基于51单片机，蓝牙控制，LCD-1602显示的温湿度控制系统

这里我们将要实现用51单片机来控制温湿度模块，蓝牙，LCD1602显示的功能。

没有蓝牙的参与控制时，当温度高于29℃，打开风扇散热，低于29℃，关闭风扇。如果温度低于29℃，我们在蓝牙中输入OP打开风扇，他会旋转3秒，然后关闭；如果温度高于29℃，我们在蓝牙中输入CL关闭风扇，他会关闭1秒，然后继续工作，直到温度低于29℃后，关闭风扇。

温湿度模块初始化

从图上我们可以看出来要想完成dht11的初始化，需要让dht对应的IO口发生电位变化才可以触发。VCC代表高电平，GND代表低电平。

dht=1;
   dht=0;
   Delay30ms();//图上说明至少需要18ms，我们直接给它30ms
   dht=1;
   while(dht);高电平时间在20~40us，但是到底是多少，我们谁也不知道，因此我们用while循环，直到dht=0退出循环。同理，下面的两个循环对应着两次跳变。
   while(!dht);
   while(dht);

温湿度模块的通讯全过程

红线左侧是温湿度模块的初始化，右侧是通讯过程

下图中我们可以看到，模块想要发送0，则再在开始传送数据（即50us之后），高电平要持续26us~28us，模块想要发送1，则再在开始传送数据（即50us之后），高电平要持续70us

int i;
   int j;
   char temp;
   char flag;
   DHT_Init();
   for(i=0;i<5;i++)
   {
       for(j=0;j<8;j++)
       {
           while(!dht);//完成低电平到高电平的跳变
           Delay40us();
           if(dht==1)//延迟40us，如果dht变为低电平，说明dht发送0；如果dht还是为高电平，说明dht发送1
           {
               flag=1;
               while(dht);//等到dht变为低电平，退出循环，为下一位做准备
           }
           else
               {
                   flag=0;
               }
               temp = temp << 1;//最高位不断变化，不断左移
               temp|=flag;//右边低位空出的0不断被flag代替，产出我们所需要的5个8位数据
       }
       datas[i]=temp;//datas数组在全部的程序你会看到，我们要存5组数据，分别代表着下图的五部分
   }

LCD16202模块

检查忙状态

说明书告诉我们，RS=0,RW=1时，可以读取忙信号

char temp=0x80;
   databuffer=0x80;
   while(temp&0x80)//为什么是0x80？因为0x80对应1000 0000，上面的说明书告诉我们要检查最高位D7，如果是高电平则表示忙，则不断循环；如果是低电平，则表示不忙，可以退出循环，执行别的命令。
   {
       RS=0;//从读的图上，我们可以看出，想要读数据的话寻要满足RS=0,RW=1至少30ns，EN要完成从低电平到高电平的跳变，且低电平至少持续25ns，（一个_nop_（）时间是1.085ns，即一个指令周期，完全够用，要是不放心，你可以像我一样，再加一个）
   RW=1;
   EN=0;
   _nop_();
       _nop_();
   EN=1;
   _nop_(); 高电平持续150ns
   temp=databuffer;//databuffer是p0口的八位，头文件有说明，将p0口的八位赋值给temp，第一次是0x80，但是请仔细看读操作时序图，p0口的八位数字是具有时效性的，EN低电平过后，20ns，这八位值就作废了，全部变为零。
   EN=0;
   _nop_();
   }

写入指令/数据

写入指令或者数据，本质上是一样的，分析方法同上不再赘述，但是要说明一点，仔细看看时序图，就可以注意到在EN=0或在EN=1时均可写数据，不必疑惑，而读只能发生在EN=1.其余的大家看我后面的代码和时序图就可以理解了。

我要强调的是一个骚操作，是执行写的时候，不不你是写数据还是写命令，倒要注意在你原来的数值上机上0x80，因为说明书上说的很清楚，在写的时候D7恒为1。在LCD_1602.C的LCD1602_showline(char row,char col,char*string)函数里我会有具体的操作。

