2020-07-30

第二次培训 传感器的学习

这一次的学习是有关传感器的学习，以温湿度传感器为例，而比较常见的是DHT11传感器。
一.DHT11的基本了解
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，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。DHT11是一款温湿度传感器。 其测量精度为：湿度±5%RH， 温度±2℃，量程为：湿度20-90%RH， 温度0~50℃，采样周期大于等于1秒/次。
二.硬件认识
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。DHT11的优点有：品质高、响应快、抗干扰能力强、性价比极高、体积小、功耗低等。


三.原理认识
在硬件编程过程中，当你拿到一个器件，首先要了解他的引脚定义，这会告诉你这个东西应该怎么连接，在一个就是要看他的时序图，看了时序图你就知道主从设备之间进行数据采集过程中的代码应该怎么写，比如怎么启动，如何握手，怎么采集真正的数据等等。

具体的工作原理，因为我学习的时间还很短，没有很能够理解，有人有详细的描述，在此附上链接工作原理详解。以及一段相关的视频讲解视频讲解。
四.如何在arduino IDE运行，编译成功
即正确的代码。正确代码实例这个里面讲的很详细，代码也很清晰，目前我自己写代码是很不现实的，现阶段的要求是一点点看正确代码，理解并明白。

//***************************************************************//
// DHT11使用范例
//单片机 ： AT89S52 或 STC89C52RC
// 功能 ：串口发送温湿度数据 波特率 9600
//硬件连接： P2.0口为通讯口连接DHT11,DHT11的电源和地连接单片机的电源和地，单片机串口加MAX232连接电脑
#include
#include
//
typedef unsigned char U8; / defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量 /
typedef signed char S8; / defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量 /
typedef unsigned int U16; / defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号16位整型变量 /
typedef signed int S16; / defined for signed 16-bits integer variable 有符号16位整型变量 /
typedef unsigned long U32; / defined for unsigned 32-bits integer variable 无符号32位整型变量 /
typedef signed long S32; / defined for signed 32-bits integer variable 有符号32位整型变量 /
typedef float F32; / single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数（32位长度） /
typedef double F64; / double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数（64位长度） */
//
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define Data_0_time 4
//--------------- --------------------//
//----------------IO口定义区--------------------//
//-------------- --------------------------//
sbit P2_0 = P2^0 ;//DATA
sbit P2_1 = P2^1 ;
sbit P2_2 = P2^2 ;
sbit P2_3 = P2^3 ;
//--------- ------------------------------------//
//----------------定义区--------------------//
//--------------------- -----------------------//
U8 U8FLAG,k;
U8 U8count,U8temp;
U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;
U8 U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;
U8 U8comdata;
U8 outdata[5]; //定义发送的字节数
U8 indata[5];
U8 count, count_r=0;
U8 str[5]={“RS232”};
U16 U16temp1,U16temp2;
SendData(U8 *a)
{
outdata[0] = a[0];
outdata[1] = a[1];
outdata[2] = a[2];
outdata[3] = a[3];
outdata[4] = a[4];
count = 1;
SBUF=outdata[0];
}
void Delay(U16 j)
{ U8 i;
for(;j>0;j–)
{
for(i=0;i<27;i++);
}
}
void Delay_10us(void)
{
U8 i;
i–;
i–;
i–;
i–;
i–;
i–;
}
void COM(void)
{
U8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
U8FLAG=2;
//----------------------
P2_1=0 ; //T
P2_1=1 ; //T
//----------------------
while((!P2_0)&&U8FLAG++);
Delay_10us();
Delay_10us();
// Delay_10us();
U8temp=0;
if(P2_0)U8temp=1;
U8FLAG=2;
while((P2_0)&&U8FLAG++);
//----------------------
P2_1=0 ; //T
P2_1=1 ; //T
//----------------------
//超时则跳出for循环
if(U8FLAG1)break;
//判断数据位是0还是1
// 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为 1
U8comdata<<=1;
U8comdata|=U8temp; //0
}//rof
}
//------------ --------------------
//-----湿度读取子程序 ------------
//---------------------- ----------
//----以下变量均为全局变量--------
//----温度高8位 U8T_data_H------
//----温度低8位== U8T_data_L------
//----湿度高8位== U8RH_data_H-----
//----湿度低8位== U8RH_data_L-----
//----校验 8位 == U8checkdata-----
//----调用相关子程序如下----------
//---- Delay();, Delay_10us();COM();
//--------------------- -----------
void RH(void)
{
//主机拉低18ms
P2_0=0;
Delay(180);
P2_0=1;
//总线由上拉电阻拉高 主机延时20us
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
//主机设为输入 判断从机响应信号
P2_0=1;
//判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行
if(!P2_0) //T !
{
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束
while((!P2_0)&&U8FLAG++);
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态
while((P2_0)&&U8FLAG++);
//数据接收状态
COM();
U8RH_data_H_temp=U8comdata;
COM();
U8RH_data_L_temp=U8comdata;
COM();
U8T_data_H_temp=U8comdata;
COM();
U8T_data_L_temp=U8comdata;
COM();
U8checkdata_temp=U8comdata;
P2_0=1;
//数据校验
U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);
if(U8temp==U8checkdata_temp)
{
U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
U8checkdata=U8checkdata_temp;
}//fi
}//fi
}

//---------------------------------------
//main()功能描述: AT89C51 11.0592MHz 串口发
//送温湿度数据,波特率 9600

//----------------------------------------------
void main()
{
U8 i,j;
//uchar str[6]={“RS232”};
/* 系统初始化 */
TMOD = 0x20; //定时器T1使用工作方式2
TH1 = 253; // 设置初值
TL1 = 253;
TR1 = 1; // 开始计时
SCON = 0x50; //工作方式1，波特率9600bps，允许接收
ES = 1;
EA = 1; // 打开所以中断
TI = 0;
RI = 0;
SendData(str) ; //发送到串口
Delay(1); //延时100US（12M晶振)
while(1)
{
//------------------------
//调用温湿度读取子程序
RH();
//串口显示程序
//--------------------------
str[0]=U8RH_data_H;
str[1]=U8RH_data_L;
str[2]=U8T_data_H;
str[3]=U8T_data_L;
str[4]=U8checkdata;
SendData(str) ; //发送到串口
//读取模块数据周期不易小于 2S
Delay(20000);
}//elihw
}// main
void RSINTR() interrupt 4 using 2
{
U8 InPut3;
if(TI1) //发送中断
{
TI=0;
if(count!=5) //发送完5位数据
{
SBUF= outdata[count];
count++;
}
}
if(RI1) //接收中断
{
InPut3=SBUF;
indata[count_r]=InPut3;
count_r++;
RI=0;
if (count_r==5)//接收完4位数据
{
//数据接收完毕处理。
count_r=0;
str[0]=indata[0];
str[1]=indata[1];
str[2]=indata[2];
str[3]=indata[3];
str[4]=indata[4];
P0=0;
}
}
}

五.注意事项
代码中引用了#include ，这个是操作DHT11的库文件，有了它，就可以轻松操作我们这个温湿度传感器了。但是引用这个库文件的操作步骤是：
（1）在网上找到并下载该库文件，包括一个头文件和一个.cpp文件。
（2）在arduinoIDE中点击菜单：程序–导入库–add library，然后选择你存放库文件的那个文件夹。
（3）在代码中引用#include ，这样就可以使用了。

这是很明显的，我们要引用库文件，首先要确定有没有这个库文件，如果没有，我们必须先导入，不然这就是一个错误的代码，因为我们无法读取这个库。
这就是我第二次的总结。