51单片机(STC89C52RC)读取DHT11模块温度湿度信号采集显示数码管

51单片机(STC89C52RC)读取DHT11模块温度湿度信号采集显示数码管

上上周末媳妇问我，家里温度多少，。。。我TM哪知道，租这么个鬼地方，啥也没有，我能猜的出来吗，当然“TM的”的是我现在现在加的。。。^_^，然后就想之前也买了一个树莓派4B也买了一个面包板，再回忆一下大学时曾经所学的知识，算求了，想做个这么个玩意儿，然后，就。。。。。网上一搜，20多块钱就能买一个。。。。但是作为一个程序员，就是这么喜欢折腾。。。也想多赞点儿私房钱。。然后就多要了点儿经费。。O(∩_∩)O哈哈~

我只是一个单纯的软件开发工程师。。对于硬件仅仅局限于大学那点儿知识而且毕业四五年了，早忘的差不多了，都是靠百度和各位大神的分享来去驱动。。。

1.成品展示

左侧温度，右侧湿度   成品和仿真电路有区别，做着过程中发生了变化，就没有再去仿真了，就增加了俩个报警指示灯

下图：左侧27℃   右侧42%RH

2.问老婆申请经费（O(∩_∩)O）

3.下单，购买器件

（这里真是没想到，买个成品可能20块钱，但是你要做一个，各东西都得买。。前前后后下单了3次，这里只贴一张图吧。。，还买俩个万用表、电烙铁。。。。各种器件。。。线材啥的。。。。。反正很多，反正是要干赔了，还倒贴了不少私房钱。。）

4.绘制电路图仿真Proteus8.6版本

（基本百度就完了，各种各样的都有，这个比较简单）左侧温度，右侧湿度

1.DHT11模块的电路使用 （详细文档到这里一下载）

 DHT11模块的时序图

 

 

 

 2.电路设计

Proteus电路仿真和C语言程序源代码下载

 程序

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit Data=P3^6;       //定义数据线
uchar rec_dat[9];   //用于显示的接收数据数组
//数码管数字 0--9
uint led[10]={0xc0,0xf9,0xa4, 0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};  



void delay(uint n)
{  
    uint x,y; 
   for(x=n;x>0;x--) 
       for(y=110;y>0;y--); 
} 



void write_com(uchar com)
{
                           //rs=0时输入指令
        P2=com;
        delay(5);

}



void DHT11_delay_us(uchar n)
{
    while(--n);
}

void DHT11_delay_ms(uint z)
{
   uint i,j;
   for(i=z;i>0;i--)
      for(j=110;j>0;j--);
}

void DHT11_start()
{
   Data=1;
   DHT11_delay_us(2);
   Data=0;
   DHT11_delay_ms(30);   //延时18ms以上
   Data=1;
   DHT11_delay_us(30);
}

uchar DHT11_rec_byte()      //接收一个字节
{
   uchar i,dat=0;
  for(i=0;i<8;i++)    //从高到低依次接收8位数据
   {          
      while(!Data);   ////等待50us低电平过去
      DHT11_delay_us(8);     //延时60us，如果还为高则数据为1，否则为0 
      dat<<=1;           //移位使正确接收8位数据，数据为0时直接移位
      if(Data==1)    //数据为1时，使dat加1来接收数据1
         dat+=1;
      while(Data);  //等待数据线拉低    
    }  
    return dat;
}


//延时程序 单位ms
void delay222(unsigned int x)
{
    unsigned int i,j;

    for(i=x;i>0;i--)
        for(j=110;j>0;j--);
}


//设置温度值
void SetTemperature(uchar value)
{

    //取出个位、十位数字
   int unitPlace = value/1%10;
   int tenPlace = value/10%10;
    
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0x80;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0x40;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
}

//设置湿度值
void SetHumidity(uchar value)
{

    //取出个位、十位数字
   int unitPlace = value/1%10;
   int tenPlace = value/10%10;
    
