrins.h"
sbit LCD_RS = P2^5;
sbit LCD_RW = P2^6;
sbit LCD_E = P2^7;
sbit LED_V0 = P1^0;
#define LCD_DataPort P0
void Delay1ms() //@11.0592MHz 1ms
{
unsigned char i, j;
_nop_();
i = 2;
j = 199;
do
{
while (--j);
} while (--i);
}
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
LCD_RS = 0;
LCD_RW = 0;
LCD_DataPort = Command;
LCD_E = 1;
Delay1ms();
LCD_E = 0;
Delay1ms();
}
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
LCD_RS = 1;
LCD_RW = 0;
LCD_DataPort = Data;
LCD_E = 1;
Delay1ms();
LCD_E = 0;
Delay1ms();
}
void LCD_Init()
{
LCD_WriteCommand(0x38);
LCD_WriteCommand(0x0c);
LCD_WriteCommand(0x06);
LCD_WriteCommand(0x01);
LED_V0 = 0;
}
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Columu)
{
if(Line == 1)
{
LCD_WriteCommand( 0x80 | (Columu-1) );
}
else
{
LCD_WriteCommand( 0x80 | ( Columu-1 )+0x40 );
}
}
void LCD_ShowChar(unsigned char Line , unsigned char Columu , unsigned char Char)
{
LCD_SetCursor(Line,Columu);
LCD_WriteData(Char);
}
void LCD_ShowString(unsigned char Line , unsigned char Columu , unsigned char* String)
{
unsigned char i = 0;
LCD_SetCursor(Line,Columu);
for(i=0;String[i] != '\0';i++)
{
LCD_WriteData(String[i]);
}
}
int LCD_Pow(unsigned char x,unsigned char y)
{
int result = 1;
unsigned char i = 0;
for(i=0;i<y;i++)
{
result *= x;
}
return result;
}
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Columu,unsigned int Num,unsigned int Length)
{
unsigned char i = 0;
LCD_SetCursor(Line,Columu);
for(i=Length;i>0;i--)
{
LCD_WriteData('0'+Num/LCD_Pow(10,i-1)%10);
}
}
LCD1602.h
#ifndef _LCD1602_h_
#define _LCD1602_h_
void Delay1ms(void);
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command);
void LCD_WriteData(unsigned char Data);
void LCD_Init(void);
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Columu);
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Columu,unsigned char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Columu,unsigned char* String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Columu,unsigned int Num,unsigned int Length);
#endif
直接调用使用示例
LCD_Init(); //初始化
LCD_ShowChar(1,7,'Y');
LCD_ShowString(2,1,"Hello! Yanzijun");
LCD_ShowNum(1,8,689,3);
STM32单片机示例如下
DHT11.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "dht11.h"
#include "delay.h"
//数据
unsigned int rec_data[4];
//对于stm32来说，是输出
void DH11_GPIO_Init_OUT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
//对于stm32来说，是输入
void DH11_GPIO_Init_IN(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
//主机发送开始信号
void DHT11_Start(void)
{
DH11_GPIO_Init_OUT(); //输出模式
dht11_high; //先拉高
delay_us(30);
dht11_low; //拉低电平至少18us
delay_ms(20);
dht11_high; //拉高电平20~40us
delay_us(30);
DH11_GPIO_Init_IN(); //输入模式
}
//获取一个字节
char DHT11_Rec_Byte(void)
{
unsigned char i = 0;
unsigned char data;
for(i=0;i<8;i++) //1个数据就是1个字节byte，1个字节byte有8位bit
{
while( Read_Data == 0); //从1bit开始，低电平变高电平，等待低电平结束
delay_us(30); //延迟30us是为了区别数据0和数据1，0只有26~28us
data <<= 1; //左移
if( Read_Data == 1 ) //如果过了30us还是高电平的话就是数据1
{
data |= 1; //数据+1
}
while( Read_Data == 1 ); //高电平变低电平，等待高电平结束
}
return data;
}
//获取数据
void DHT11_REC_Data(void)
{
unsigned int R_H,R_L,T_H,T_L;
unsigned char RH,RL,TH,TL,CHECK;
DHT11_Start(); //主机发送信号
dht11_high; //拉高电平
if( Read_Data == 0 ) //判断DHT11是否响应
{
while( Read_Data == 0); //低电平变高电平，等待低电平结束
while( Read_Data == 1); //高电平变低电平，等待高电平结束
R_H = DHT11_Rec_Byte();
R_L = DHT11_Rec_Byte();
T_H = DHT11_Rec_Byte();
T_L = DHT11_Rec_Byte();
CHECK = DHT11_Rec_Byte(); //接收5个数据
dht11_low; //当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线 50us
delay_us(55); //这里延时55us
dht11_high; //随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
if(R_H + R_L + T_H + T_L == CHECK) //和检验位对比，判断校验接收到的数据是否正确
{
RH = R_H;
RL = R_L;
TH = T_H;
TL = T_L;
}
}
rec_data[0] = RH;
rec_data[1] = RL;
rec_data[2] = TH;
rec_data[3] = TL;
}
DHT11.h
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "stm32f10x.h" // Device header
#define dht11_high GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12)
#define dht11_low GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_12)
#define Read_Data GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_12)
void DHT11_GPIO_Init_OUT(void);
void DHT11_GPIO_Init_IN(void);
void DHT11_Start(void);
unsigned char DHT11_REC_Byte(void);
void DHT11_REC_Data(void);
#endif
main.c
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "delay.h"
#include "OLED.h"
#include "dht11.h"
#include "usart.h"
extern unsigned int rec_data[4];
int main()
{
OLED_Init();
uart_init(9600);
OLED_ShowCHinese(0, 0, 0); //温
OLED_ShowCHinese(0, 16, 1); //度
OLED_ShowCHinese(0, 32, 4); //：
OLED_ShowCHinese(0, 60, 5); //.
