CC2541用DHT11传感器采集温湿度

ti

本帖最后由冒汗的心情于 2016-4-15 16:26 编辑

CC2541用DHT11传感器采集温湿度

一、简介

文章介绍了如何在ti 的SimpleBLEPeripheral工程中，用CC2541采集DHT11的温湿度值。使用的协议栈版本：BLE-CC254x-1.4.0

编译软件：IAR 8.20.2，硬件平台：Smart RF（主芯片CC2541）。

二、基础知识

1、DHT11温湿度传感器

DHT11是一个数字温湿度传感器，里面包括1个电阻式感湿元件和1个NTC测温元件，并与1个高性能8位单片机相连接。

1）湿度

测量范围：20－90％

精度：±5％RH

2）温度

测量范围：RH 0－50 ℃

精度：±2 ℃

2、硬件连接DHT11

如上图，DHT11虽然有4个引脚，但实际上只用到3个，剩一个悬空。（模块最终会只引出3个引脚）

第2引脚可以用MCU的一个IO口进行单线双向传输数据。

注：本文中使用CC2541的P0_0口连接DHT11的第2引脚。

三、实验前提

在进行本文步骤前，请先完成以下博文的步骤：

《CC2541之串口收发》：http://blog.csdn.net/feilusia/article/details/47431659

四、代码修改

1、编写并添加DHT11驱动

1）写一个DHT11.c（存放在“……BLE-CC254x-1.4.0ProjectsbleSimpleBLEPeripheralSourceGUA”路径下）

//******************************************************************************
//name:       DHT11.c
//introduce: 读取DHT11温湿度
//author:
//changetime:
//email:
//******************************************************************************
//map
#include "DHT11.h"
#include
#include "string.h"


//define
#define DATA_PIN             P0_0                                           //输入口为P0.0
#define SET_PIN_IN             P0DIR &= ~0x01;       asm("NOP"); asm("NOP")  //配置IO为输入
#define SET_PIN_OUT          P0DIR |= (1 << 0);    asm("NOP"); asm("NOP")  //配置IO为输出
#define SET_DATA_PIN          DATA_PIN = 1;          asm("NOP"); asm("NOP")  //拉高P0.0
#define CLR_DATA_PIN          DATA_PIN = 0;          asm("NOP"); asm("NOP")  //拉低P0.0

typedef signed char int8;
typedef unsigned char uint8;

typedef signed short  int16;
typedef unsigned short  uint16;

typedef signed long int32;
typedef unsigned long uint32;


//function
static void Delay_Us(uint16 nUs);
static uint8 DHT11_Read_Char(void);
//******************************************************************************
//name:          Delay_Us
//introduce:       us延时函数
//parameter:       nUs：us数
//return:          none
//author:
//email:
//changetime:
//******************************************************************************
static void Delay_Us(uint16 nUs)
{
  while (nUs--)
  {
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");asm("NOP");
  }
}

//******************************************************************************
//name:          DHT11_Read_Char
//introduce:       DHT11的读单个字节函数
//parameter:       none
//return:          none
//author:
//email:
//changetime:
//******************************************************************************
static uint8 DHT11_Read_Char(void)
{
uint8 i;
uint8 nDht11_bit;
uint8 nDht11_char;
uint8 nFLAG;

for(i=0; i < 8; i++){

      nFLAG = 2;
      while((DATA_PIN == 0) && (nFLAG++));

      Delay_Us(19);

      if(DATA_PIN == 1){
      nDht11_bit = 1;
      }
      else{
      nDht11_bit = 0;
      }

      nFLAG = 2;
      while((DATA_PIN == 1) && (nFLAG++));
      if(nFLAG == 1){
      break;
      }

      nDht11_char <<= 1;
      nDht11_char |= nDht11_bit;
}

return nDht11_char;
}

//******************************************************************************
//name:          DHT11_Read_Humiture
//introduce:       DHT11的读温湿度函数
//parameter:       none
//return:          TRUE:读取正确，FALSE:读取错误
//author:
//email:
//changetime:
//******************************************************************************
boolean DHT11_Read_Humiture(uint8 *pDHT11_data)
{
uint8 nHumidity_integer;
uint8 nHumidity_decimal;
uint8 nTemperature_integer;
uint8 nTemperature_decimal;
uint8 nChecksum;
uint8 nChecksum_count;
uint8 nFLAG;

//主机开始信号
SET_PIN_OUT;                               //IO口配置为输出

SET_DATA_PIN;                            //输出高电平

CLR_DATA_PIN;                            //输出低电平

Delay_Us(20000);                         //延时至少18MS

SET_DATA_PIN;                            //输出高电平

Delay_Us(20);

//切换到DHT11端发数据
SET_PIN_IN;                               //IO口配置为输入

Delay_Us(20);

if(DATA_PIN == 0)
{
      //DHT11响应
      nFLAG = 2;

      while((DATA_PIN == 0) && (nFLAG++));

      nFLAG = 2;

      while((DATA_PIN == 1) && (nFLAG++));


      //DHT11读值
      nHumidity_integer = DHT11_Read_Char();       //湿度高位，整数

      nHumidity_decimal = DHT11_Read_Char();       //湿度低位，小数

      nTemperature_integer = DHT11_Read_Char();    //温度高位，整数

      nTemperature_decimal = DHT11_Read_Char();    //温度低位，小数

      nChecksum = DHT11_Read_Char();                //校验和


      //结束
      SET_DATA_PIN;


