基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序（含电路图）

下面是原理图：

 

下面是SHT11与MCU连接的典型电路：

下面是源代码：

#include
#include

/********************************************************
                      宏定义
********************************************************/
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
#define noACK 0
#define ACK   1
#define STATUS_REG_W 0x06
#define STATUS_REG_R 0x07
#define MEASURE_TEMP 0x03
#define MEASURE_HUMI 0x05
#define RESET        0x1e

enum {TEMP,HUMI};

typedef union               //定义共用同类型
{
    unsigned int i;
    float f;
} value;


/********************************************************
                      位定义
********************************************************/
sbit lcdrs=P2^0;
sbit lcdrw=P2^1;
sbit lcden=P2^2;
sbit SCK = P1^0;
sbit DATA = P1^1;

/********************************************************
                     变量定义
********************************************************/
uchar table2[]="SHT11 温湿度检测";
uchar table3[]="温度为：      ℃";
uchar table4[]="湿度为：";
uchar table5[]=".";
uchar wendu[6];
uchar shidu[6];

/********************************************************
                    1ms延时函数
********************************************************/
void delay(int z)
{
    int x,y;
    for(x=z;x>0;x--)
        for(y=125;y>0;y--);
}

/********************************************************
                   50us延时函数
********************************************************/
void delay_50us(uint t)
{
    uint j;
    for(;t>0;t--)
        for(j=19;j>0;j--);
}

/********************************************************
                   50ms延时函数
********************************************************/
void delay_50ms(uint t)
{
    uint j;
    for(;t>0;t--)
        for(j=6245;j>0;j--);
}

/********************************************************
                  12864液晶写指令
********************************************************/
void write_12864com(uchar com)
{
    lcdrs=0;
    lcdrw=0;
    delay_50us(1);
    P0=com;
    lcden=1;
    delay_50us(10);
    lcden=0;
    delay_50us(2);
}

/********************************************************
                  12864液晶写数据
********************************************************/
void write_dat(uchar dat)
{
    lcdrs=1;
    lcdrw=0;
    delay_50us(1);
    P0=dat;
    lcden=1;
    delay_50us(10);
    lcden=0;
    delay_50us(2);
}

/********************************************************
                  12864液晶初始化
********************************************************/
void init12864lcd(void)
{
    delay_50ms(2);
    write_12864com(0x30);
    delay_50us(4);
    write_12864com(0x30);
    delay_50us(4);
    write_12864com(0x0f);
    delay_50us(4);
    write_12864com(0x01);
    delay_50us(240);
    write_12864com(0x06);
    delay_50us(10);
    write_12864com(0x0c);
    delay_50us(10);
}

/********************************************************
                  12864液晶显示函数
********************************************************/
void display1(void)
{
    uchar i;
    write_12864com(0x80);
    for(i=0;i<18;i++)
    {
         write_dat(table2[i]);
         delay_50us(1);
    }
}

/********************************************************
                  12864液晶显示函数
********************************************************/
void display2(void)
{
    uchar i;
    write_12864com(0x90);
    for(i=0;i<18;i++)
    {
         write_dat(table3[i]);
         delay_50us(1);
    }
}

/********************************************************
                  12864液晶显示函数
********************************************************/
void display3(void)
{
    uchar i;
    write_12864com(0x88);
    for(i=0;i<8;i++)
    {
         write_dat(table4[i]);
         delay_50us(1);
    }
}

/********************************************************
                  12864液晶显示函数
********************************************************/
void displaywendu(void)
{
    uchar i;
    write_12864com(0x94);
    for(i=0;i<3;i++)
    {
         write_dat(wendu[i]);
         delay_50us(1);
    }
    for(i=0;i<1;i++)
    {
         write_dat(table5[i]);
         delay_50us(1);
    }
    for(i=4;i<5;i++)
    {
         write_dat(wendu[i]);
         delay_50us(1);
    }
}


/********************************************************
                  12864液晶显示函数
********************************************************/
void displayshidu(void)
{
    uchar i;
    write_12864com(0x8C);
    for(i=0;i<3;i++)
    {
         write_dat(shidu[i]);
         delay_50us(1);
    }
    for(i=0;i<1;i++)
    {
         write_dat(table5[i]);
         delay_50us(1);
    }
    for(i=4;i<5;i++)
    {
         write_dat(shidu[i]);
         delay_50us(1);
    }
}

/********************************************************
                 SHT11写字节程序
********************************************************/
char s_write_byte(unsigned char value)
{
    unsigned char i,error=0;
    for (i=0x80;i>0;i>>=1)             //高位为1，循环右移
    {
        if (i&value) DATA=1;          //和要发送的数相与，结果为发送的位
        else DATA=0;
        SCK=1;
        _nop_();_nop_();_nop_();        //延时3us
        SCK=0;
    }
    DATA=1;                           //释放数据线
    SCK=1;
    error=DATA;                       //检查应答信号，确认通讯正常
    _nop_();_nop_();_nop_();
    SCK=0;
    DATA=1;
    return error;                     //error=1 通讯错误
}