OLED_ShowCHinese(0, 90, 6); //℃
OLED_ShowCHinese(4, 0, 2); //湿 OLED_ShowCHinese(4, 16, 3); //度 OLED_ShowCHinese(4, 32, 4); //： OLED_ShowCHinese(4, 60, 5); //. OLED_ShowCHinese(4, 90, 7); //% while(1) { delay_s(1); DHT11_REC_Data(); //接收温度和湿度的数据 OLED_ShowNum(1,7,rec_data[2],2); OLED_ShowNum(1,10,rec_data[3],1); OLED_ShowNum(3,7,rec_data[0],2); OLED_ShowNum(3,10,rec_data[1],2); printf(“温度：%d\r\n”,rec_data[2]); printf(“湿度：%d\r\n”,rec_data[0]); printf(“\r\n\n”);
}
}
LCD1602.c
#include "LCD1602.h"
/******************************************************************************
* 函数名称:void GPIO_Configuration() *
* 函数功能:LCD1602引脚初始化 *
* 输入参数:无 *
* 返回值 :无 *
* 其他说明: *
******************************************************************************/
/*******************根据自己的硬件引脚做修改*****************************************/
void GPIO_Configuration()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//选择工作频率
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//设置工作模式
GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3 | GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;//设置工作模式
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//选择工作频率
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );
}
/******************************************************************************
* 函数名称:void LCD1602_Init() *
* 函数功能:LCD1602初始化 *
* 输入参数:无 *
* 返回值 :无 *
* 其他说明: *
******************************************************************************/
void LCD1602_Init()
{
GPIO_Configuration(); //初始化引脚
LCD1602_Write_Cmd( 0x38 ); //显示模式设置
delay_ms( 5 );
LCD1602_Write_Cmd( 0x0c ); //显示开及光标设置
delay_ms( 5 );
LCD1602_Write_Cmd( 0x06 ); //显示光标移动位置
delay_ms( 5 );
LCD1602_Write_Cmd( 0x01 ); //显示清屏
delay_ms( 5 );
}
/******************************************************************************
* 函数名称:void LCD1602_Write_Cmd(u8 cmd) *
* 函数功能:写命令函数 *
* 输入参数: cmd 命令 *
* 返回值 :无 *
* 其他说明: *
******************************************************************************/
void LCD1602_Write_Cmd( u8 cmd )
{
LCD_RS_Clr();
LCD_RW_Clr();
LCD_EN_Set();
GPIO_Write( GPIOA, (GPIO_ReadOutputData( GPIOA ) & 0xff00) | cmd );//对电平的读取
DATAOUT( cmd );
delay_ms( 5 );
LCD_EN_Clr();
}
/******************************************************************************
* 函数名称:void LCD1602_Write_Dat(u8 date) *
* 函数功能:写数据函数 *
* 输入参数: date 数据 *
* 返回值 :无 *
* 其他说明: *
******************************************************************************/
void LCD1602_Write_Dat( u8 data )
{
LCD_RS_Set();
LCD_RW_Clr();
LCD_EN_Set();
GPIO_Write( GPIOA, (GPIO_ReadOutputData( GPIOA ) & 0xff00) | data );//对电平的读取
delay_ms( 5 );
LCD_EN_Clr();
}
/******************************************************************************
* 函数名称:void LCD1602_ClearScreen() *
* 函数功能:1602清屏函数 *
* 输入参数:无 *
* 返回值 :无 *
* 其他说明: *
******************************************************************************/
void LCD1602_ClearScreen()
{
LCD1602_Write_Cmd( 0x01 );
}
/******************************************************************************
* 函数名称:void LCD1602_Set_Cursor(u8 x, u8 y) *
* 函数功能:设置1602位置函数 *
* 输入参数:x 横坐标 y 纵坐标 *
* 返回值 :无 *
* 其他说明: *
******************************************************************************/
void LCD1602_Set_Cursor( u8 x, u8 y )
{
u8 addr;
if ( y == 0 )
addr = 0x00 + x;
else
addr = 0x40 + x;
LCD1602_Write_Cmd( addr | 0x80 );
}
/******************************************************************************
* 函数名称:void LCD1602_Show_Str( u8 x, u8 y, u8 *str ) *
* 函数功能:指定位置显示字符串函数 *
* 输入参数:x 横坐标 y 纵坐标 *str 字符串 *
* 返回值 : 无 *
* 其他说明: *
******************************************************************************/
void LCD1602_Show_Str( u8 x, u8 y, u8 *str )
