单片机SHT11湿度传感器的湿度显示仿真程序（可存储检索8K历史信息）详细注释

ID:780742 · 发表于 2020-7-1 09:15

由于最近的设计，花费不少心思做出了这个系统，虽然很简单，但是还是想发出来一下。当初在找资料的时候，也辛亏是这个平台的老前辈们的资料拯救了我，现在仿真做完了，调试也没什么问题，就发上去给做个留念，也留给下一个像我一样需要的人。该系统有5个模块，单片机主体、L298驱动电机模块、SHT11湿度传感器模块、RAM6264存储湿度模块以及按键切换模式模块；该系统功能是：湿度传感器采集湿度信息经过51单片机处理，显示于LCD1602液晶显示屏上，当按下湿度传感器下方按钮，即可存储湿度信息进RAM6264存储器（此处是仿真专用按钮，现实中要实现存储需要设置一个定时），当湿度小于设定值，L298驱动直流电机转动启动浇水功能；当按下功能按钮，可切换当前湿度模式和历史检索模式，另外两个按钮在历史检索模式下发挥作用，用于检索上一条和下一条。另外复位电路还模拟了一个检测阴天的复位电路，当为阴天时，则为开关按下，电路进行复位，电机停止。

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(程序带有非常详细的注释):

#include <reg52.h> //特殊功能寄存器地址的声明的头文件，如P0-P3口的地址
#include <intrins.h> //单片机内部头文件，包含很多逻辑指令，如左右移指令crol，空指令nop等
#include <math.h> //数学公式头文件，如开方sqrt
#include <stdio.h> //标准输入输出头文件，如print，scanf
#include <1602.h> //LCD1602液晶显示屏的头文件，用来显示当前湿度和历史湿度
#include <sht11.h> //湿度传感器头文件，用来采集湿度信息
#include <absacc.h> //绝对地址访问头文件，如XBYTE
#define uchar unsigned char //宏定义8位无符号整型，最大256
#define uint unsigned int //宏定义16位无符号整型，最大65536
#define RAM_6264 XBYTE[RAMADDR] //6264地址范围8000H-9FFFH
uint RAMADDR ; //定义6264的地址
uint humi; //定义湿度
value humi_val; //定义整型和浮点型共同体 humi_val
uchar error; //用于检验是否出现错误
uchar checksum; //CRC：循环冗余校验码
uchar HUMI_data[6]; //该数组存放采集到的湿度信息
uchar humi_lowest=15.5; //湿度若小于设定的15.5%时，就启动电机浇水
uchar humi_search; //用于检索历史湿度
uchar show_humi[5]; //该数组存放显示历史湿度的信息
uchar presskeynum; //按键次数变量
uchar last_humi; //上一条湿度信息
uchar next_humi; //下一条湿度信息
uchar code word1[]={" a product of "}; //开机LCD显示单词
uchar code word2[]={" Humi Display "}; //开机LCD显示单词
uchar code word3[]={" Welcome........"}; //开机LCD显示单词
sbit k1=P1^0; //切换模式按键
sbit k2=P1^1; //上一条湿度信息查询按钮
sbit k3=P1^2; //下一条湿度信息查询按钮
sbit k4=P1^3; //存储湿度信息仿真键
sbit IN1=P1^5; //电机驱动，和IN2相反状态时启动
sbit IN2=P1^6; //电机驱动，和IN1相反状态时启动
sbit ENA=P1^7; //短接时电机全速启动
//********延时函数*********//
void delay(uint z) //z为毫秒数
{
int a,b;
for(a=z;a>0;a--)
for(b=120;b>0;b--);
}
/************************************************************************/
//函数名：key
//功能：按键切换两种模式（显示模式和历史查询模式）；查询上下条湿度信息
/************************************************************************/
void key()
{
if (k1==0) //查询按键是否被按下
{
delay(30); //消抖,30ms检查是否是误触
if (k1==0) //当按键被按下
{
presskeynum++; //按键次数加一，切换模式
if(presskeynum==2) //因为只有两个模式，当再次按下按键，按键次数就会回到0
presskeynum=0; //因为只有两个模式，当再次按下按键，按键次数就会回到0
while(k1==0); //按键不被松开就一直循环
LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏
}
}
if(presskeynum==1) //查询历史湿度模式
{
if(k2==0) //查询上一条湿度按键是否被按下
{
delay(30); //消抖,30ms检查是否是误触
RAMADDR--; //存储器中指针向前移动一位
if (RAMADDR<0x8000) //如果指针指向第一位
{
RAMADDR=0x8000; //那么指针就停在第一位
}
humi_search=RAM_6264;//将6264存储器当前地址的湿度信息取出来放在humi_search中
while(k2==0); //按键不被松开就一直循环
}
if(k3==0) //查询下一条湿度按键是否被按下
