51单片机+DHT11孵化环境温湿度监控系统程序设计

首先检测DHT11是否连接成功，如果没有连接好，则LCD1602上显示ERROR。通过按键K1可对温湿度阀值进行设定按下一次K1，进入温度上限设定，再按下K1一次，进入温度下限设定，再按下一次K1，进入湿度上限设定，再按下一次K1，进入湿度下限设定，再按下一次K1，退出模式选择，进入正常温湿度采集状态。
选择好要设定的模式，然后通过K2和K3进行数值加减。当采集的温度或者湿度高于设定上限值，降温湿指示灯D1亮，当采集的温度或者湿度低于设定下限值，升温湿指示灯D2亮，温湿度正常范围内，D1和D2指示灯不亮。
电路原理图如下：

部分单片机源程序如下:

1. #include<reg52.h>
   
2. #include "intrins.h"
   
3. typedef unsigned char uint8;
   
4. typedef unsigned int uint16;
   
5. sbit rs=P2^6;         // 数据命令选择
   
6. sbit rw=P2^5;         //读写选择
   
7. sbit e=P2^7;          //使能
   
8. 
   
9. sbit k1=P3^3; //模式
   
10. sbit k2=P2^1; //加
    
11. sbit k3=P2^2; //减
    
12. 
    
13. sbit DHT11_DQ_OUT=P3^2;
    
14. sbit led1=P3^6;
    
15. sbit led2=P3^7;
    
16. 
    
17. sbit dq=P2^0;
    
18. 
    
19. uint8 mode=0,xian;
    
20. char temph=50,templ=20;
    
21. char humih=80,humil=20;
    
22. uint8 temp,humi;
    
23. uint8 flag;          //设定报警标志
    
24. uint8 a,c,tempvalue;
    
25. uint8 code num[10]="0123456789";
    
26. 
    
27. uint8 code str1[]="Temp:";  //温度
    
28. uint8 code str2[]="Humi:";  //湿度
    
29. uint8 code str3[]="Error";  
    
30. uint8 code str4[]="Success    ";
    
31. uint8 code str5[]="%RH";
    
32. uint8 code str6[]="TempH:";          //设定温度上限显示
    
33. uint8 code str7[]="TempL:";          //设定温度下限显示
    
34. uint8 code str8[]="HumiH:";           //设定湿度上限显示
    
35. uint8 code str9[]="HumiL:";           //设定湿度下限显示
    
36. 
    
37. 
    
38. void delay(uint16 i)
    
39. {
    
40.         while(i--);
    
41. }
    
42. 
    
43. void delay_ms(uint16 i)
    
44. {
    
45.         while(i--)
    
46.                 delay(90);
    
47. }
    
48. 
    
49. void wrc(uint8 c)         //写命令
    
50. {
    
51.         delay(1000);
    
52.         rs=0;
    
53.         rw=0;
    
54.         e=0;
    
55.         P0=c;
    
56.         e=1;
    
57.         delay(10);
    
58.         e=0;
    
59. }
    
60. void wrd(uint8 dat)          //写数据
    
61. {
    
62.         delay(1000);
    
63.         rs=1;
    
64.         rw=0;
    
65.         e=0;
    
66.         P0=dat;
    
67.         e=1;
    
68.         delay(10);
    
69.         e=0;
    
70.         rs=0;
    
71. }
    
72. void lcd_init()           // LCD1602初始化
    
73. {
    
74.         delay(1000);
    
75.         wrc(0x38);
    
76.         wrc(0x38);         //功能设置命令，选择8位总线，双行显示  5*7点阵字符
    
77.         wrc(0x38);
    
78.         wrc(0x06);        //光标和显示模式设置  光标右移  整屏不移动
    
79.         wrc(0x0c);        //显示开关控制  开显示  无光标 光标不闪烁
    
80.         wrc(0x01);        //清零指令  固定的
    
81. }
    
82. //复位DHT11
    
83. void DHT11_Rst()           
    
84. {                 
    
85.     DHT11_DQ_OUT=0;         //拉低DQ
    
86.     delay_ms(20);            //拉低至少18ms
    
87.     DHT11_DQ_OUT=1;         //DQ=1
    
88.         delay(3);             //主机拉高20~40us
    
89. }
    
90. 
    
