DHT90與LCD1602的溫濕度顯示KeilC程序

/***********************************************************************************
;功能說明:DHT90與LCD1602的溫濕度顯示KeilC程序
;文件名稱:DHT90.c     
;微處理器:AT89S52
;編譯環境:Keil uVision V2.38a 
;作    者:Huang Yanxiang
;版    權:(c)Huang Yanxiang
;創建日期:2008.08.15   
;版    本:V1.2 
;修改日期:2008.08.26
;修改說明:添加了一個LCD_disp_str()函數，修改了延時函數的註釋。
;***********************************************************************************/

/*************定義介面********************
         P0------DB0～DB7  (LCD1602)    
         P2.0------RS      (LCD1602)
         P2.1------RW      (LCD1602)
         P2.2------E       (LCD1602)
   P2.6------SCK     (DHT90)
   P2.7------DATA    (DHT90)
*****************************************/

#include
#include
#include $\; //Keil\; library$
#include    //Keil library

//*********************第一部分LCD1602設置 START****************************************
#define LCD_DB        P0
        sbit         LCD_RS=P2^0;   //P2^0是p2.0的意思；LCD_RS與P2.0等效起來，對LCD_RS 讀寫，就是對P2.0讀寫 好處在於LCD_RS含義直接明了，寫程序多了就會知道有必要de
        sbit         LCD_RW=P2^1;   //P2^1是p2.1的意思
        sbit         LCD_E=P2^2;    //P2^2是p2.2的意思

/******定義函數****************/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void LCD_init(void);                          //初始化函數
void LCD_write_command(uchar command);        //寫指令函數
void LCD_write_data(uchar dat);               //寫數據函數
void LCD_disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat);//在某個屏幕位置上顯示一個字元,X（0-15),y(1-2)
void LCD_disp_str(uchar x,uchar y,uchar *str); //LCD1602顯示字元串函數
void delay_n10us(uint n);                     //延時函數

/*--------------------------------------
;模塊名稱:LCD_init();
;功    能:初始化LCD1602
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_init(void)
{
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x38);//設置8位格式，2行，5x7
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x0c);//整體顯示，關游標，不閃爍
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x06);//設定輸入方式，增量不移位
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x01);//清除屏幕顯示
delay_n10us(100);       //延時清屏，延時函數，延時約n個10us
}

/*--------------------------------------
;模塊名稱:LCD_write_command();
;功    能:LCD1602寫指令函數
;佔用資源: P2.0--RS(LCD_RS),P2.1--RW(LCD_RW),P2.2--E(LCD_E).
;參數說明:dat為寫命令參數
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_write_command(uchar dat)
{
delay_n10us(10);
LCD_RS=0;         //指令
LCD_RW=0;         //寫入
LCD_E=1;          //允許
LCD_DB=dat;
delay_n10us(10);  //實踐證明，我的LCD1602上，用for循環1次就能完成普通寫指令。
LCD_E=0;
delay_n10us(10);  //實踐證明，我的LCD1602上，用for循環1次就能完成普通寫指令。
}

/*--------------------------------------
;模塊名稱:LCD_write_data();
;功    能:LCD1602寫數據函數
;佔用資源: P2.0--RS(LCD_RS),P2.1--RW(LCD_RW),P2.2--E(LCD_E).
;參數說明:dat為寫數據參數
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_write_data(uchar dat)
{
delay_n10us(10);
LCD_RS=1;          //數據
LCD_RW=0;          //寫入
LCD_E=1;           //允許
LCD_DB=dat;
delay_n10us(10);
LCD_E=0;
delay_n10us(10);
}

/*--------------------------------------
;模塊名稱:LCD_disp_char();
;功    能:LCD1602顯示一個字元函數，在某個屏幕位置上顯示一個字元,X（0-15),y(1-2)。
;佔用資源:--
;參數說明:X為1602的列值(取值範圍是0-15),y為1602的行值(取值範圍是1-2)，dat為所要顯示字元對應的地址參數。
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_disp_char(uchar x,uchar y,uchar dat)
{
  uchar address;
  if(y==1)
         address=0x80+x;
  else
         address=0xc0+x;
  LCD_write_command(address);
  LCD_write_data(dat);
}

/*--------------------------------------
;模塊名稱:LCD_disp_str();
;功    能:LCD1602顯示字元串函數，在某個屏幕起始位置{X（0-15),y(1-2)}上顯示一個字元串。
;佔用資源:--
;參數說明:X為1602的列值(取值範圍是0-15),y為1602的行值(取值範圍是1-2)，str為所要顯示字元串對應的指針參數。
;創建日期:2008.08.16
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_disp_str(uchar x,uchar y,uchar *str)
{
  uchar address;
  if(y==1)
         address=0x80+x;
  else
         address=0xc0+x;
  LCD_write_command(address);
  while(*str!='\0')
  {
    LCD_write_data(*str);  
    str++;
  }
}

