基于51單片機SHT11溫濕度傳感器檢測程序（含電路圖）

下面是SHT11與MCU連接的典型電路：

下面是源代碼：

1. #include
2. #include
4. /********************************************************
5. 宏定義
6. ********************************************************/
7. #define uint unsigned int
8. #define uchar unsigned char
9. #define noACK 0
10. #define ACK 1
11. #define STATUS_REG_W 0x06
12. #define STATUS_REG_R 0x07
13. #define MEASURE_TEMP 0x03
14. #define MEASURE_HUMI 0x05
15. #define RESET 0x1e
17. enum {TEMP,HUMI};
19. typedef union //定義共用同類型
20. {
21. unsigned int i;
22. float f;
23. } value;
26. /********************************************************
27. 位定義
28. ********************************************************/
29. sbit lcdrs=P2^0;
30. sbit lcdrw=P2^1;
31. sbit lcden=P2^2;
32. sbit SCK = P1^0;
33. sbit DATA = P1^1;
35. /********************************************************
36. 變量定義
37. ********************************************************/
38. uchar table2[]="SHT11 溫濕度檢測";
39. uchar table3[]="溫度為： ℃";
40. uchar table4[]="濕度為：";
41. uchar table5[]=".";
42. uchar wendu[6];
43. uchar shidu[6];
45. /********************************************************
46. 1ms延時函數
47. ********************************************************/
48. void delay(int z)
49. {
50. int x,y;
51. for(x=z;x>0;x--)
52. for(y=125;y>0;y--);
53. }
55. /********************************************************
56. 50us延時函數
57. ********************************************************/
58. void delay_50us(uint t)
59. {
60. uint j;
61. for(;t>0;t--)
62. for(j=19;j>0;j--);
63. }
65. /********************************************************
66. 50ms延時函數
67. ********************************************************/
68. void delay_50ms(uint t)
69. {
70. uint j;
71. for(;t>0;t--)
72. for(j=6245;j>0;j--);
73. }
75. /********************************************************
76. 12864液晶寫指令
77. ********************************************************/
78. void write_12864com(uchar com)
79. {
80. lcdrs=0;
81. lcdrw=0;
82. delay_50us(1);
83. P0=com;
84. lcden=1;
85. delay_50us(10);
86. lcden=0;
87. delay_50us(2);
88. }
90. /********************************************************
91. 12864液晶寫數據
92. ********************************************************/
93. void write_dat(uchar dat)
94. {
95. lcdrs=1;
96. lcdrw=0;
97. delay_50us(1);
98. P0=dat;
99. lcden=1;
100. delay_50us(10);
101. lcden=0;
102. delay_50us(2);
103. }
105. /********************************************************
106. 12864液晶初始化
107. ********************************************************/
108. void init12864lcd(void)
109. {
110. delay_50ms(2);
111. write_12864com(0x30);
112. delay_50us(4);
113. write_12864com(0x30);
114. delay_50us(4);
115. write_12864com(0x0f);
116. delay_50us(4);
117. write_12864com(0x01);
118. delay_50us(240);
119. write_12864com(0x06);
120. delay_50us(10);
121. write_12864com(0x0c);
122. delay_50us(10);
123. }
125. /********************************************************
126. 12864液晶顯示函數
127. ********************************************************/
128. void display1(void)
129. {
130. uchar i;
131. write_12864com(0x80);
132. for(i=0;i<18;i++)
133. {
134. write_dat(table2[i]);
135. delay_50us(1);
136. }
137. }
139. /********************************************************