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0x20;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0x10;
    delay222(3);
    P2 = 0x00;
}
void DHT11_receive()      //接收40位的数据
{
    uchar R_H,R_L,T_H,T_L,RH,RL,TH,TL,revise; 
    int number; //闪烁频率
    int count2;
    uchar tempValue;
    uchar  humidityValue;


    number = 20;
    count2 = 0;

    DHT11_start();



    count2 = 0;
    if(Data==0)
    {
        while(Data==0);   //等待拉高     
        DHT11_delay_us(40);  //拉高后延时80us
        R_H=DHT11_rec_byte();    //接收湿度高八位  
        R_L=DHT11_rec_byte();    //接收湿度低八位  
        T_H=DHT11_rec_byte();    //接收温度高八位  
        T_L=DHT11_rec_byte();    //接收温度低八位
        revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位

        DHT11_delay_us(25);    //结束

        if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise)      //校正
        {
            RH=R_H;
            RL=R_L;
            TH=T_H;
            TL=T_L;
        }

        /*数据处理，方便显示*/
//        rec_dat[0]='0'+(RH/10);
//        rec_dat[1]='0'+(RH%10);
//        rec_dat[2]='R';
//        rec_dat[3]='H';
//        rec_dat[4]=' ';
//        rec_dat[5]=' ';
//        rec_dat[6]='0'+(TH/10);
//        rec_dat[7]='0'+(TH%10);
//        rec_dat[8]='C';




        //读取温度湿度
             tempValue = RH;
             humidityValue = TH;
            
            while(count2 < number)
            {
                //设置温度
                SetTemperature(tempValue);
                //设置湿度
                SetHumidity(humidityValue);

                count2++;
            }
    
            count2=0;

    }
}



/*这里使用lcd1602来显示采集到的数据，lcd1602驱动程序在博主的51单片机系列博文中有详细讲解*/
void main()
{
   uchar i;   

   while(1)
   {   

       DHT11_receive();
           
   }
}

5.面包板调试电路和程序  

买了俩个红色的2位共阳极数码管10脚的，结果没有接限流电阻，烧坏了一个，被迫又一次下单购买，结果购买错了，买了俩个绿色的共阴极18脚的，太恶心了，焊接过得人估计能体会

6.器件部署和电路板焊接

焊接的过程中，发现还可以增加个报警指示灯。于是又焊接了俩个报警指示灯连接到了P1.0(温度)和P1.1（湿度）

因为不会绘制pcb布线，就大概摆了一下，然后就开始焊接了。。。

实不相瞒，太恶心了，就因为买错了，买了个共阴极18脚的2位数码管。。就焊接成这样了，水平有限大神直接飘过吧。。。。

7.成品展示

左侧是温度，右侧是湿度显示，然后因为数码管换了，所以程序也改了，并且新增了个报警指示灯

 

因为仿真电路和我的实际成品有区别成品中的程序

//****************************************************************//
//大男孩温湿度信号采集
//单片机 STC89C52RC 
//功能   数码管显示温度和湿度   备注：晶振 11.0592M 波特率 9600 
//硬件   P3.6口为通讯口连接DHT11,DHT11的电源和地连接单片机的电源和地   
//****************************************************************//

#include <reg51.h>
#include <intrins.h> 


//数据类型定义
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） */


//----------------------------------------------//
//----------------IO口定义区--------------------//
//----------------------------------------------//
sbit P3_6  = P3^6 ;     //DHT11数据针脚
sbit P1_0 = P1^0;     //温度报警针脚
sbit P1_1 = P1^1;     //湿度报警针脚

//----------------------------------------------//
//----------------数码管数字 0--9---------------//
//----------------------------------------------//

//uint led[10]={0xc0,0xf9,0xa4, 0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};  
U8 led[10]={0x3F,0x06,0x5b, 0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};  

//----------------------------------------------//
//----------------数据存储和数据缓存区----------//
//----------------------------------------------//
U8  U8FLAG;
U8  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;
  
//----------------------------------------------//
//----------------延时程序----------------------//
//----------------------------------------------//

//延时程序
void Delay(U16 j)
{      
    U8 i;
    for(;j>0;j--)
    {     
        for(i=0;i<27;i++);

