軟件總是給人一種“無所不能”的感覺,，衣有購物軟件,，食有外賣軟件，住有訂房軟件,，行有打車軟件,。甚至，想知道電腦的主板溫度,，還可以下載監(jiān)控軟件查看,。

借助外界傳感器

看了上一節(jié)文章的朋友應(yīng)該明白，我們之所以能夠使用監(jiān)控軟件查看主板溫度,，是因?yàn)殡娔X主板集成了溫度傳感器,。軟件本身是無法主動獲取外界環(huán)境狀態(tài)的，例如,，如果我想知道現(xiàn)在室內(nèi)的溫度和濕度,，該下載哪個軟件呢？除非電腦本身延伸出了溫度傳感器,，否則無論哪個軟件也不能獲得室內(nèi)的溫度和濕度,。

我的電腦沒有額外的傳感器,，是不是就沒有辦法查看室內(nèi)的溫度和濕度了呢？只依靠軟件的確不行,，但是配合單片機(jī)和傳感器就沒問題了,。本節(jié)將介紹這種方法。最終的效果如下,，可以在電腦上打開軟件查看我室內(nèi)的溫度和濕度信息：

RH 表示濕度信息，88% 左右,，TM 表示溫度,，7度左右。

計劃使用的還是 51 單片機(jī),，傳感器是 DHT11,。DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，包括一個電阻式感濕元件和一個 NTC 測溫元件,，并與一個高性能的 8 位單片機(jī)連接,。DHT11 只有一根數(shù)據(jù)線，可如下與單片機(jī)相連：

編寫 C語言代碼，啟動 DHT11 溫濕度傳感器

那么怎樣使用 51 單片機(jī)采集 DHT11 采集的溫濕度信息呢,？這就需要看它的通信協(xié)議了

這就明白了,，51 單片機(jī)先將總線拉低 18 ms 以上,，然后再拉高 20~40 us。接著就可以等待 DHT11 的響應(yīng)了,，響應(yīng)信號也很簡單,，就是先低后高，之后再傳來的就是數(shù)據(jù)了,。所以,，初始化動作的 C語言代碼可以如下寫：

delay_10us() 函數(shù)是在上一節(jié)的內(nèi)容基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的函數(shù),，它的C語言代碼如下：

set_timer0(10);void delay_10us(unsigned int n){ while(n--){ start_timer0(); wait_timer0(); }}

dht11_start() 函數(shù)的邏輯非常簡單，先將與 DHT11 數(shù)據(jù)線連接的 P20 口拉低 20 ms 再拉高,，接著的 while(P20) 和 while(!P20) 是等待 DHT11 的響應(yīng)信號的,。

編寫C語言代碼，讀取DHT11溫濕度信息

DHT11 啟動后,，會一次性發(fā)送 40 bit 的數(shù)據(jù),，高位先出，它的數(shù)據(jù)格式為：

那么,， 什么樣的信號表示 bit 1,，什么樣的信號表示 bit 0 呢？請看下圖：

每一 bit 的數(shù)據(jù)都是跟在 50us 的低電平之后的,，究竟是 0 還是 1 則取決于高電平的持續(xù)時間，26us~28us 的高電平表示 0,，70us 的高電平表示 1,。

所以讀取一次溫濕度信息的 C語言代碼可以如下寫：

void dht11_read_once(char* dat){ unsigned char i=0, j; char tmp = 0; while(P20); for(i=0; i<5; i++){ tmp = 0; for(j=0;j<8;j++){ while(!P20);  delay_10us(4); tmp <<= 1; if(P20) tmp |= 1; while(P20); } dat[i] = tmp; }}

dht11_read_once()函數(shù)也是非常的簡單,，核心就是判斷高電平的持續(xù)時間,。while(!P20) 執(zhí)行之后，數(shù)據(jù)總線剛好到達(dá)高電平,，接下來延時 40us，如果數(shù)據(jù)總線還是高電平,，則可以認(rèn)為該 bit 數(shù)據(jù)是 1,，否則就是 0。接下來的 while(P20) 可以等待高電平結(jié)束,，到達(dá)下一 bit 數(shù)據(jù)開始前的低電平,。

編寫C語言代碼，將讀取到的數(shù)據(jù)發(fā)送到電腦

dht11_read_once() 函數(shù)返回的是 5 字節(jié)數(shù)據(jù),，怎樣將其組合,，發(fā)送到電腦呢？其實(shí)使用 printf 函數(shù)是非常簡單,，但是經(jīng)過我的測試,，發(fā)現(xiàn)該函數(shù)消耗的資源太多了，資源匱乏的 51 單片機(jī)扛不住,，直接罷工,，無法正在工作。

所以還是要自己封裝函數(shù),，上一節(jié)封裝的 prints 函數(shù)只能傳輸字符串,，那么我們就需要再定義一個可以傳送數(shù)字的函數(shù)，請看如下C語言代碼：

printn() 函數(shù)可以把一個 unsigned char 型整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符發(fā)送到串口,。所以DHT11的溫濕度信息可以按照如下邏輯傳輸,，請看C語言代碼：

 cks = 0; cks += dat[0]; cks += dat[1]; cks += dat[2]; cks += dat[3]; if((char)cks == dat[4]){ prints('RH: ');printn(dat[0]);prints('.');printn(dat[1]);prints(' '); prints('TM: ');printn(dat[2]);prints('.');printn(dat[3]);prints('\r\n'); }else{ prints('capture failed\r\n'); }

整個 main 函數(shù)的控制邏輯如下：

代碼有很多個 delay_10us(50000); 是因?yàn)?DHT11 要等待 1s 以躍過不穩(wěn)定狀態(tài)?，F(xiàn)在編譯C語言程序，燒寫到單片機(jī)，在電腦打開串口調(diào)試工具,，可得：

可以看出我的室內(nèi)溫度是 7℃左右,，濕度 88%,。對著 DHT11 哈氣，溫濕度應(yīng)該會提示,，事實(shí)也是如此：

當(dāng)然,，輸出的信息比較簡陋,，不過拿到數(shù)據(jù)怎么輸出都沒問題，感興趣朋友們可以自己再修飾一下哈,。

歡迎在評論區(qū)一起討論,，質(zhì)疑。文章都是手打原創(chuàng),，每天最淺顯的介紹C語言,、linux等嵌入式開發(fā)，喜歡我的文章就關(guān)注一波吧,，可以看到最新更新和之前的文章哦,。