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51单片机学习实践：读取DHT11和DHT22测量的温湿度并在串口打印 附程序

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楼主
ID:759974 发表于 2020-11-22 22:29 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
STC15单片机
实验名称：读取DHT11和DHT22测量的温度和湿度
实验内容：
        读取DHT11和DHT22测量的温度和湿度，使用串口打印
        读取DS18B20模块测量温度作为参考比较
实验器材：
        STC15W408AS_DIP16 x1
        DS18B20  x1
        DHT11    x1
        DHT22    x1

在STC15单片机上读取DHT11和DHT22测量的温度和湿度的基本方法：
1、MCU发送启动信号，等待DHT11/22响应
2、DHT11/22响应后，MCU开始读取40个字节测量数据；
3、检查校验和，计算测量结果


实验心得：
1、DHT11/22的单总线时序基本相同，可以合并读取代码，使用入参不同进行小部分区别处理；
2、DHT11/22的测量结果可以共用一个结构体类型；
3、DHT11/22的单总线时序很紧凑，MCU发送启动信号以后直到读取40个字节数据之间，代码尽量紧凑，避免使用printf这种耗时函数，否则容易出现读取失败；

图1：DHT11和DHT22模块



图2：串口打印效果




  1. //主函数
  2. void main(void)
  3. {
  4.         uint8 pdata uart_cmd_buf[64] = {0};

  6.         //设置STC15W408AS单片机端口为标准模式
  7.         Config_Port();

  9.         //串口初始化，波特率9600
  10.         UART_Config_1(9600);
  11.        
  12.         //定时器0设置，1ms循环
  13.         Timer0Init();

  15.         //启动DS18B20
  16.         DS18B20_Start();

  18.         // 事件处理循环
  19.         while(1)
  20.         {       
  21.                 UART_Cmd_Check(&uart_cmd_buf, sizeof(uart_cmd_buf)-1);
  22.                
  23.         if (timer_flag_10s)  //每隔10s执行以下分支
  24.         {
  25.                         printf("\r\n### timer_count %06u seconds ###\r\n", 10*++timer_count);
  26.             timer_flag_10s = 0;

  28.                         DS18B20_Update_Show();
  29.                         DHT_Update_Show();
  30.                 }
  31.                
  32.         }   
  33. }
复制代码
  1. void DHT_Update_Show(void)
  2. {
  3.         T_DHT_Data dht_data;
  4.         uint8 ret = 0;

  6.         memset(&dht_data, 0x0, sizeof(T_DHT_Data));
  7.         if(0 == DHT_Read(&dht_data, E_DHT11))
  8.         {
  9.                 printf(">>>DHT11  R: %4.1f %%\r\n", dht_data.R);
  10.                 printf(">>>DHT11  T: %4.1f c\r\n", dht_data.T);
  11.         }
  12.         else
  13.         {
  14.                 printf(">>>DHT11_Read failed.\r\n");
  15.         }

  17.         printf("\r\n");

  19.         memset(&dht_data, 0x0, sizeof(T_DHT_Data));
  20.         if(0 == DHT_Read(&dht_data, E_DHT22))
  21.         {
  22.                 printf(">>>DHT22  R: %4.1f %%\r\n", dht_data.R);
  23.                 printf(">>>DHT22  T: %4.1f c\r\n", dht_data.T);
  24.         }
  25.         else
  26.         {
  27.                 printf(">>>DHT22_Read failed.\r\n");
  28.         }

  30.         printf("\r\n");
  31. }
复制代码
  1. typedef struct _DHT_Data
  2. {
  3.         uint8 R_H_Byte;        //湿度高位字节
  4.         uint8 R_L_Byte;        //湿度低位字节
  5.         uint8 T_H_Byte;        //温度高位字节
  6.         uint8 T_L_Byte;        //湿度低位字节
  7.         uint8 Chk_Sum;        //读取校验和
  8.         uint8 Cal_Sum;        //计算校验和
  9.         float R;                //湿度计算结果
  10.         float T;                //温度计算结果
  11. } T_DHT_Data;

  13. typedef enum dht_type
  14. {
  15.         E_DHT11,
  16.         E_DHT22,
  17. } E_DHT_TYPE;

  19. sbit DHT11_DIO = P1^2; // DHT11数据端口
  20. sbit DHT22_DIO = P1^3; // DHT22数据端口

