基于51单片机的AM2301温湿度传感器在LCD1602上显示驱动程序带实物图概要.docx

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基于51单片机的AM2301温湿度传感器在LCD1602上显示驱动程序带实物图概要

AM2301温湿度传感器模块

AM2301数字温湿度传感器是一各包括有数字校准输出的温湿度传感器。

它采用独特的数字采集模块和高新温湿度采集传感技术，可以确保产品可靠性高以及稳定性好。

该款传感器具有响应快、抗干扰力强、性价比高、品质卓越等优点。

以及超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用的最佳选则。

[9]

AM2301引脚图

图3-10AM2301引脚图

AM2301各引脚说明

表3-7AM2301引脚

引脚

颜色

名称

注释

1

红色

VDD

供电3.3-5.5VDC

2

黄色

SDA

串行数据，单总线

3

黑色

GND

接地，电源负极

4

NC

空脚，请悬空（不要接Vcc或Gnd）

AM2301技术参数

表3-8AM2301技术参数

参数

条件

Min

Typ

Max

单位

湿度

分辨率

0.1

%RH

16

Bit

重复性

±1

%RH

精度

25℃

±3

%RH

0－50℃

±5

%RH

互换性

可完全互换

采样周期

1

2

S

响应时间

1/e（63%）25℃，1m/s空气

2

S

迟滞

±0.3

%RH

长期稳定性

典型值

±1

%RH/yr

温度

分辨率

0.1

℃

16

Bit

重复性

±0.5

℃

精度

±1

℃

量程范围

-40

80

℃

响应时间

1/e（63%）

6

20

S

AM2301驱动电路

图3-11AM2301驱动电路图

温湿度传感器模块流程设计

用户主机（MCU）发送一次开始信号后,AM2301自动从休眠模式转换到高速模式。

等待主机开始,信号发送后，AM2301发送响应信号,送出40比特的数据,发送数据结束之后触发一次信号采集，对外部环境进行数据采集，采集结束传感器自动转入休眠模式，直到下一次通信信号的来临。

此时AM2301的SDA数据线由上拉电阻拉高，一直保持高电平，且AM2301的SDA引脚处于输入状态，时刻检测外部信号。

一旦接收到主机发送的信号，再次进入采集状态，对外部数据进行一次采集。

整个过程流程图如下：

图4-10温湿度传感器流程图

1602LCD显示屏测试

根据第三章说明的LCD硬件连线要求，将屏幕的14个接口按要求分别连接至单片机的各端口，确认无误后，个单片机上电，并将编完的程序通过STC-ISP软件烧入到单片机中，连线图如下：

图5-3LCD1602连线图

给单片机上电之后，屏幕显示如下：

图5-4LCD1602显示效果

该LCD显示屏能正常显示预期设置字幕。

AM2301温湿度传感器测试

根据温湿度传感器驱动电路，实物连接图如下：

图5-7AM2301连线图

给单片机上电，则可在LCD屏幕上得到如下数据：

图5-8AM2301采集数据

LCD屏幕第一行显示当前室内湿度情况，第二行显示当前室内温度情况，若用吹风机对其吹风，则温湿度会相应变化。

附录

主要程序源代码：

1.REG52.H

/*--------------------------------------------------------------------------

REG52.H

Headerfileforgeneric80C52and80C32microcontroller.

Copyright（c）1988-2002KeilElektronikGmbHandKeilSoftware,Inc.

Allrightsreserved.

--------------------------------------------------------------------------*/

#ifndef__REG52_H__

#define__REG52_H__

/*BYTERegisters*/

sfrP0=0x80;

sfrP1=0x90;

sfrP2=0xA0;

sfrP3=0xB0;

sfrPSW=0xD0;

sfrACC=0xE0;

sfrB=0xF0;

sfrSP=0x81;

sfrDPL=0x82;

sfrDPH=0x83;

sfrPCON=0x87;

sfrTCON=0x88;

sfrTMOD=0x89;

sfrTL0=0x8A;

sfrTL1=0x8B;

sfrTH0=0x8C;

sfrTH1=0x8D;

sfrIE=0xA8;

sfrIP=0xB8;

sfrSCON=0x98;

sfrSBUF=0x99;

/*8052Extensions*/

sfrT2CON=0xC8;

sfrRCAP2L=0xCA;

sfrRCAP2H=0xCB;

sfrTL2=0xCC;

sfrTH2=0xCD;

/*BITRegisters*/

/*PSW*/

sbitCY=PSW^7;

sbitAC=PSW^6;

sbitF0=PSW^5;

sbitRS1=PSW^4;

sbitRS0=PSW^3;

sbitOV=PSW^2;

sbitP=PSW^0;//8052only

/*TCON*/

sbitTF1=TCON^7;

sbitTR1=TCON^6;

sbitTF0=TCON^5;

sbitTR0=TCON^4;

sbitIE1=TCON^3;

sbitIT1=TCON^2;

sbitIE0=TCON^1;

sbitIT0=TCON^0;