{
delay(30); //消抖,30ms检查是否是误触
RAMADDR++; //存储器中指针向后移动一位
if (RAMADDR>0x83ff) //如果指针指向最后一位（1k）
RAMADDR=0x83ff; //那么指针就停在最后一位
humi_search=RAM_6264; //将6264存储器当前地址的湿度信息取出来放在humi_search中
while(k3==0); //按键不被松开就一直循环
}
}
}
/************************************************************************/
//程序名：main主函数
//功能：，控制显示屏显示湿度、查询湿度；驱动电机；存储8K湿度信息；数据传输；湿度采样及AD转换
/************************************************************************/
void main()
{
RAMADDR=0x8000; //6264首地址
LCD_Initial(); //液晶初始化
GotoXY(0,0); //选择湿度显示开始位置，在第一行第一个字符处
Print_slow(word1); //显示 a product of 字符串
LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏
GotoXY(0,0); //选择湿度显示开始位置，在第二行第一个字符处
Print_slow(word2); //显示 Humidity display 字符串
LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏
GotoXY(0,0); //选择湿度显示开始位置，在第一行第一个字符处
Print_slow(word3); //显示 Welcome........ 字符串
LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏
while(1)
{
key(); //开机后，按键在任何时候按下都可切换模式
if(presskeynum==0) //显示模式，显示当前采集回来的湿度
{
s_connectionreset(); //启动连接复位
error=0; //初始化error=0，即没有错误
error+=s_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI); //湿度测量
if(error!=0) //如果error仍为0则发生错误，因为上一步已经加上要测量的湿度信息
s_connectionreset(); //如果发生错误，系统复位
else
{
humi_val.f=(float)humi_val.i; //转换为浮点数
calc_sth10(&humi_val.f); //修正相对湿度及温度
humi=humi_val.f*10; //修正后的湿度乘10，方便存储
if(humi/10<humi_lowest) //当湿度小于最小湿度20.5%时，启动电机浇水
{
ENA=1; //高电平，最高速转动
IN1=1; //电机正转
IN2=0; //电机正转
}
else //当湿度小于最小湿度20.5%时，启动电机浇水
{
ENA=0;
IN1=0; //电机停转
IN2=0; //电机停转
}
GotoXY(0,0); //选择温度显示开始位置，第一行第一个字符处
Print(" Current Humi: "); //当前湿度
GotoXY(0,1); //选择温度显示开始位置，第二行第一个字符处
Print("Humi: % "); //5格空格
GotoXY(5,1); //选择温度显示开始位置，第二行第六个字符处
HUMI_data[0]=humi/1000+'0'; //湿度百位
if (HUMI_data[0]==0x30) //如果首位为0，ascall码0x30=‘0’
HUMI_data[0]=0x20; //首位为空格，ascall码0x20=‘空格’
HUMI_data[1]=humi%1000/100+'0'; //湿度十位
HUMI_data[2]=humi%100/10+'0'; //湿度个位
HUMI_data[3]='.' ; //小数点
HUMI_data[4]=humi%10+'0'; //湿度小数点后第一位
HUMI_data[5]='\0'; //显示停止标志。str=‘\0‘，停止
Print(HUMI_data); //输出湿度
if(k4==0) //按下确定按键
{
delay(30); //消抖30ms
if(k4==0) //按下确定键
{
RAM_6264=humi; //将湿度信息存储于6264存储器中
RAMADDR++; //地址指针后移一位
while(k4==0); //按键不被松开就一直循环
}
}
}
}
if(presskeynum==1) //历史查询湿度时显示的内容
{
show_humi[0]=humi_search%1000/100+'0'; //历史湿度十位
show_humi[1]=humi_search%100/10+'0'; //历史湿度个位
show_humi[2]='.' ; //小数点
show_humi[3]=humi_search%10+'0'; //历史湿度信息小数点后一位
show_humi[4]='\0'; //显示停止标志。str=‘\0‘，停止
GotoXY (0,0); //选择温度显示开始位置，第一行第一个字符处
Print("History Of Humi:"); //历史湿度
GotoXY(0,1); //选择温度显示开始位置，第二行第一个字符处
Print("Humi: % "); //5格空格
GotoXY (5,1); //选择温度显示开始位置，第二行第六个字符处
Print(show_humi); //显示历史湿度
}
}
}

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