温湿度检测和液位测量

51单片机温湿度检测和液位测量

实现思路:

DHT11温湿度传感器和超声波传感器测量数据, 通过at89c51单片机数据处理, 最后将数据显示在液晶显示屏1602上

逻辑图

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传感器特点

DHT11 温湿度传感器

简介

DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。 其精度湿度±5%RH， 温度±2℃，量程湿度595%RH， 温度-20+60℃。 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。

Hc_Sr04 超声波传感器

简介

HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器和控制电路。其基本工作原理采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号；模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。

设计原理图

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实物展示

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程序代码

1. 液晶显示屏1602

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#include "reg51.h"
#include "string.h"  
#include "stdio.h"  
#include "dht11.h"  
#include "delayms.h"  
#include "CSBofCM.h"  
 
#define uint unsigned int   
#define uchar unsigned char  
	  
sbit scr_E = P0^1;  
sbit scr_RW = P0^2;  
sbit src_RS = P0^3;  
	  
uchar index;  
	  
int pre_temp, temp_suf, pre_humi, humi_suf;  
	  
	  
// 定义温湿度显示数组  
uchar temp[14] = "temp: ";  
uchar humi[9] = "humi: ";  
	  
	  
void write_address(uchar address)  
{  
    src_RS = 0;  
    P1 = address;  
    delayms(5);  
    scr_E = 1;  
    delayms(5);  
    scr_E = 0;  
}  
	  
void write_data(uchar data_)  
{  
    src_RS = 1;  
    P1 = data_;  
    delayms(5);  
    scr_E = 1;  
    delayms(5);  
    scr_E = 0;  
}  
	  
void lcd_init()  
{  
    scr_E = 0;  
    scr_RW = 0;  
    write_address(0x38);  
    write_address(0x0c);  
    delayms(50);  
    write_address(0x06);  
    delayms(50);  
    write_address(0x01);  
    delayms(50);  
}  
	  
void display()  
	{  
    pre_temp = high_temp / 10;  
    temp_suf = high_temp % 10;  
    temp[6] = '0' + pre_temp;  
    temp[7] = '0' + temp_suf;  
    temp[8] = 'C';  
    temp[9] = ' ';  
    temp[9] = 'j';  
    temp[10] = 'u';  
    temp[11] = '0' + f1;  
    temp[12] = '0' + f2;  
    temp[13] = '0' + f3;  

    // 在第一行写入温度  
    write_address(0x80);      
    for(index = 0;index < 14;index++)  
    {  
        write_data(temp[index]);  
        delayms(5);  
    }  

    pre_humi = high_humi / 10;  
    humi_suf = high_humi % 10;  
    humi[6] = '0' + pre_humi;  
    humi[7] = '0' + humi_suf;  
    humi[8] = 'h';  

    // 在第二行写入湿度  
    write_address(0x80+0x40);  
    for(index = 0;index < 9;index++)  
    {  
        write_data(humi[index]);  
        delayms(5);  
    }  
}

2. 超声波传感器Hc_Sr04

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#include<reg51.h>
#include "intrins.h"  
  
  
typedef unsigned int uint;  
typedef unsigned char uchar;  
   
sbit Echo=P0^6; //接受端  
sbit Trig=P0^7; //控制端  
uchar flag; //中断溢出标志  
	  
	  
void CSB_Time0() interrupt 1 //T0中断用来计数器溢出,超过测距范围  
{  
    flag=1;  
}  

void Delay20us()  
{  
    unsigned char i;  
    _nop_();  
    i = 7;  
    while (--i);  
}  

void CSB_Rstart() //启动模块  
{  
    Trig = 1;  
    Delay20us();  
    Trig = 0;  
    return;  
}  

void CSB_Init()  // 初始化  
{  
    TMOD = 0x01;  
    TH0 = 0;  
    TL0 = 0;  
    EA = 1;            
    ET0 = 1;  
}   
	  
uchar f1, f2, f3;  
uint time;  
float distance;  
void CSB_GetOnce() //得到一次超声波测距模块的距离  
{  
    CSB_Rstart();  
    while(!Echo); //当Echo为零时等待  
    TR0 = 1; //开启计数  
    while(Echo); //当Echo为1计数并等待  
    TR0 = 0; //关闭计数  
    time = TH0*256+TL0; //得到总时间，单位us  
    distance = (float)(time*0.017);  
    TH0 = 0;  
    TL0 = 0; //清空定时器  
    if((distance >=300)||flag==1) //超出测量范围显示 " X "  
    {      
        flag=0; //清空中断溢出标志  
        f1 = 'X';  
        f2 = ' ';  
        f3 = ' ';  
    }  
    else  
    {  
        f1 = (uint)distance/100; //百位  
        f2 = (uint)distance/10%10; //十位  
        f3 = (uint)distance%10; //个位  
    }  
}

3. 温度传感器 DHT11

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#include "reg51.h"  
#include "intrins.h"  

typedef unsigned char uchar;  
typedef unsigned int uint;  


//定义信号端口  
sbit sign = P0^0;  

void delay_us(char n)  
{  
    while(--n);  
}  

void delay_ms(int z)  
{  
    uchar x, y;  

    while(z>=0)  
    {  
        _nop_();  //产生一条NOP指令 (起延时作用)  
        x = 2;  
        y = 199;  
        do  
        {  
            while (--y);  
        } while (--x);  
        z--;  
    }  
}  

void start()  
{  
    sign = 1;  
    delay_us(2);  
    sign = 0;  
    delay_ms(20);   
    sign = 1;  
    delay_us(30);  
}  

uchar rec_one_byte()      //接收一个字节数据  
{  
    uchar i,dat = 0;  
    for(i = 0;i < 8;i++)      
    {            
        while(!sign);    

        delay_us(8);  
        dat <<= 1; // 移位        
        if(sign == 1)      
            dat += 1;  
        while(sign);    
    }    
    return dat;  
}  

uchar high_temp, low_temp, high_humi, low_humi, correct;  

void receive_all_data()      //接收40位的数据  
{    
    start();  
    if(sign == 0)  
    {  
        while(sign == 0);     
        delay_us(40);   
        high_humi = rec_one_byte();     
        low_humi = rec_one_byte();    
        high_temp = rec_one_byte();   
        low_temp = rec_one_byte();    
        correct = rec_one_byte();  

        delay_us(25);  
    }  
}

4. 主函数

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#include "reg51.h"
#include "1602.h"  
#include "dht11.h"  
#include "CSBofCM.h"  
  
void main()  
{  
    lcd_init();  
    CSB_Init();  
    while(1)  
    {  
        receive_all_data();  
        CSB_GetOnce();  
        display();  
    }  
}