      //计算校验和
      nChecksum_count = nHumidity_integer + nHumidity_decimal + nTemperature_integer + nTemperature_decimal;

      //验证数据正确性
      if(nChecksum == nChecksum_count)
      {
         //正确，则将读出的值保存到全局变量
         pDHT11_data[0] = nHumidity_integer;

         pDHT11_data[1] = nHumidity_decimal;

         pDHT11_data[2] = nTemperature_integer;

         pDHT11_data[3] = nTemperature_decimal;
      }
      else
      {
         //错误，则值全为0
         pDHT11_data[0] = 0;

         pDHT11_data[1] = 0;

         pDHT11_data[2] = 0;

         pDHT11_data[3] = 0;

         return DHT11_FALSE;
      }
}
else
{
      //错误，则值全为0
      pDHT11_data[0] = 0;

      pDHT11_data[1] = 0;

      pDHT11_data[2] = 0;

      pDHT11_data[3] = 0;

      return DHT11_FALSE;
}

return DHT11_TRUE;

}

2）写一个头文件DHT11.h（存放在“……BLE-CC254x-1.4.0ProjectsbleSimpleBLEPeripheralSourceGUA”路径下）
//******************************************************************************
//name:       DHT11.h
//introduce: 读取DHT11温湿度
//author:
//changetime:
//email:
//******************************************************************************
#ifndef __DHT11_H__
#define __DHT11_H__

//define
typedef enum{
  DHT11_TRUE,
  DHT11_FALSE
}boolean;

//function
extern boolean DHT11_Read_Humiture(unsigned char *pDHT11_data);             //温湿传感启动

#endif

3）工程中添加DHT11.c和DHT11.h

4）在IAR设置中添加香瓜任务的源文件路径

$PROJ_DIR$....SimpleBLEPeripheralSourceGUA

2、添加DHT11相关事件

1）定义DHT11采集事件、DHT11串口发送事件（SimpleBLEPeripheral.c的SimpleBLEPeripheral_ProcessEvent中）

//香瓜
  //周期采集DHT11温湿度事件
  if ( events & SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT )
  {
//关总中断，不关会出现0的数据
EA = 0;

//采集DHT11温湿度
DHT11_Read_Humiture(***DHT11_data);

//开总中断
EA = 1;

//启动定时器执行串口打印DHT11温湿度事件
osal_start_timerEx( simpleBLEPeripheral_TaskID, SBP_DHT11_USART_EVT, SBP_DHT11_USART_EVT_PERIOD );

//启动定时器执行周期采集DHT11温湿度事件
osal_start_timerEx( simpleBLEPeripheral_TaskID, SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT, SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT_PERIOD );

return (events ^ SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT);
  }

  //串口打印DHT11温湿度事件
  if ( events & SBP_DHT11_USART_EVT )
  {
uint8 nString[15] = {0};

//温度
sprintf((char *)nString, "DHT11 temp: %d.%d", ***DHT11_data[2], ***DHT11_data[3]);
NPI_PrintString(nString);
NPI_PrintString("rn");

//湿度
sprintf((char *)nString, "DHT11 humi: %d.%d", ***DHT11_data[0], ***DHT11_data[1]);
NPI_PrintString(nString);
NPI_PrintString("rn");

//多几个换行便于查看串口数据
NPI_PrintString("rn");
NPI_PrintString("rn");

return (events ^ SBP_DHT11_USART_EVT);
  }

//香瓜

2）定义DHT11采集事件、DHT11串口发送事件的宏（SimpleBLEPeripheral.h中）

#define SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT                      0x0004       //周期采集DHT11温湿度事件
#define SBP_DHT11_USART_EVT                            0x0008       //串口打印DHT11温湿度事件

3）添加用到DHT11采集事件、DHT11串口发送事件用到的定时时间宏（SimpleBLEPeripheral.c中）

//香瓜
#define SBP_DHT11_USART_EVT_PERIOD             10
#define SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT_PERIOD    1000
//香瓜

3、添加调用DHT11采集事件（SimpleBLEPeripheral.c的SimpleBLEPeripheral_ProcessEvent中的SBP_START_DEVICE_EVT事件）

  if ( events & SBP_START_DEVICE_EVT )
  {
// Start the Device
VOID GAPRole_StartDevice( &simpleBLEPeripheral_PeripheralCBs );

// Start Bond Manager
VOID GAPBondMgr_Register( &simpleBLEPeripheral_BondMgrCBs );

// Set timer for first periodic event
osal_start_timerEx( simpleBLEPeripheral_TaskID, SBP_PERIODIC_EVT, SBP_PERIODIC_EVT_PERIOD );

//香瓜
//启动定时器执行周期采集DHT11温湿度事件
osal_start_timerEx( simpleBLEPeripheral_TaskID, SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT, SBP_DHT11_READ_HUMITURE_EVT_PERIOD );
//香瓜

return ( events ^ SBP_START_DEVICE_EVT );
  }

4、添加DHT11的数据缓存区（SimpleBLEPeripheral.c中）

//
static uint8 ***DHT11_data[4] = {0};
/

5、添加DHT11相关头文件（SimpleBLEPeripheral.c中）

//
#include "DHT11.h"
#include "stdio.h"
//

五、实验结果

香瓜用两台安卓手机分别连接测试，都能在连接的同时保证串口工具正常收到DHT11的数据。

并且在不停地对DHT11哈气时，可以看到温度和湿度都会升高。

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