140. 12864液晶顯示函數
141. ********************************************************/
142. void display2(void)
143. {
144. uchar i;
145. write_12864com(0x90);
146. for(i=0;i<18;i++)
147. {
148. write_dat(table3[i]);
149. delay_50us(1);
150. }
151. }
153. /********************************************************
154. 12864液晶顯示函數
155. ********************************************************/
156. void display3(void)
157. {
158. uchar i;
159. write_12864com(0x88);
160. for(i=0;i<8;i++)
161. {
162. write_dat(table4[i]);
163. delay_50us(1);
164. }
165. }
167. /********************************************************
168. 12864液晶顯示函數
169. ********************************************************/
170. void displaywendu(void)
171. {
172. uchar i;
173. write_12864com(0x94);
174. for(i=0;i<3;i++)
175. {
176. write_dat(wendu[i]);
177. delay_50us(1);
178. }
179. for(i=0;i<1;i++)
180. {
181. write_dat(table5[i]);
182. delay_50us(1);
183. }
184. for(i=4;i<5;i++)
185. {
186. write_dat(wendu[i]);
187. delay_50us(1);
188. }
189. }
192. /********************************************************
193. 12864液晶顯示函數
194. ********************************************************/
195. void displayshidu(void)
196. {
197. uchar i;
198. write_12864com(0x8C);
199. for(i=0;i<3;i++)
200. {
201. write_dat(shidu[i]);
202. delay_50us(1);
203. }
204. for(i=0;i<1;i++)
205. {
206. write_dat(table5[i]);
207. delay_50us(1);
208. }
209. for(i=4;i<5;i++)
210. {
211. write_dat(shidu[i]);
212. delay_50us(1);
213. }
214. }
216. /********************************************************
217. SHT11寫字節程序
218. ********************************************************/
219. char s_write_byte(unsigned char value)
220. {
221. unsigned char i,error=0;
222. for (i=0x80;i>0;i>>=1) //高位為1，循環右移
223. {
224. if (i&value) DATA=1; //和要發送的數相與，結果為發送的位
225. else DATA=0;
226. SCK=1;
227. _nop_();_nop_();_nop_(); //延時3us
228. SCK=0;
229. }
230. DATA=1; //釋放數據線
231. SCK=1;
232. error=DATA; //檢查應答信號，確認通訊正常
233. _nop_();_nop_();_nop_();
234. SCK=0;
235. DATA=1;
236. return error; //error=1 通訊錯誤
237. }
239. /********************************************************
240. SHT11讀字節程序
241. ********************************************************/
242. char s_read_byte(unsigned char ack)
243. {
244. unsigned char i,val=0;
245. DATA=1; //釋放數據線
246. for(i=0x80;i>0;i>>=1) //高位為1，循環右移
247. {
248. SCK=1;
249. if(DATA) val=(val|i); //讀一位數據線的值
250. SCK=0;
251. }
252. DATA=!ack; //如果是校驗，讀取完后結束通訊；
253. SCK=1;
254. _nop_();_nop_();_nop_(); //延時3us
255. SCK=0;
256. _nop_();_nop_();_nop_();
257. DATA=1; //釋放數據線
258. return val;
259. }
261. /********************************************************
262. SHT11啟動傳輸
263. ********************************************************/
264. void s_transstart(void)
265. {
266. DATA=1; SCK=0; //準備
267. _nop_();
268. SCK=1;
269. _nop_();
270. DATA=0;
271. _nop_();
272. SCK=0;
273. _nop_();_nop_();_nop_();
274. SCK=1;
275. _nop_();
276. DATA=1;
277. _nop_();
278. SCK=0;
279. }
282. /********************************************************
283. SHT11連接復位
284. ********************************************************/
285. void s_connectionreset(void)
286. {
287. unsigned char i;
288. DATA=1; SCK=0; //準備