/*--------------------------------------
;模塊名稱:delay_n10us();
;功    能:延時函數，延時約n個10us
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.1(函數版本Function Version)
;修改日期:2008.08.26
;修改說明:修改為較精確的延時函數,"_nop_()"延時1us@12M晶振
;-------------------------------------*/
void delay_n10us(uint n)  //延時n個10us@12M晶振
{      
        uint i;          
        for(i=n;i>0;i--)   
        {
        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  }
}  

//*********************第一部分LCD1602設置 END****************************************

//*********************第二部分DHT90設置   START****************************************
sbit SCK  = P2^6;      //定義通訊時鐘埠
sbit DATA = P2^7;      //定義通訊數據埠

typedef union 
{ unsigned int i;      //定義了兩個共用體
  float f;
} value;

enum {TEMP,HUMI};      //TEMP=0,HUMI=1

#define noACK 0             //用於判斷是否結束通訊
#define ACK   1             //結束數據傳輸
                            //adr  command  r/w
#define STATUS_REG_W 0x06   //000   0011    0
#define STATUS_REG_R 0x07   //000   0011    1
#define MEASURE_TEMP 0x03   //000   0001    1
#define MEASURE_HUMI 0x05   //000   0010    1
#define RESET        0x1e   //000   1111    0

/****************定義函數****************/
void s_transstart(void);               //啟動傳輸函數
void s_connectionreset(void);          //連接複位函數
char s_write_byte(unsigned char value);//DHT90寫函數
char s_read_byte(unsigned char ack);   //DHT90讀函數
char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode);//測量溫濕度函數
void calc_dht90(float *p_humidity ,float *p_temperature);//溫濕度補償

/*--------------------------------------
;模塊名稱:s_transstart();
;功    能:啟動傳輸函數
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/ 
void s_transstart(void)
// generates a transmission start 
//       _____         ________
// DATA:      |_______|
//           ___     ___
// SCK : ___|   |___|   |______
{  
   DATA=1; SCK=0;                   //Initial state
   _nop_();
   SCK=1;
   _nop_();
   DATA=0;
   _nop_();
   SCK=0;  
   _nop_();_nop_();_nop_();
   SCK=1;
   _nop_();
   DATA=1;       
   _nop_();
   SCK=0;       
}

/*--------------------------------------
;模塊名稱:s_connectionreset();
;功    能:連接複位函數
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
void s_connectionreset(void)
// communication reset: DATA-line=1 and at least 9 SCK cycles followed by transstart
//       _____________________________________________________         ________
// DATA:                                                      |_______|
//          _    _    _    _    _    _    _    _    _        ___     ___
// SCK : __| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |______|   |___|   |______
{  
  unsigned char i; 
  DATA=1; SCK=0;                    //Initial state
  for(i=0;i<9;i++)                  //9 SCK cycles
  {
    SCK=1;
    SCK=0;
  }
  s_transstart();                   //transmission start
}

/*--------------------------------------
;模塊名稱:s_write_byte();
;功    能:DHT90寫函數
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
char s_write_byte(unsigned char value)
//----------------------------------------------------------------------------------
// writes a byte on the Sensibus and checks the acknowledge 
{ 
  unsigned char i,error=0;  
  for (i=0x80;i>0;i/=2)             //shift bit for masking
  { 
    if (i & value) DATA=1;          //masking value with i , write to SENSI-BUS
    else DATA=0;                        
    SCK=1;                          //clk for SENSI-BUS
    _nop_();_nop_();_nop_();        //pulswith approx. 3 us    
    SCK=0;
  }
  DATA=1;                           //release DATA-line
  SCK=1;                            //clk #9 for ack 
  error=DATA;                       //check ack (DATA will be pulled down by DHT90),DATA在第9個上升沿將被DHT90自動下拉為低電平。
  _nop_();_nop_();_nop_();
  SCK=0;
  DATA=1;                           //release DATA-line
  return error;                     //error=1 in case of no acknowledge //返回：0成功，1失敗
} 

/*--------------------------------------
;模塊名稱:s_read_byte();
;功    能:DHT90讀函數
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
char s_read_byte(unsigned char ack) 
// reads a byte form the Sensibus and gives an acknowledge in case of "ack=1" 
{ 
  unsigned char i,val=0;
  DATA=1;                           //release DATA-line
  for (i=0x80;i>0;i/=2)             //shift bit for masking
  { SCK=1;                          //clk for SENSI-BUS
    if (DATA) val=(val | i);        //read bit  
 _nop_();_nop_();_nop_();        //pulswith approx. 3 us
    SCK=0;             
  }
  if(ack==1)DATA=0;                 //in case of "ack==1" pull down DATA-Line
  else DATA=1;                      //如果是校驗(ack==0)，讀取完后結束通訊
  _nop_();_nop_();_nop_();          //pulswith approx. 3 us
  SCK=1;                            //clk #9 for ack
  _nop_();_nop_();_nop_();          //pulswith approx. 3 us 
  SCK=0;                
  _nop_();_nop_();_nop_();          //pulswith approx. 3 us
  DATA=1;                           //release DATA-line
  return val;
} 

