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~960uswhile(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 delayDS=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 0i=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 variabletemp=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80usR\_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); //COLCD_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; //O2u1=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）：