目录
一、主要功能
二、硬件资源
三、程序编程
四、实现现象
一、主要功能
基于51单片机，采用DHT11湿度传感器检测湿度，DS18B20温度传感器检测温度，
采用滑动变阻器连接数模转换器模拟二氧化碳和氧气浓度检测，各项数值通过lcd1602显示屏显示，
如果各项参数超过阈值，则蜂鸣器报警；若温湿度超过阈值，则同时启动电机转动模拟风扇进行
降温或者除湿。
二、硬件资源
基于KEIL5编写C++代码，PROTEUS8.15进行仿真，全部资源在页尾，提供安装包。
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三、程序编程
#include <REGX52.H>#include<intrins.h>#include<stdio.h>#include "Delay.h"#include "LCD1602.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned inttypedef unsigned char u8;typedef unsigned int u16;static uint temp;static float ftemp = 0.0f;//温度转变sbit CS=P1^0; //adc0832引脚sbit CLK=P1^1;
sbit DIO=P1^2;
sbit CS1=P1^3; //adc0832引脚sbit CLK1=P1^4;
sbit DIO1=P1^5;
sbit beep=P3^4;
sbit Temp_data=P2^6; //DHT11sbit DS=P2^4; //DS18B20温度传感器sbit ssmotor = P3^0;
sbit csmotor = P3^1;unsigned char rec\_dat\_lcd0\[6\];unsigned char rec\_dat\_lcd1\[6\];unsigned char rec\_dat\_lcd2\[6\];unsigned char rec\_dat\_lcd3\[6\];unsigned int rec\_dat\[4\];static uchar u,U,R ,u1,U1,R1; //定义变量static uchar wd,sd;static int wdyz=37,sdyz=80,coyz=90,pmyz=120;void DHT11\_delay\_us(unsigned char n);void DHT11\_delay\_ms(unsigned int z);void DHT11\_start();unsigned char DHT11\_rec\_byte();void DHT11\_receive();void beep\_warning();void cshq();void xxpxs();void tmpchange();uint tmp();void beep_warning();void ajpd();void dsreset(void) //发出命令{
uint i;
DS=0;
i=103; //将总线拉低480us~960us
while(i>0)i--;
DS=1; //然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us~60us后将总线拉低
i=4; //15us~60us等待
while(i>0)i--; //while(DS);}bit tmpreadbit(void) //读取数据{
uint i;
bit dat;
DS=0;i++; //i++ for delay
DS=1;i++;i++;
dat=DS;
i=8;while(i>0)i--; return (dat);
}uchar tmpread(void) //读取数据{
uchar i,j,dat;
dat=0; for(i=1;i<=8;i++)
{
j=tmpreadbit();
dat=(j<<7)|(dat>>1); //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里
} return(dat);
}void tmpwritebyte(uchar dat) //传输数据给DS18B20{
uint i;
uchar j;
bit testb; for(j=1;j<=8;j++)
{
testb=dat&0x01;
dat=dat>>1; if(testb) //write 1
{
DS=0;
i++;i++;
DS=1;
i=8;while(i>0)i--;
} else
{
DS=0; //write 0
i=8;while(i>0)i--;
DS=1;
i++;i++;
}
}
}void tmpchange(void) //DS18B20开始工作{ dsreset(); Delay(1); tmpwritebyte(0xcc);
tmpwritebyte(0x44);
}
uint tmp() //获得温度{ float tt;
uchar a,b; dsreset(); Delay(1); tmpwritebyte(0xcc); tmpwritebyte(0xbe);
a=tmpread();//低八位
b=tmpread();//高八位
temp=b;
temp<<=8; //two byte compose a int variable
temp=temp|a;
tt=temp*0.0625; //算出来的是测到的温度，数值可到小数点后两位
temp=tt*10+0.5; //为了显示温度后的小数点后一位并作出四舍五入，因为取值运算不能取小数点后的数
return temp;
}//延时msvoid DHT11\_delay\_ms(unsigned int z){ unsigned int i,j; for(i=z; i>0; i--) for(j=110; j>0; j--);
}//延时us --2*n+5usvoid DHT11\_delay\_us(unsigned char n){ while(--n);
}//DHT11起始信号void DHT11_start(){
Temp\_data=1; DHT11\_delay_us(10);
Temp\_data=0; DHT11\_delay_ms(50);//这个延时不能过短,18ms以上,实际在仿真当中要想读到数据延时要在延时参数要在40以上才能出数据