/********************************************************
                 SHT11读字节程序
********************************************************/
char s_read_byte(unsigned char ack)
{
    unsigned char i,val=0;
    DATA=1;                           //释放数据线
    for(i=0x80;i>0;i>>=1)             //高位为1，循环右移
    {
        SCK=1;
        if(DATA) val=(val|i);             //读一位数据线的值
        SCK=0;
    }
    DATA=!ack;                        //如果是校验，读取完后结束通讯；
    SCK=1;
    _nop_();_nop_();_nop_();          //延时3us
    SCK=0;
    _nop_();_nop_();_nop_();
    DATA=1;                           //释放数据线
    return val;
}

/********************************************************
                 SHT11启动传输
********************************************************/
void s_transstart(void)
{
    DATA=1; SCK=0;                   //准备
    _nop_();
    SCK=1;
    _nop_();
    DATA=0;
    _nop_();
    SCK=0;
     _nop_();_nop_();_nop_();
    SCK=1;
    _nop_();
    DATA=1;
    _nop_();
    SCK=0;
}


/********************************************************
                 SHT11连接复位
********************************************************/
void s_connectionreset(void)
{
    unsigned char i;
    DATA=1; SCK=0;                    //准备
    for(i=0;i<9;i++)                  //DATA保持高，SCK时钟触发9次，发送启动传输，通迅即复位
    {
        SCK=1;
        SCK=0;
    }
    s_transstart();                   //启动传输
}

/********************************************************
                 SHT11温湿度检测
********************************************************/
char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
{
    unsigned error=0;
    unsigned int i;

    s_transstart();                   //启动传输
    switch(mode)                      //选择发送命令
        {
        case TEMP : error+=s_write_byte(MEASURE_TEMP); break;          //测量温度
                case HUMI : error+=s_write_byte(MEASURE_HUMI); break;          //测量湿度
            default     : break;
    }
    for (i=0;i<65535;i++) if(DATA==0) break;        //等待测量结束
    if(DATA) error+=1;                              // 如果长时间数据线没有拉低，说明测量错误
    *(p_value) =s_read_byte(ACK);           //读第一个字节，高字节 (MSB)
    *(p_value+1)=s_read_byte(ACK);          //读第二个字节，低字节 (LSB)
    *p_checksum =s_read_byte(noACK);        //read CRC校验码
    return error;                   // error=1 通讯错误
}
/********************************************************
            SHT11温湿度值标度变换及温度补偿
********************************************************/
void calc_sth10(float *p_humidity ,float *p_temperature)
{
    const float C1=-4.0;              // 12位湿度精度 修正公式
    const float C2=+0.0405;           // 12位湿度精度 修正公式
    const float C3=-0.0000028;        // 12位湿度精度 修正公式
    const float T1=+0.01;             // 14位温度精度 5V条件  修正公式
    const float T2=+0.00008;          // 14位温度精度 5V条件  修正公式

    float rh=*p_humidity;             // rh:      12位 湿度
    float t=*p_temperature;           // t:       14位 温度
    float rh_lin;                     // rh_lin: 湿度 linear值
    float rh_true;                    // rh_true: 湿度 ture值
    float t_C;                        // t_C   : 温度 ℃

    t_C=t*0.01 - 40;                  //补偿温度
    rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1;     //相对湿度非线性补偿
    rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin;   //相对湿度对于温度依赖性补偿
    if(rh_true>100)rh_true=100;       //湿度最大修正
    if(rh_true<0.1)rh_true=0.1;       //湿度最小修正

    *p_temperature=t_C;               //返回温度结果
    *p_humidity=rh_true;              //返回湿度结果
}
/********************************************************
                     主函数
********************************************************/
void main(void)
{
    unsigned int temp,humi;
    value humi_val,temp_val;        //定义两个共同体，一个用于湿度，一个用于温度
    unsigned char error;            //用于检验是否出现错误
    unsigned char checksum;         //CRC
    init12864lcd();
    display1();
    display2();
    display3();
    s_connectionreset();               //启动连接复位
    while(1)
    {
        error=0;                       //初始化error=0，即没有错误
        error+=s_measure((unsigned char*)&temp_val.i,&checksum,TEMP); //温度测量
        error+=s_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI); //湿度测量
        if(error!=0) 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
            temp_val.f=(float)temp_val.i;                   //转换为浮点数
            calc_sth10(&humi_val.f,&temp_val.f);            //修正相对湿度及温度
            temp=temp_val.f*10;
            humi=humi_val.f*10;
            wendu[0]=temp/1000+'0';             //温度百位
            wendu[1]=temp%1000/100+'0';         //温度十位
            wendu[2]=temp%100/10+'0';           //温度个位
            wendu[3]=0x2E;                      //小数点
            wendu[4]=temp%10+'0';               //温度小数点后第一位
            displaywendu();
            shidu[0]=humi/1000+'0';             //湿度百位
            shidu[1]=humi%1000/100+'0';         //湿度十位
            shidu[2]=humi%100/10+'0';           //湿度个位
            shidu[3]=0x2E;                      //小数点
            shidu[4]=humi%10+'0';               //湿度小数点后第一位
            displayshidu();
        }
        delay(800);                             //等待足够长的时间，以现行下一次转换
    }
}

 

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