/*IE*/

sbitEA=IE^7;

sbitET2=IE^5;//8052only

sbitES=IE^4;

sbitET1=IE^3;

sbitEX1=IE^2;

sbitET0=IE^1;

sbitEX0=IE^0;

/*IP*/

sbitPT2=IP^5;

sbitPS=IP^4;

sbitPT1=IP^3;

sbitPX1=IP^2;

sbitPT0=IP^1;

sbitPX0=IP^0;

/*P3*/

sbitRD=P3^7;

sbitWR=P3^6;

sbitT1=P3^5;

sbitT0=P3^4;

sbitINT1=P3^3;

sbitINT0=P3^2;

sbitTXD=P3^1;

sbitRXD=P3^0;

/*SCON*/

sbitSM0=SCON^7;

sbitSM1=SCON^6;

sbitSM2=SCON^5;

sbitREN=SCON^4;

sbitTB8=SCON^3;

sbitRB8=SCON^2;

sbitTI=SCON^1;

sbitRI=SCON^0;

/*P1*/

sbitT2EX=P1^1;//8052only

sbitT2=P1^0;//8052only

/*T2CON*/

sbitTF2=T2CON^7;

sbitEXF2=T2CON^6;

sbitRCLK=T2CON^5;

sbitTCLK=T2CON^4;

sbitEXEN2=T2CON^3;

sbitTR2=T2CON^2;

sbitC_T2=T2CON^1;

sbitCP_RL2=T2CON^0;

#endif

2.INTRINS.H

/*--------------------------------------------------------------------------

INTRINS.H

IntrinsicfunctionsforC51.

Copyright（c）1988-2004KeilElektronikGmbHandKeilSoftware,Inc.

Allrightsreserved.

--------------------------------------------------------------------------*/

#ifndef__INTRINS_H__

#define__INTRINS_H__

externvoid_nop_（void）;

externbit_testbit_（bit）;

externunsignedchar_cror_（unsignedchar,unsignedchar）;

externunsignedint_iror_（unsignedint,unsignedchar）;

externunsignedlong_lror_（unsignedlong,unsignedchar）;

externunsignedchar_crol_（unsignedchar,unsignedchar）;

externunsignedint_irol_（unsignedint,unsignedchar）;

externunsignedlong_lrol_（unsignedlong,unsignedchar）;

externunsignedchar_chkfloat_（float）;

externvoid_push_（unsignedchar_sfr）;

externvoid_pop_（unsignedchar_sfr）;

#endif

3.STDIO.H

/*--------------------------------------------------------------------------

STDIO.H

PrototypesforstandardI/Ofunctions.

Copyright（c）1988-2002KeilElektronikGmbHandKeilSoftware,Inc.

Allrightsreserved.

--------------------------------------------------------------------------*/

#ifndef__STDIO_H__

#define__STDIO_H__

#ifndefEOF

#defineEOF-1

#endif

#ifndefNULL

#defineNULL（（void*）0）

#endif

#ifndef_SIZE_T

#define_SIZE_T

typedefunsignedintsize_t;

#endif

#pragmaSAVE

#pragmaREGPARMS

externchar_getkey（void）;

externchargetchar（void）;

externcharungetchar（char）;

externcharputchar（char）;

externintprintf（constchar*,...）;

externintsprintf（char*,constchar*,...）;

externintvprintf（constchar*,char*）;

externintvsprintf（char*,constchar*,char*）;

externchar*gets（char*,intn）;

externintscanf（constchar*,...）;

externintsscanf（char*,constchar*,...）;

externintputs（constchar*）;

#pragmaRESTORE

#endif

4.LCD1602.H

#include

#ifndef_LCD1602_H_H

#define_LCD1602_H_H

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

//----------------函数声明--------------------------

voiddelayms（ucharz）;

voidwritecmd（ucharcom）;

voidwritedata（uchardat）;

voidinit_LCD（）;

//----------------函数声明结束----------------------

//1602端口定义

sbitRS=P2^4;//数据命令选择端（H/L）

sbitRW=P2^5;//读写选择端（H/L）

sbitE=P2^6;

/*//自定义的字符（5X8）

ucharcodetab1[]={0x03,0x05,0x19,0x19,0x19,0x05,0x03,0x00};//小喇叭

ucharcodetab2[]={0x08,0x0f,0x12,0x0f,0x0a,0x1F,0x02,0x02,};//年

ucharcodetab3[]={0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x0f,0x09,0x11,0x00};//月

ucharcodetab4[]={0x00,0x1F,0x11,0x1F,0x11,0x11,0x1F,0x00};//日

ucharcodetab5[]={0x18,0x18,0x07,0x08,0x08,0x08,0x07,0x00};//C（温度符号）

*/

/*

voidlcd_pos（ucharpos）//设定显示位置

{

lcd_wcmd（pos|0x80）;