Temp\_data=1; DHT11\_delay\_us(30);//这个延时不能过短}//接收一个字节unsigned char DHT11\_rec_byte(){ unsigned char i,dat=0; for(i=0; i<8; i++)
{ while(!Temp\_data); DHT11\_delay_us(8);
dat <<=1; if(Temp_data==1)
{
dat +=1;
} while(Temp_data);
} return dat;
}//接收温湿度数据void DHT11\_receive(){ unsigned int R\_H,R\_L,T\_H,T\_L; unsigned char RH,RL,TH,TL,revise; DHT11\_start();
Temp\_data=1; if(Temp\_data==0)
{ while(Temp_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\[0\]=RH;
rec_dat\[1\]=RL;
rec_dat\[2\]=TH;
rec_dat\[3\]=TL;
}
}void dht11(){ DHT11\_delay\_ms(150); DHT11\_receive(); sprintf(rec\_dat\_lcd0,"%d",rec\_dat\[0\]); sprintf(rec\_dat\_lcd1,"%d",rec\_dat\[1\]); sprintf(rec\_dat\_lcd2,"%d",rec\_dat\[2\]); sprintf(rec\_dat\_lcd3,"%d",rec\_dat\[3\]); DHT11\_delay_ms(100);
sd = rec\_dat\[1\]*10 + rec\_dat\[0\];
}uchar get\_AD\_Res() //ADC0832启动读取函数{
uchar i, data1=0, data2=0;
CS=0;
CLK=0;DIO=1;\_nop\_();
CLK=1;\_nop\_();
CLK=0;DIO=1;\_nop\_();
CLK=1;\_nop\_();
CLK=0;DIO=0;\_nop\_();
CLK=1;\_nop\_();
CLK=0;DIO=1;\_nop\_();
for(i=0; i<8; i++)
{
CLK=1;\_nop\_();
CLK=0;\_nop\_();
data1=(data1<<1)|(uchar)DIO;
}
for(i=0; i<8; i++)
{
data2=data2|(uchar)DIO<<i;
CLK=1;\_nop\_();
CLK=0;\_nop\_();
}
CS=1;
return(data1 == data2)?data1:0;
}uchar get\_AD\_Res1() //ADC0832启动读取函数{
uchar i, data1=0, data2=0;
CS1=0;
CLK1=0;DIO1=1;\_nop\_();
CLK1=1;\_nop\_();
CLK1=0;DIO1=1;\_nop\_();
CLK1=1;\_nop\_();
CLK1=0;DIO1=0;\_nop\_();
CLK1=1;\_nop\_();
CLK1=0;DIO1=1;\_nop\_();
for(i=0; i<8; i++)
{
CLK1=1;\_nop\_();
CLK1=0;\_nop\_();
data1=(data1<<1)|(uchar)DIO1;
}
for(i=0; i<8; i++)
{
data2=data2|(uchar)DIO1<<i;
CLK1=1;\_nop\_();
CLK1=0;\_nop\_();
}
CS1=1;
return(data1 == data2)?data1:0;
}void beep_warning()//蜂鸣器警报并且电机转动{ if(ftemp>wdyz)
{
beep = 1;
ssmotor = 0;
}
else
{
ssmotor = 1;
}
if(sd>sdyz)
{
beep = 1;
csmotor = 0;
} else
{
csmotor = 1;
} if(R>coyz) //氧气
{
beep = 1;
}
if(R1>pmyz)//二氧化碳
{
beep = 1;
}
if(ftemp<=wdyz && sd<=sdyz && R<=coyz && R1<=pmyz )
{
beep = 0;
}
}void main() //主函数{
LCD_Init(); //显示屏初始化
ssmotor = 1;
csmotor = 1;
beep = 0; do
{ tmpchange(); //让18b20开始转换温度
temp = tmp(); //读取温度
ftemp = temp/10.0f; //转换温度
cshq(); //参数获取
dht11(); //温湿度获取
xxpxs(); //显示屏显示
beep_warning(); //状态判断
} while(1);
}void xxpxs() //显示屏显示{// LCD\_ShowString(1,1,"O2:"); // LCD\_ShowNum(1,4,R,3); //CO
LCD_ShowString(1,9,"CO2:");
LCD_ShowNum(1,13,R1,3);//PM2.5
//湿度
LCD_ShowString(2,1,"wd:");
LCD_ShowNum(2,4,ftemp,3); //温度
LCD_ShowString(2,9,"sd:");
LCD_ShowNum(2,12,sd,3);
}void cshq() //参数获取{
u=get\_AD\_Res();
U=(250*u)/128; //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
R=200*U/250; //O2
u1=get\_AD\_Res1();
U1=(250*u1)/128; //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
R1=200*U1/250; //CO2
}
四、实现现象
具体动态效果看B站演示视频：
基于单片机的书库环境监测_哔哩哔哩_bilibili
全部资料（源程序、仿真文件、安装包、原理图、演示视频）：
