【 DHT11 温湿度传感器】使用STC89C51读取发送到串口、通过时序图编写C语言

news2024/11/25 13:20:44

文章目录

DHT11 温湿度传感器
- 概述
- 接线
- 数据传送
- - 通讯过程时序图
  - 检测模块是否存在
- 代码实现
- 总结
- - 对tmp = tmp << 1;的理解
  - 对sendByte(datas[0]/10 + 0x30);的理解

DHT11 温湿度传感器

使用80C51单片机通过读取HDT11温湿度传感的数据，发送到串口。
通过时序图编写相应的C语言代码。
总结

概述

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，应用领域：暖通空调；汽车；消费品；气象站；湿度调节器；除湿器；家电；医疗；自动控制.

DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，内部由一个 8 位单片机控制一个电阻式感湿元件和一个 NTC 测温元件。DHT11 虽然也是采用单总线协议，但是该协议与 DS18B20 的单总线协议稍微有些不同之处。
相比于 DS18B20 只能测量温度，DHT11 既能检测温度又能检测湿度，不过 DHT11 的精度和测量范围都要低于 DS18B20，其温度测量范围为 0~50℃，误差在±2℃；湿度的测量范围为 20%~90%RH（Relative Humidity 相对湿度—指空气中水汽压与饱和水汽压的百分比），误差在±5%RH。DHT11 电路很简单，只需要将 DATA 引脚连接单片机的一个 I/O 即可，不过该引脚需要上拉一个 5K 的电阻，DHT11 的供电电压为 3~5.5V

在这里插入图片描述

接线

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数据传送

只有一根数据线DATA，单片机发送序列指令给DHT11模块，模块一次完整的数据传输为40bit,高位先
数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验

通讯过程时序图

在这里插入图片描述

因为只有一根数据线DATA，所以传输数据“0”、“1”是根据高电平的时间长短得出

检测模块是否存在

根据如下时序图，做通信初始化，并检测模块是否存在，功能是否正常
在这里插入图片描述

代码实现

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"

sbit ledOne = P3^7;
sbit dht = P3^3;//模块的data插在p3.3

char datas[5];


sfr AUXR = 0x8E;

void UartInit(void)		//9600bps@11.0592MHz
{
	AUXR = 0x01;
	SCON = 0x40; //配置串口工作方式1，REN不使能接收
	TMOD &= 0xF0;
	TMOD |= 0x20;//定时器1工作方式位8位自动重装
	
	TH1 = 0xFD;
	TL1 = 0xFD;//9600波特率的初值
	TR1 = 1;//启动定时器
}
void sendByte(char data_msg)
{
	SBUF = data_msg;
	while(!TI);
	TI = 0;
}

void sendString(char* str)
{
	while( *str != '\0'){
		sendByte(*str);
		str++;
	}
}

void Delay30ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;

	i = 54;
	j = 199;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

void Delay60us()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i;

	i = 25;
	while (--i);
}

void Delay1000ms()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j, k;

	_nop_();
	i = 8;
	j = 1;
	k = 243;
	do
	{
		do
		{
			while (--k);
		} while (--j);
	} while (--i);
}

void DHT11_Start()
{
	dht = 1;
	dht = 0;
	//延时30ms
	Delay30ms();
	dht = 1;
	
	while(dht);
	while(!dht);
	while(dht);
}
void Delay40us()		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i;

	_nop_();
	i = 15;
	while (--i);
}

void Read_Data_From_DHT()
{
	int i;//轮
	int j;//每一轮读多少次
	char tmp;
	char flag;
	
	DHT11_Start();
	for(i= 0;i < 5;i++){
		//：while(!dht)       有效数据都是高电平，持续时间不一样，50us读，低电平0 高电平
		for(j=0;j<8;j++){
			while(!dht);//等待卡g点
			Delay40us();
			if(dht == 1){
				flag = 1;
				while(dht);
			}else{
				flag = 0;
			} 
			tmp = tmp << 1;
			tmp |= flag;
		}
		datas[i] = tmp;
	}

}

void main()
{
	ledOne = 1;
	UartInit();
	Delay1000ms();
	Delay1000ms();
	while(1){
		Delay1000ms();
		Read_Data_From_DHT();	
		sendString("H:");
		sendByte(datas[0]/10 + 0x30);//43 a 
		sendByte(datas[0]%10 + 0x30);
		sendByte('.');
		sendByte(datas[1]/10 + 0x30);//43 a 
		sendByte(datas[1]%10 + 0x30);	
		sendString("\r\n");	
		sendString("T:");
		sendByte(datas[2]/10 + 0x30);//43 a 
		sendByte(datas[2]%10 + 0x30);	
		sendByte('.');
		sendByte(datas[3]/10 + 0x30);//43 a 
		sendByte(datas[3]%10 + 0x30);			
		sendString("\r\n");		
	}
}

总结

对tmp = tmp << 1;的理解

对这两句代码的理解

			tmp = tmp << 1;
			tmp |= flag;

这两句代码用于将读取到的每一位数据拼接成一个字节（8位）的数据

tmp 是一个字节变量，用于存储一个完整的8位数据。
tmp << 1 表示将 tmp 中的所有位向左移动一位。
左移一位相当于将 tmp 的二进制数乘以2，并在最右边的位填充0。例如，如果 tmp 当前值是 00101100，左移一位后变成
01011000。
这一步的作用是为即将读取的下一位数据腾出位置。
flag 是一个位变量，用于存储当前读取到的1位数据（值为0或1）
tmp |= flag 表示将 flag 的值合并到 tmp 的最右边的位。
| 是按位或操作符，如果对应位置上有一个1，结果就是1。

例如，如果 tmp 当前值是 01011000，而 flag 是 1，那么 tmp |= flag 后的值是 01011001。如果 flag 是 0，那么 tmp 仍然是 01011000
假设 tmp 初始为 00000000，我们依次读取8位数据 1, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 0。每次读取位后进行左移和按位或操作：
读取第1位（flag = 1）：tmp = tmp << 1 -> tmp = 00000000，tmp |= 1 -> tmp = 00000001
读取第2位（flag = 0）：tmp = tmp << 1 -> tmp = 00000010，tmp |= 0 -> tmp = 00000010
读取第3位（flag = 1）：tmp = tmp << 1 -> tmp = 00000100，tmp |= 1 -> tmp = 00000101