初始化

除了延时函数，其余的指令通过电泳指令函数写入对应的指令即可完成初始化

main.c

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#include "delay.h"
#include "uart.h"
#include "dth11.h"
#include "LCD_1602.h"
#include "config.h"

char temper[8];
char huma[8];
extern char datas[5];

void Bulid_Datas(char *datas)
{
   huma[0]='H';
   huma[1]=datas[0]/10+0x30;//为什么要加0x30，我们得到的datas里的值是数字0,1,2等，但是显示屏上显示的是字符。所有的数字与对应的字符都相差48，即0x30
   huma[2]=datas[0]%10+0x30;//例如通过查ASCII码表，可以看出0与字符‘0’相差48
   huma[3]='.';
   huma[4]=datas[1]/10+0x30;
   huma[5]=datas[1]%10+0x30;
   huma[6]='%';
   huma[7]='\0';

   temper[0]='T';
   temper[1]=datas[2]/10+0x30;
   temper[2]=datas[2]%10+0x30;
   temper[3]='.';
   temper[4]=datas[3]/10+0x30;
   temper[5]=datas[3]%10+0x30;
   temper[6]='%';
   temper[7]='\0';
}

void main()
{
   Delay1000ms();
   UartInit();
   LCD1602_Init();
   Delay1000ms();
led1=0;
   while(1)
   {

       Delay1000ms();
       Read_data();

       Bulid_Datas( datas);
       sendString(huma);//串口发送湿度
       sendString("\r\n");
       sendString(temper);//串口发送温度
       sendString("\r\n");
       LCD1602_showline(1,2,huma);
       LCD1602_showline(2,2,temper);
   }
}

uart.c

#include "uart.h"

char buffer[10];//不要定义的过大，否则RAM中无法存储别的变量
void UartInit(void) //[email protected]
{
AUXR = 0x01;
SCON = 0x50; //配置串口工作方式1，REN使能接收
TMOD &= 0x0F;
TMOD |= 0x20;//定时器1工作方式位8位自动重装，低八位
TH1 = 0xFD;
TL1 = 0xFD;//9600波特率的初值
TR1 = 1;//启动定时器
EA = 1;//开启总中断
ES = 1;//开启串口中断
}

void sendByte(char data_msg)//通过写SBUF输入一个字符
{
   SBUF = data_msg;
   while(!TI);
   TI = 0;
}

void sendString(char* str)//输入字符串，并且每输入一个字符就会触发中断
{
   while( *str != '\0'){
       sendByte(*str);
       str++;
   }
}
void Uart_Hangdler() interrupt 4
{
   static int i=0;//静态变量，被初始化一次
   char tmp;
   if(RI==1)//中断处理函数中，对于接收中断的响应
       {
           RI=0;//清除接收中断标志位
           tmp = SBUF;
if(tmp == 'O'||tmp == 'C')
           {
i = 0;
}
buffer[i++] = tmp;
           if(i==5)
           {
               i=0;
           }
       if(buffer[0] == 'O' && buffer[1] == 'P')//输入OP打开风扇
           {
Fengshang=0;

memset(buffer,'\0', 5);
}

       if(buffer[0] == 'C' && buffer[1] == 'L')//输入CL关闭风扇
           {
Fengshang=1;

memset(buffer,'\0',5);
}
}
}

LCD_1602.C

#include "LCD_1602.h"

void check_busy()//检查忙状态，
{
   char temp=0x80;
   databuffer=0x80;
   while(temp&0x80)
   {
       RS=0;
   RW=1;
   EN=0;
   _nop_();
       _nop_();
   EN=1;
   _nop_();
   temp=databuffer;
   EN=0;
   _nop_();
   }
}
void Write_Cmd(char cmd)//写入指令
{
   check_busy();
   RS=0;
   RW=0;
   EN=0;
   _nop_();
   _nop_();
   EN=1;
   databuffer=cmd;//p0口接收命令
   _nop_();
   EN=0;
   _nop_();
}

void Write_data(char datashow)//写入数据
{
   check_busy();
RS=1;
   RW=0;
   EN=0;
   _nop_();
   _nop_();
   EN=1;
   databuffer=datashow;//p0口接收数据
   _nop_();
   EN=0;
   _nop_();
}
void LCD1602_Init()
{
   Delay15ms();
Write_Cmd(0X38);
   Delay5ms();
   Write_Cmd(0X38);
   Write_Cmd(0X08);
   Write_Cmd(0X01);
   Write_Cmd(0X06);
   Write_Cmd(0X0c);

