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。
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 int
typedef 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; //DHT11
sbit 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ms
void 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+5us
void 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）：
https://pan.baidu.com/s/1LQW2armPsJuy9HeeNPeQSg?pwd=xks0