  22. bit DHT_Read(T_DHT_Data *Data, E_DHT_TYPE dht_type);
复制代码
  1. bit DHT_Read(T_DHT_Data *Data, E_DHT_TYPE dht_type)
  2. {
  3.         uint8 ack = 0;
  4.         uint8 cnt = 0;
  5.         bit   chk = 0;

  7.         if(E_DHT11 == dht_type)
  8.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT11_Read...\r\n");
  9.         else
  10.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT22_Read...\r\n");

  12.         //发送起始信号
  13.         DHT_Start(dht_type);

  15.         _Set_IO_Input(dht_type); //DHT DIO数据端口设置为输入模式

  17.     //等待低电平
  18.         if(E_DHT11 == dht_type)
  19.                 while(DHT11_DIO);
  20.         else
  21.                 while(DHT22_DIO);

  23.     //DHT11会拉低40~80us
  24.         if(E_DHT11 == dht_type)
  25.                 while(!DHT11_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();
  26.         else
  27.                 while(!DHT22_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();

  29.         //这里不要使用printf这种耗时长的语句，否则会造成时序错乱
  30.         //printf(">>>DHT_Read 2-1(cnt=%bu)\r\n", cnt);

  32.         if(10 > cnt)
  33.         {
  34.                 //DHT11会继续拉高40~80us
  35.                 //Delay100us();

  37.                  cnt = 0;
  38.                  if(E_DHT11 == dht_type)
  39.                          while(DHT11_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();
  40.                  else
  41.                          while(DHT22_DIO && 10 > cnt++) Delay10us();
  42.                  
  43.                  if(10 < cnt) return 1; //返回读取失败

  45.                 //这里不要使用printf这种耗时长的语句，否则会造成时序错乱
  46.                 //printf(">>>DHT_Read 2-1(cnt=%bu)\r\n", cnt);

  48.                 Data->R_H_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //读湿度数据高8位
  49.                 Data->R_L_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //读湿度数据低8位
  50.                 Data->T_H_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //读温度数据高8位
  51.                 Data->T_L_Byte        = DHT_Read_Byte(dht_type); //读温度数据低8位
  52.                 Data->Chk_Sum        = DHT_Read_Byte(dht_type); //读校验位

  54.                 _Set_IO_Output(dht_type);//DHT DIO数据端口设置为为输出模式
  55.                 //释放总线
  56.                 if(E_DHT11 == dht_type)
  57.                         DHT11_DIO = 0;
  58.                 else
  59.                         DHT22_DIO = 0;
  60.                 Delay10us();Delay10us();Delay10us(); //读取结束，拉低电平30us

  62.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Data->R_H_Byte: %bu, Data->R_L_Byte: %bu\r\n", Data->R_H_Byte, Data->R_L_Byte);
  63.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Data->T_H_Byte: %bu, Data->T_L_Byte: %bu\r\n", Data->T_H_Byte, Data->T_L_Byte);
  64.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Data->Chk_Sum: %bu\r\n", Data->Chk_Sum);

  66.                 //将温湿度高低8位累加校验和，并强制转换为uint8类型
  67.                 Data->Cal_Sum = (uint8)(Data->R_L_Byte + Data->R_H_Byte + Data->T_L_Byte + Data->T_H_Byte);

  69.                 if(DEBUG_MODE) printf(">>>DHT_Read Chk_Sum: %bu, Cal_Sum: %bu\r\n", Data->Chk_Sum, Data->Cal_Sum);

  71.                 if(Data->Chk_Sum == Data->Cal_Sum)//校验正确
  72.                 {
  73.                         if(E_DHT11 == dht_type)
  74.                         {
  75.                                 Data->R = (float)((10 * Data->R_H_Byte + Data->R_L_Byte) / 10);//转换湿度数据
  76.                                 Data->T = (float)((10 * Data->T_H_Byte + Data->T_L_Byte) / 10);//转换温度数据
  77.                         }
  78.                         else
  79.                         {
  80.                                 Data->R = (float)((256 * Data->R_H_Byte + Data->R_L_Byte) / 10);//转换湿度数据
  81.                                 Data->T = (float)((256 * Data->T_H_Byte + Data->T_L_Byte) / 10);//转换温度数据                       
  82.                         }
  83.                         return 0; //返回读取成功
  84.                 }
  85.         }
  86.         return 1; //返回读取失败
  87. }
复制代码

完整代码如下：

图3：代码文件组成



UART_DHT_STC15W408AS.7z (17.04 KB, 下载次数: 76)




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