91. //等待DHT11的回应
    
92. //返回1:未检测到DHT11的存在
    
93. //返回0:存在
    
94. uint8 DHT11_Check()            
    
95. {   
    
96.         uint8 retry=0;         
    
97.     while (DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//DHT11会拉低40~50us
    
98.         {
    
99.                 retry++;
    
100.                 _nop_();
     
101.         };         
     
102.         if(retry>=100)return 1;
     
103.         else retry=0;
     
104.     while (!DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~50us
     
105.         {
     
106.                 retry++;
     
107.                 _nop_();
     
108.         };
     
109.         if(retry>=100)return 1;            
     
110.         return 0;
     
111. }
     
112. 
     
113. 
     
114. //DHT11初始化
     
115. //返回0：初始化成功，1：失败
     
116. uint8 DHT11_Init()
     
117. {
     
118.         DHT11_Rst();         
     
119.         return DHT11_Check();        
     
120. }
     
121. 
     
122. 
     
123. //从DHT11读取一个位
     
124. //返回值：1/0
     
125. uint8 DHT11_Read_Bit(void)                          
     
126. {
     
127.          uint8 retry=0;
     
128.         while(DHT11_DQ_OUT&&retry<100)//等待变为低电平 12-14us 开始
     
129.         {
     
130.                 retry++;
     
131.                 _nop_();
     
132.         }
     
133.         retry=0;
     
134.         while((!DHT11_DQ_OUT)&&retry<100)//等待变高电平         26-28us表示0,116-118us表示1
     
135.         {
     
136.                 retry++;
     
137.                 _nop_();
     
138.         }
     
139.         delay(1);//等待40us
     
140.         if(DHT11_DQ_OUT)return 1;
     
141.         else return 0;                  
     
142. }
     
143. 
     
144. //从DHT11读取一个字节
     
145. //返回值：读到的数据
     
146. uint8 DHT11_Read_Byte(void)   
     
147. {        
     
148.     uint8 i,dat=0;
     
149.         for (i=0;i<8;i++)
     
150.         {
     
151.                    dat<<=1;
     
152.             dat|=DHT11_Read_Bit();
     
153.     }                                                   
     
154.     return dat;
     
155. }
     
156. 
     
157. //从DHT11读取一次数据
     
158. //temp:温度值(范围:0~50°)
     
159. //humi:湿度值(范围:20%~90%)
     
160. //返回值：0,正常;1,读取失败
     
161. uint8 DHT11_Read_Data(uint8 *temp,uint8 *humi)   
     
162. {        
     
163.          uint8 buf[5];
     
164.         uint8 i;
     
165.         DHT11_Rst();
     
166.         if(DHT11_Check()==0)
     
167.         {
     
168.                 for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
     
169.                 {
     
170.                         buf[i]=DHT11_Read_Byte();
     
171.                 }
     
172.                 if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
     
173.                 {
     
174.                         *humi=buf[0];
     
175.                         *temp=buf[2];
     
176.                 }
     
177.                
     
178.         }else return 1;
     
179.         return 0;            
     
180. }
     
181. 
     
182. 
     
183. 
     
184. 
     
185. void ds18b20init()                //18b20的初始化
     
186. {
     
187.         dq=1;
     
188.         delay(1);
     
189.         dq=0;
     
190.         delay(80);
     
191.         dq=1;
     
192.         delay(5);
     
193.         dq=0;
     
194.         delay(20);
     
195.         dq=1;
     
196.         delay(35);
     
197. }
     
198. void ds18b20wr(uint8 dat)          //18b20写数据
     
199. {
     
200.         uint8 i;
     
201.         for(i=0;i<8;i++)
     
202.         {
     
203.                 dq=0;
     
204.                 dq=dat&0x01;
     
205.                 dat>>=1;
     
206.                 delay(8);//在时序上只有这一块对时序要求最准确，他的时间必须大于15us
     
207.                 dq=1;
     
208.                 delay(1);
     
209.         }        
     
210. }
     
211. uint8 ds18b20rd()                  //18b20读数据
     
212. {
     
213.         uint8 value,i;
     
214.         for(i=0;i<8;i++)        
     
215.         {
     
216.                 dq=0;
     
217.                 value>>=1;
     
218.                 dq=1;
     
219.                 if(dq==1)value|=0x80;
     