289. for(i=0;i<9;i++) //DATA保持高，SCK時鐘觸發9次，發送啟動傳輸，通迅即復位
290. {
291. SCK=1;
292. SCK=0;
293. }
294. s_transstart(); //啟動傳輸
295. }
297. /********************************************************
298. SHT11溫濕度檢測
299. ********************************************************/
300. char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
301. {
302. unsigned error=0;
303. unsigned int i;
305. s_transstart(); //啟動傳輸
306. switch(mode) //選擇發送命令
307. {
308. case TEMP : error+=s_write_byte(MEASURE_TEMP); break; //測量溫度
309. case HUMI : error+=s_write_byte(MEASURE_HUMI); break; //測量濕度
310. default : break;
311. }
312. for (i=0;i<65535;i++) if(DATA==0) break; //等待測量結束
313. if(DATA) error+=1; // 如果長時間數據線沒有拉低，說明測量錯誤
314. *(p_value) =s_read_byte(ACK); //讀第一個字節，高字節 (MSB)
315. *(p_value+1)=s_read_byte(ACK); //讀第二個字節，低字節 (LSB)
316. *p_checksum =s_read_byte(noACK); //read CRC校驗碼
317. return error; // error=1 通訊錯誤
318. }
319. /********************************************************
320. SHT11溫濕度值標度變換及溫度補償
321. ********************************************************/
322. void calc_sth10(float *p_humidity ,float *p_temperature)
323. {
324. const float C1=-4.0; // 12位濕度精度 修正公式
325. const float C2=+0.0405; // 12位濕度精度 修正公式
326. const float C3=-0.0000028; // 12位濕度精度 修正公式
327. const float T1=+0.01; // 14位溫度精度 5V條件 修正公式
328. const float T2=+0.00008; // 14位溫度精度 5V條件 修正公式
330. float rh=*p_humidity; // rh: 12位 濕度
331. float t=*p_temperature; // t: 14位 溫度
332. float rh_lin; // rh_lin: 濕度 linear值
333. float rh_true; // rh_true: 濕度 ture值
334. float t_C; // t_C : 溫度 ℃
336. t_C=t*0.01 - 40; //補償溫度
337. rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1; //相對濕度非線性補償
338. rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin; //相對濕度對于溫度依賴性補償
339. if(rh_true>100)rh_true=100; //濕度最大修正
340. if(rh_true<0.1)rh_true=0.1; //濕度最小修正
342. *p_temperature=t_C; //返回溫度結果
343. *p_humidity=rh_true; //返回濕度結果
344. }
345. /********************************************************
346. 主函數
347. ********************************************************/
348. void main(void)
349. {
350. unsigned int temp,humi;
351. value humi_val,temp_val; //定義兩個共同體，一個用于濕度，一個用于溫度
352. unsigned char error; //用于檢驗是否出現錯誤
353. unsigned char checksum; //CRC
354. init12864lcd();
355. display1();
356. display2();
357. display3();
358. s_connectionreset(); //啟動連接復位
359. while(1)
360. {
361. error=0; //初始化error=0，即沒有錯誤
362. error+=s_measure((unsigned char*)&temp_val.i,&checksum,TEMP); //溫度測量
363. error+=s_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI); //濕度測量
364. if(error!=0) s_connectionreset(); ////如果發生錯誤，系統復位
365. else
366. {
367. humi_val.f=(float)humi_val.i; //轉換為浮點數
368. temp_val.f=(float)temp_val.i; //轉換為浮點數
369. calc_sth10(&humi_val.f,&temp_val.f); //修正相對濕度及溫度
370. temp=temp_val.f*10;
371. humi=humi_val.f*10;
372. wendu[0]=temp/1000+0; //溫度百位
373. wendu[1]=temp%1000/100+0; //溫度十位
374. wendu[2]=temp%100/10+0; //溫度個位
375. wendu[3]=0x2E; //小數點
376. wendu[4]=temp%10+0; //溫度小數點后第一位
377. displaywendu();
378. shidu[0]=humi/1000+0; //濕度百位
379. shidu[1]=humi%1000/100+0; //濕度十位
380. shidu[2]=humi%100/10+0; //濕度個位
381. shidu[3]=0x2E; //小數點
382. shidu[4]=humi%10+0; //濕度小數點后第一位
383. displayshidu();
384. }
385. delay(800); //等待足夠長的時間，以現行下一次轉換
386. }
387. }