    }
}

//延时程序10us
void  Delay_10us(void)
{
    U8 i;
    i--;
    i--;
    i--;
    i--;
    i--;
    i--;
}

//延时程序 单位ms
void Delayms(unsigned int x1)
{
    unsigned int i1,j1;

    for(i1=x1;i1>0;i1--)
        for(j1=110;j1>0;j1--);
}
    


//--------------------------------
//-----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 COM(void)
{
     
    U8 i;
          
    for(i=0;i<8;i++)       
    {
        
           U8FLAG=2;    
           while((!P3_6)&&U8FLAG++);
        
        Delay_10us();
        Delay_10us();
        Delay_10us();
        
        U8temp=0;
         
        if(P3_6)U8temp=1;
            U8FLAG=2;
            
        while((P3_6)&&U8FLAG++);

           //超时则跳出for循环          
            if(U8FLAG==1)
             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
       
}


//总线数据读取
void RH(void)
{
       //主机拉低18ms 
       P3_6=0;
       Delay(180);

       //总线由上拉电阻拉高 主机延时20us
       P3_6=1;
       Delay_10us();
       Delay_10us();
       Delay_10us();
       Delay_10us();

    //主机设为输入 判断从机响应信号 
       P3_6=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(!P3_6)         //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((!P3_6)&&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((P3_6)&&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;

        //数据读取完后拉高总线电平
        P3_6=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;
        }
    }

}


//----------------------------------------------//
//------------温度湿度数码管显示区--------------//
//----------------------------------------------//
//设置温度值
void SetTemperature(unsigned char value)
{

    unsigned char unitPlace, tenPlace;

    //取出个位、十位数字
    unitPlace = value/1%10;
    tenPlace = value/10;
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0x7f;
    Delayms(4);
    P2 = 0xff;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0xbF;
    Delayms(4);
    P2 = 0xff;
}

//设置湿度值
void SetHumidity(unsigned char value)
{
    unsigned char unitPlace, tenPlace;

    //取出个位、十位数字
    unitPlace = value/1%10;
    tenPlace = value/10;
    
    
    P0 = led[tenPlace];
    P2 = 0xDF;
    Delayms(4);
    P2 = 0xFF;
          
    P0 = led[unitPlace];
    P2 = 0xEF;
    Delayms(4);
    P2 = 0xFF;
}


//----------------------------------------------//
//-----系统初始化点亮报警灯和显示数码管---------//
//-----点亮报警灯,显示数码管88------------------//
//----------------------------------------------//
//系统初始化
void Init(void)
{
    U8 number = 100; //闪烁频率
    U8 count = 0;      //计数

    P1_0 = 0;
    P1_1 = 0;

    while(count < number)
    {
        //设置温度
        SetTemperature(88);
        //设置湿度
        SetHumidity(88);

        count++;
    }

    Delayms(500);

    P1_0 = 1;
    P1_1 = 1;

}

    
//----------------------------------------------//
//----------温度湿度读取和显示控制--------------//
//----------------------------------------------//
void main()
{

    //报警值区域
    U8 tempAlarmMin = 20;
    U8 tempALarmMax = 32;
    U8 HumidityMin = 45;
    U8 HumidityMax = 65;
    
    //显示循环次数
    U8 number = 250; 
    U8 count = 0;      

    //系统初始化
    Init();
    
    while(1)
    { 
           count =0;

           //调用温湿度读取子程序 
           RH();

           
           if(U8T_data_H > tempALarmMax || U8T_data_H < tempAlarmMin)
           {
                P1_0 = 0;
           }
           else
           {
               P1_0 = 1;
           }

        if(U8RH_data_H < HumidityMin || U8RH_data_H > HumidityMax)
        {
            P1_1 = 0;
        }
        else
        {
            P1_1 = 1;
        }
        
       //读取模块数据周期不易小于 2S 所以这里循环显示2s后读取      
       while(count < number)
       {
            //设置温度
            SetTemperature(U8T_data_H);
            //设置湿度
            SetHumidity(U8RH_data_H);

            count++;
       }
       

    }
    
}

电路大概介绍