220.                 delay(8);//在这一块也对时间要求特别准确，整段程序必须大于60us               
     
221.         }
     
222.         return value;
     
223. }
     
224. uint8 readtemp()                          //读取温度内需要复位的
     
225. {
     
226.         uint8 b;
     
227.         ds18b20init();                //初始化
     
228.         ds18b20wr(0xcc);   //发送忽略ROM指令
     
229.         ds18b20wr(0x44);   //发送温度转换指令
     
230.         delay(100);
     
231.         ds18b20init();           //初始化
     
232.         ds18b20wr(0xcc);   //发送忽略ROM指令
     
233.         ds18b20wr(0xbe);   //发读暂存器指令
     
234.         a=ds18b20rd();         //温度的低八位
     
235.         b=ds18b20rd();         //温度的高八位
     
236.         b<<=4;                         //ssss s***；s为标志位s=0表示温度值为正数，s=1温度值为负数
     
237.         c=b&0x80;                //温度正负标志位确认
     
238.         b+=(a&0xf0)>>4;
     
239.         a=a&0x0f;          //温度的小数部分
     
240.         return b;
     
241. }
     
242. 
     
243. 
     
244. void key_pros()  //按键处理函数
     
245. {
     
246.         if(k1==0)
     
247.         {
     
248.                 delay(1000);
     
249.                 if(k1==0)
     
250.                 {
     
251.                         mode++;
     
252.                         if(mode==5)mode=0;
     
253.                         wrc(0x01);
     
254.                 }
     
255.                 while(!k1);
     
256.         }
     
257.         if(mode==1)                  //对温度上限设定
     
258.         {
     
259.                 if(k2==0)                  //加
     
260.                 {
     
261.                         delay(1000);
     
262.                         if(k2==0)
     
263.                         {
     
264.                                 temph++;
     
265.                                 if(temph>=80)temph=80;
     
266.                         }
     
267.                         while(!k2);
     
268.                 }
     
269.                 if(k3==0)           //减
     
270.                 {
     
271.                         delay(1000);
     
272.                         if(k3==0)
     
273.                         {
     
274.                                 temph--;
     
275.                                 if(temph<=0)temph=0;
     
276.                         }
     
277.                         while(!k3);
     
278.                 }
     
279.         }
     
280.         if(mode==2)                  //对温度下限设定
     
281.         {
     
282.                 if(k2==0)                  //加
     
283.                 {
     
284.                         delay(1000);
     
285.                         if(k2==0)
     
286.                         {
     
287.                                 templ++;
     
288.                                 if(templ>=80)templ=80;
     
289.                         }
     
290.                         while(!k2);
     
291.                 }
     
292.                 if(k3==0)           //减
     
293.                 {
     
294.                         delay(1000);
     
295.                         if(k3==0)
     
296.                         {
     
297.                                 templ--;
     
298.                                 if(templ<=0)templ=0;
     
299.                         }
     
300.                         while(!k3);
     
301.                 }
     
302.         }
     
303.         if(mode==3)                  //对湿度上限设定
     
304.         {
     
305.                 if(k2==0)                  //加
     
306.                 {
     
307.                         delay(1000);
     
308.                         if(k2==0)
     
309.                         {
     
310.                                 humih++;
     
311.                                 if(humih>=80)humih=80;
     
312.                         }
     
313.                         while(!k2);
     
314.                 }
     
315.                 if(k3==0)           //减
     
316.                 {
     
317.                         delay(1000);
     
318.                         if(k3==0)
     
319.                         {
     
320.                                 humih--;
     
321.                                 if(humih<=0)humih=0;
     
322.                         }
     
323.                         while(!k3);
     
324.                 }
     
325.         }
     
326.         if(mode==4)                  //对湿度下限设定
     
327.         {
     
328.                 if(k2==0)                  //加
     
329.                 {
     
330.                         delay(1000);
     
331.                         if(k2==0)
     
332.                         {
     
333.                                 humil++;
     
334.                                 if(humil>=80)humil=80;
     
335.                         }
     
336.                         while(!k2);
     
337.                 }
     
338.                 if(k3==0)           //减
     
339.                 {
     
340.                         delay(1000);
     
341.                         if(k3==0)
     
342.                         {
     
343.                                 humil--;
     
344.                                 if(humil<=0)humil=0;
     
345.                         }
     
346.                         while(!k3);
     
347.                 }
     
348.         }
     
349. }
     
350. 
     