/*--------------------------------------
;模塊名稱:s_measure();
;功    能:測量溫濕度函數
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
// makes a measurement (humidity/temperature) with checksum
{ 
  unsigned error=0;
  unsigned int i;
 
  s_transstart();                   //transmission start
  switch(mode){                     //send command to sensor
    case TEMP  : error+=s_write_byte(MEASURE_TEMP); break;
    case HUMI  : error+=s_write_byte(MEASURE_HUMI); break;
    default     : break;   
  }
  for (i=0;i<65535;i++) if(DATA==0) break; //wait until sensor has finished the measurement
  if(DATA) error+=1;                // or timeout (~2 sec.) is reached
  *(p_value)  =s_read_byte(ACK);    //read the first byte (MSB)
  *(p_value+1)=s_read_byte(ACK);    //read the second byte (LSB)
  *p_checksum =s_read_byte(noACK);  //read checksum
  return error;
} 

/*--------------------------------------
;模塊名稱:calc_dht90();
;功    能:溫濕度補償函數
;佔用資源:--
;參數說明:--
;創建日期:2008.08.15
;版    本:FV1.0(函數版本Function Version)
;修改日期:--
;修改說明:--
;-------------------------------------*/
void calc_dht90(float *p_humidity ,float *p_temperature)
// calculates temperature [C] and humidity [%RH]
// input :  humi [Ticks] (12 bit)
//          temp [Ticks] (14 bit)
// output:  humi [%RH]
//          temp [C]
{ const float C1=-4.0;              // for 12 Bit
  const float C2=+0.0405;           // for 12 Bit
  const float C3=-0.0000028;        // for 12 Bit
  const float T1=+0.01;             // for 14 Bit @ 5V
  const float T2=+0.00008;           // for 14 Bit @ 5V 

  float rh=*p_humidity;             // rh:      Humidity [Ticks] 12 Bit
  float t=*p_temperature;           // t:       Temperature [Ticks] 14 Bit
  float rh_lin;                     // rh_lin:  Humidity linear
  float rh_true;                    // rh_true: Temperature compensated humidity
  float t_C;                        // t_C   :  Temperature [C]

  t_C=t*0.01 - 40;                  //calc. temperature from ticks to [C]
  rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1;     //calc. humidity from ticks to [%RH]
  rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin;   //calc. temperature compensated humidity [%RH]
  if(rh_true>100)rh_true=100;       //cut if the value is outside of
  if(rh_true<0.1)rh_true=0.1;       //the physical possible range

  *p_temperature=t_C;               //return temperature [C]
  *p_humidity=rh_true;              //return humidity[%RH]
}

//*********************第二部分DHT90設置   END****************************************

//*********主函數*****************
void main(void)
{
  value humi_val,temp_val;
        unsigned char error,checksum;
        unsigned int wendu,shidu;
        LCD_init(); 
        s_connectionreset();
        LCD_disp_str(0,1,"TE");
  LCD_disp_str(0,2,"RH");

//*********初始化溫度顯示區*********
        LCD_disp_str(2,1,"TTT.TC");

//*********初始化濕度顯示區*********
        LCD_disp_str(2,2,"RRR.R%");

        delay_n10us(20000);     //延時0.2s

        while(1)
        { error=0;
          error+=s_measure((unsigned char*) &humi_val.i,&checksum,HUMI);  //measure humidity
          error+=s_measure((unsigned char*) &temp_val.i,&checksum,TEMP);  //measure temperature
          if(error!=0) s_connectionreset();                 //in case of an error: connection reset
          else
          { humi_val.f=(float)humi_val.i;                   //converts integer to float
            temp_val.f=(float)temp_val.i;                   //converts integer to float
            calc_dht90(&humi_val.f,&temp_val.f);            //calculate humidity, temperature
   wendu=10*temp_val.f;
   LCD_disp_char(2,1,wendu/1000+'0');              //顯示溫度百位
            LCD_disp_char(3,1,(wendu%1000)/100+'0');        //顯示溫度十位
            LCD_disp_char(4,1,(wendu%100)/10+'0');          //顯示溫度個位
   LCD_disp_char(6,1,(wendu%10)+'0');              //顯示溫度小數點后第一位

   shidu=10*humi_val.f;
   LCD_disp_char(2,2,shidu/1000+'0');               //顯示濕度百位
            LCD_disp_char(3,2,(shidu%1000)/100+'0');         //顯示濕度十位
            LCD_disp_char(4,2,(shidu%100)/10+'0');           //顯示濕度個位
   LCD_disp_char(6,2,(shidu%10)+'0');               //顯示濕度小數點后第一位
          }
          //----------wait approx. 0.8s to avoid heating up SHTxx------------------------------      
    delay_n10us(80000);                                //延時約0.8s
        }
}