}

void LCD1602_showline(char row,char col,char*string)//显示温度和湿度，row代表行，col代表列
{
   switch(row)
{
   case 1:
       Write_Cmd(0x80+col);//执行写命令的时候，最高位D7强制是1，因此要加0x80
   while(*string)
   {
       Write_data(*string);
       string++;
   }
       break;
   case 2:
       Write_Cmd(0x80+0x40+col);//执行写命令的时候，最高位D7强制是1，因此要加0x80，同时第二行的起始地址是0x40要加上才可以表示第二行
   while(*string)
   {
       Write_data(*string);
       string++;
   }

       break;
}
}

dth11.c

#include "dth11.h"
char datas[5];//需要一个一维数组储存5个八位数据，上面的分析说过了，模块原理图理有

void DHT_Init()//温湿度模块初始化
{
   dht=1;
   dht=0;
   Delay30ms();
   dht=1;
   while(dht);
   while(!dht);
   while(dht);
}
void Read_data()
{

   int i;
   int j;
   char temp;
   char flag;
   DHT_Init();
   for(i=0;i<5;i++)
   {
       for(j=0;j<8;j++)
       {
           while(!dht);
           Delay40us();
           if(dht==1)
           {
               flag=1;
               while(dht);
           }
           else
               {
                   flag=0;
               }
               temp = temp << 1;
               temp|=flag;
       }
       datas[i]=temp;
   }
EA=1;//外部中断1触发中断的条件
   EX1=1;
   IT1=0;
   wbzd1=1;
       if((datas[2]<29)&&(Fengshang==0))//温度低于29，但是蓝牙输入OP，触发中断打开风扇3秒后关闭风扇
       {
           Delay1000ms();
           Delay1000ms();
           Delay1000ms();
           Fengshang=1;
       }
   if((datas[2]>29)&&(Fengshang==1))//温度高于29，但是蓝牙输入CL，触发中断关闭风扇1秒后打开风扇
       {
           Delay1000ms();
           Fengshang=0;
       }
}
void DTH_Hangdler() interrupt 2//中断里面先将数据判断，防止数据出现问题死机
{
   wbzd1=0;

   if(datas[2]>29)
       {
           Fengshang=0;
       }
       else
       {
           Fengshang=1;
       }
}

delay.c

#include "delay.h"

void Delay40us() //@11.0592MHz
{
unsigned char i;

   _nop_();
   i = 15;
   while (--i);
}
void Delay5ms()       //@11.0592MHz
{
   unsigned char i, j;

   i = 9;
   j = 244;
   do
   {
       while (--j);
   } while (--i);
}

void Delay15ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;

   i = 27;
   j = 226;
   do
   {
       while (--j);
   } while (--i);
}

void Delay30ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j;

   i = 54;
   j = 199;
   do
   {
       while (--j);
   } while (--i);
}

void Delay1000ms() //@11.0592MHz
{
unsigned char i, j, k;

   _nop_();
   i = 8;
   j = 1;
   k = 243;
   do
   {
       do
       {
           while (--k);
       } while (--j);
   } while (--i);
}

uart.h

#ifndef _UART_H
#define _UART_H
#include "reg52.h"
#include "config.h"

sfr AUXR=0x8E;
sbit D5=P3^6;
void UartInit(void);
void sendByte(char data_msg);
void sendString(char* str);
#endif

LCD_1602.h

#ifndef _LCD_1602_H
#define _LCD_1602_H

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#include "delay.h"
#define databuffer P0
sbit RW=P1^1;
sbit EN=P1^4;
sbit RS=P1^6;
void check_busy();
void Write_Cmd(char cmd);
void Write_data(char datashow);
void LCD1602_Init();
void LCD1602_showline(char row,char col,char*string);
#endif

dth11.h

#ifndef _DTH11_H
#define _DTH11_H
#include "reg52.h"
#include "delay.h"
sbit dht=P3^4;
sbit wbzd1=P3^3;//外部中断1触发IO口

void DHT_Init();
void Read_data();

#endif

config.h

#ifndef _CONFIG_H
#define _CONFIG_H
#include<reg52.h>
sbit Fengshang=P1^0;
sbit led1 = P3^7;
#endif

最后烧录程序，打开单片机和蓝牙进行控制。