351. void lcd_init_display()           //LCD初始化显示
     
352. {
     
353.         uint8 i;
     
354.         for(i=0;i<5;i++)
     
355.         {
     
356.                 wrc(0x80+i);
     
357.                 wrd(str1[i]);        
     
358.         }
     
359. 
     
360.         for(i=0;i<5;i++)
     
361.         {
     
362.                 wrc(0xc0+i);
     
363.                 wrd(str2[i]);        
     
364.         }
     
365. }
     
366. 
     
367. void data_pros()        //数据处理函数
     
368. {
     
369.         uint8 i;              
     
370.         uint8 temp_buf[2],humi_buf[2];
     
371.         uint8 temphbuf[2],templbuf[2],humihbuf[2],humilbuf[2];
     
372.         float dio;
     
373.         uint16 k;
     
374. 
     
375.         tempvalue=readtemp();
     
376.         DHT11_Read_Data(&temp,&humi);
     
377.         temp_buf[0]=temp/10+0x30;        
     
378.         temp_buf[1]=temp%10+0x30;
     
379. 
     
380.         humi_buf[0]=humi/10+0x30;        
     
381.         humi_buf[1]=humi%10+0x30;
     
382.         
     
383.         dio=a*0.0625;
     
384.         k=dio*10000;//取小数点后两位有效数字
     
385. 
     
386.         temphbuf[0]=temph/10+0x30;
     
387.         temphbuf[1]=temph%10+0x30;
     
388.         templbuf[0]=templ/10+0x30;
     
389.         templbuf[1]=templ%10+0x30;
     
390. 
     
391.         humihbuf[0]=humih/10+0x30;
     
392.         humihbuf[1]=humih%10+0x30;
     
393.         humilbuf[0]=humil/10+0x30;
     
394.         humilbuf[1]=humil%10+0x30;
     
395. 
     
396.         if(mode==0)
     
397.         {
     
398.                 lcd_init_display();
     
399.                 wrc(0x85);
     
400.                 wrd(num[tempvalue%100/10]);
     
401.                 wrd(num[tempvalue%100%10]);
     
402.                 wrd('.');
     
403.                 wrd(num[k/1000]);
     
404.                 wrd(0xdf);
     
405.                 wrd('C');
     
406.         
     
407.                 for(i=0;i<2;i++)
     
408.                 {
     
409.                         wrc(0Xc5+i);
     
410.                         wrd(humi_buf[i]);                  
     
411.                 }        
     
412.                 for(i=0;i<3;i++)
     
413.                 {
     
414.                         wrc(0Xc7+i);
     
415.                         wrd(str5[i]);                  
     
416.                 }        
     
417.         }
     
418.         if(mode==1)                          //温度上限显示
     
419.         {
     
420.                 wrc(0x80);
     
421.                 for(i=0;i<6;i++)
     
422.                 {
     
423.                         wrd(str6[i]);                  
     
424.                 }
     
425.                 wrd(temphbuf[0]);
     
426.                 wrd(temphbuf[1]);                        
     
427.         }
     
428.         if(mode==2)                          //温度下限显示
     
429.         {
     
430.                 wrc(0x80);
     
431.                 for(i=0;i<6;i++)
     
432.                 {
     
433.                         wrd(str7[i]);                  
     
434.                 }
     
435.                 wrd(templbuf[0]);
     
436.                 wrd(templbuf[1]);                        
     
437.         }
     
438.         if(mode==3)                          //湿度上限显示
     
439.         {
     
440.                 wrc(0x80);
     
441.                 for(i=0;i<6;i++)
     
442.                 {
     
443.                         wrd(str8[i]);                  
     
444.                 }
     
445.                 wrd(humihbuf[0]);
     
446.                 wrd(humihbuf[1]);                        
     
447.         }
     
448.         if(mode==4)                          //湿度下限显示
     
449.         {
     
450.                 wrc(0x80);
     
451.                 for(i=0;i<6;i++)
     
452.                 {
     
453.                         wrd(str9[i]);                  
     
454.                 }
     
455.                 wrd(humilbuf[0]);
     
456. ……………………
     
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