}

*/

voiddelayms（ucharz）//延时函数

{

uinti,j;

for（i=z;i>0;i--）

for（j=100;j>0;j--）;

}

voidwritecmd（ucharcom）//写指令

{

RS=0;

RW=0;

E=0;

delayms

（1）;

P0=com;

delayms

（1）;

E=1;

delayms

（1）;

E=0;

}

voidwritedata（uchardat）//写数据

{

RS=1;

RW=0;

E=0;

delayms

（1）;

P0=dat;

delayms

（1）;

E=1;

delayms

（1）;

E=0;

}

/**************************************************

*写汉字编码到CGRAM函数

**************************************************

voidwritetab（）

{

unsignedchari;

lcd_wcmd（0x40）;//写CGRAM

for（i=0;i<8;i++）

lcd_wdat（mytab1[i]）;

}

*/

voidinit_LCD（）//初始化1602

{

delayms（15）;

writecmd（0x38）;//不检测忙信号

delayms（5）;

writecmd（0x38）;//不检测忙信号

delayms（5）;

writecmd（0x38）;//不检测忙信号

delayms（5）;

writecmd（0x38）;//显示模式设置

delayms（5）;

writecmd（0x01）;//显示清屏

delayms（5）;

writecmd（0x06）;//显示光标移动设置

delayms（5）;

writecmd（0x0c）;//显示开及光标设置

delayms（5）;

/*

writetab（）;//自定义字符写入CGRAM

delay（5）;

lcd_pos（0x4d）;

lcd_wdat（0x00）;//显示自定义字符

*/

}

#endif

5.主程序

#include

#include

#include

#include"lcd1602.h"

typedefunsignedcharU8;/*无符号8位整型变量*/

typedefsignedcharS8;/*有符号8位整型变量*/

typedefunsignedintU16;/*无符号16位整型变量*/

typedefsignedintS16;/*有符号16位整型变量*/

typedefunsignedlongU32;/*无符号32位整型变量*/

typedefsignedlongS32;/*有符号32位整型变量*/

typedeffloatF32;/*单精度浮点数（32位长度）*/

typedefdoubleF64;/*双精度浮点数（64位长度）*/

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint//----------------IO口定义-------------------//

sbitDHT=P2^0;//AM2301端口定义

//----------------全局变量--------------------//

bitflagtemp;//温度正负标志位,kU8count,

bitflagsendtemp;//发送温度的标志位

U8U8FLAG;

U8U8temp;

U8U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;

U8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;

U8U8comdata;

U16DHTData1,DHTData2;

U8outdata[5];//定义发送的字节数

U8indata[5];

U8count,count_r=0;

U8str[5];

U8datatab[6]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};//存储温湿度数据

U8codedis1[]={"Humdity:

%"};

U8codedis2[]={"Temper:

c"};

/*********************************************************

函数名称:

延时子程序

*********************************************************/

voidDelay（U16j）

{U8i;

for（;j>0;j--）

{

for（i=0;i<27;i++）;

}

}

voidDelay_10us（void）//延时10uS

{

U8i;

i--;

i--;

i--;

i--;

i--;

i--;

}

/*********************************************************

函数名称:

读温湿度字节函数

功能:

读取温湿度每个字节

说明:

无

*********************************************************/

voidCOM（void）//读字节

{

U8i;

for（i=0;i<8;i++）

{

U8FLAG=2;

while（（!

DHT）&&U8FLAG++）;

Delay_10us（）;

Delay_10us（）;

Delay_10us（）;

U8temp=0;

if（DHT）U8temp=1;

U8FLAG=2;

while（（DHT）&&U8FLAG++）;

//超时则跳出for循环

if（U8FLAG==1）break;

//判断数据位是0还是1

//如果高电平高过预定0高电平值则数据位为1

U8comdata<<=1;

U8comdata|=U8temp;//0

}//endi

}

//--------------------------------------------------------------

//--------------------------------

//-----湿度读取子程序------------

//--------------------------------

//----以下变量均为全局变量--------

//----温度高8位==U8T_data_H------

//----温度低8位==U8T_data_L------

//----湿度高8位==U8RH_data_H-----

//----湿度低8位==U8RH_data_L-----

//----校验8位==U8checkdata-----

//----调用相关子程序如下----------

//----Delay（）;,Delay_10us（）;,COM（）;

//--------------------------------

/*********************************************************

函数名称:

温湿度读取函数

功能:

读取温湿度数据

说明:

无

*********************************************************/

voidRH（void）