{
LCD1602_Set_Cursor( x, y );
while ( *str != '\0' )
{
LCD1602_Write_Dat( *str++ );
}
}
LCD1602.h
#ifndef __LCD1602_H
#define __LCD1602_H
/***************************根据自己的硬件引脚做修改*****************************/
#define LCD_RS_Set() GPIO_SetBits( GPIOB, GPIO_Pin_12 )//1602的数据/指令选择控制线
#define LCD_RS_Clr() GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_12 )
#define LCD_RW_Set() GPIO_SetBits( GPIOB, GPIO_Pin_13 )//1602的读写控制线
#define LCD_RW_Clr() GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_13 )
#define LCD_EN_Set() GPIO_SetBits( GPIOB, GPIO_Pin_14 )//1602的使能控制线
#define LCD_EN_Clr() GPIO_ResetBits( GPIOB, GPIO_Pin_14 )
#define DATAOUT( x ) GPIO_Write( GPIOA, x ) //1602的8条数据控制线
void GPIO_Configuration();
void LCD1602_Init();
void LCD1602_Wait_Ready();
void LCD1602_Write_Cmd( u8 cmd );
void LCD1602_Write_Dat( u8 data );
void LCD1602_ClearScreen();
void LCD1602_Set_Cursor( u8 x, u8 y );
void LCD1602_Show_Str( u8 x, u8 y, u8 *str );
#endif
LCD1602 STM32驱动(6线)
LCD1602.c
#include “LCD1602.h” #include “delay.h”//程序中的延时函数根据自己32单片机来就行void hc595SendData(unsigned char sendVal) { unsigned char i; //从CPU中向595一位一位发送，595一位一位接收 for(i = 0; i < 8; i++) { if((sendVal « i) & 0x80) MOSIO = 1; else MOSIO = 0; S_CLK = 0; S_CLK = 1; } //CPU发送完后，R_CLK将数据并行输出， //实现了只占用CPU一个输出口就可以输出8bit数据 R_CLK = 0; R_CLK = 1; } void LCD1602_write_com(unsigned char com)
{ hc595SendData(com); LCD_RS_0; LCD_EN_0; delay_ms(10);
LCD_EN_1; } void LCD1602_write_data(unsigned char date)
{ hc595SendData(date); LCD_RS_1; LCD_EN_0; delay_ms(10); LCD_EN_1; } void LCD1602_Init(void)
{ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE ); GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = LCD_RS_PIN | LCD_EN_PIN | GPIO_Pin_0; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
LCD1602_write_com(0x01); LCD1602_write_com(0x38); LCD1602_write_com(0x0C);//开显示，不需要光标
LCD1602_write_com(0x06); } void LCD1602_Clear(void) { LCD1602_write_com(0x01); } void LCD1602_ShowChar(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char xsz)
{ ypos%=2; if(ypos==0) { LCD1602_write_com(0x80+xpos); } else { LCD1602_write_com(0x80+0x40+xpos); } LCD1602_write_data(xsz); } void LCD1602_ShowLineStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char p) { unsigned char i=0; if(ypos>1 || xpos>=16)return; while(p!=’\0’ && i<16 && xpos<16) { i++; LCD1602_ShowChar(xpos++,ypos,*p++); delay_us(500); } } void LCD1602_ShowStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char p) { if(ypos>1)return; while(p!=’\0’) { LCD1602_ShowChar(xpos++,ypos,p++); if(p==’\n’)//当检测到换行符时，进行换行检测 { xpos=0; ypos++; p++; } } }
LCD1602.h
#ifndef __LCD1602_H #define __LCD1602_H//1602液晶指令/数据或选择引脚 #define LCD_RS_PORT GPIOB #define LCD_RS_PIN GPIO_Pin_10 #define LCD_RS_0 GPIO_ResetBits(LCD_RS_PORT, LCD_RS_PIN) #define LCD_RS_1 GPIO_SetBits(LCD_RS_PORT, LCD_RS_PIN)
//1602液晶使能引脚 #define LCD_EN_PORT GPIOB #define LCD_EN_PIN GPIO_Pin_11 //PB11 #define LCD_EN_0 GPIO_ResetBits(LCD_EN_PORT, LCD_EN_PIN) #define LCD_EN_1 GPIO_SetBits(LCD_EN_PORT, LCD_EN_PIN)
//1602液晶数据端口
#define MOSIO PBout(0)
#define R_CLK PCout(5)
#define S_CLK PCout(4)
/*********************函数声明*****************/
void LCD1602_Init(void);
void LCD1602_Clear(void);
void LCD1602_ShowStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p);
void LCD1602_BKLSet(unsigned char on);
unsigned char LCD1602_BKLGet(void);
void LCD1602_ShowLineStr(unsigned char xpos,unsigned char ypos,char *p);
void LCD1602_ShowState(unsigned char Signal, unsigned char GprsState);
/**********************************************/
#endif
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