【沁恒 CH32V208 开发板免费试用】基于CH32和改进数据融合技术的实验室温湿度检测系统设计与实现

本帖最后由 sda12138 于 2023-5-11 11:40 编辑

1.通信设计：
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校验位：无
数据位：8
停止位：1
2.程序设计
数据采集见上一篇帖子。1.通信设计：
波特率：无
校验位：无
数据位：8
停止位：1
2.程序设计
数据采集见上一篇帖子。

#include \"dht11.h\"
#include \"sht35.h\"
#include
#include
DHT11_Data_TypeDef DHT11_Data;
void DHT11_GPIO_Config(){
DHT11_GPIO_Config_1();
DHT11_GPIO_Config_2();
DHT11_GPIO_Config_3();
DHT11_GPIO_Config_4();
DHT11_GPIO_Config_5();
DHT11_GPIO_Config_6();
DHT11_GPIO_Config_7();
DHT11_GPIO_Config_8();
}
int main(void)
{
u_int8_t temp_int[8];
u_int8_t temp_deci[8];
u_int8_t humi_int[8];
u_int8_t humi_deci[8];
u_int8_t index=0;
double temp[8];
double humi[8];
double sumAvg1=0.0;
double sumAvg2=0.0;
double jqrh_jg_temp=0;
double jqrh_jg_humi=0;
double jqyz[8]={0};
double jqyz_temp[8]={0};
double jqyz_humi[8]={0};
double jqyz_2[8]={0};
double gaijin_jqrh_jg_temp=0;
double gaijin_jqrh_jg_humi=0;
double wcyz_temp[8]={0};
double wcyz_humi[8]={0};
double temperatureC;
double humidityRH;
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
Delay_Init();
USART_Printf_Init(115200);
printf(\"SystemClk:%d\\r\\n\", SystemCoreClock);
DHT11_GPIO_Config();
IIC_GPIO_Init();
SHT3X_Init();
printf(\"DHT11初始误差温度=2度，湿度误差=5%\\r\\n\");
printf(\"SHT35初始误差温度=0.1度，湿度误差=1.5%\\r\\n\");
while(1)
{

      sumAvg1=0;
      sumAvg2=0;
      jqrh_jg_temp=0;
      jqrh_jg_humi=0;
      gaijin_jqrh_jg_temp=0;
      gaijin_jqrh_jg_humi=0;
      if(Read_DHT11_1(&DHT11_Data)==SUCCESS_1){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
      }else {

         printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
      }

      if(Read_DHT11_2(&DHT11_Data)==SUCCESS_2){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
      }else {

         printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
      }
      if(Read_DHT11_3(&DHT11_Data)==SUCCESS_3){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
      }else {

         printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
      }
      if(Read_DHT11_4(&DHT11_Data)==SUCCESS_4){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
      }else {

         printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
      }
      if(Read_DHT11_5(&DHT11_Data)==SUCCESS_5){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
      }else {

         printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
      }

      if(Read_DHT11_6(&DHT11_Data)==SUCCESS_6){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
         }else {

         printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
         }

      if(Read_DHT11_7(&DHT11_Data)==SUCCESS_7){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
         }else {

            printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
         }
      if(Read_DHT11_8(&DHT11_Data)==SUCCESS_8){
         temp_int[index]=DHT11_Data.temp_int;
         humi_int[index]=DHT11_Data.humi_int;
         temp_deci[index]=DHT11_Data.temp_deci;
         humi_deci[index]=DHT11_Data.humi_deci;
         index++;
         }else {
         printf(\"系统繁忙！\\r\\n\");
      }
      for (int i = 0; i < 8; i++)
      {
         temp = temp_int + temp_deci/10.0;
      }
      for (int i = 0; i < 8; i++)
      {
            humi =humi_int + humi_deci/10.0;
      }
      printf(\"传感器温度检测值1-8号\\r\\n\");
      for(int i=0;i<8;i++){
         printf(\"%d号传感器温度是===%.1lf\\r\\n\",i+1,temp);

      }
      printf(\"传感器湿度检测值1-8号\\r\\n\");
      for(int i=0;i<8;i++)
      {
         printf(\"%d号传感器湿度是===%.1lf\\r\\n\",i+1,humi);

      }
      index=0;
      //参考温度，湿度
      SHT3X_DATA(&temperatureC,&humidityRH);
      printf(\"高精度传感器------>传感器温度是=%lf\\r\\n\", temperatureC);
      printf(\"高精度传感器------>传感器湿度是=%lf\\r\\n\", humidityRH);
      for (int i = 0; i < 8; i++) {
         sumAvg1+=temp;
         sumAvg2+=humi;
      }
      double jqyz_sum_temp=0;
      double jqyz_sum_humi=0;
      sumAvg1=sumAvg1/8;
      sumAvg2=sumAvg2/8;

      for(int i=0;i<8;i++){
         if (sumAvg1==temp) {
            sumAvg1=sumAvg1+0.000001;
            printf(\"温度补偿平均值------>均值是=%lf\\r\\n\", sumAvg1);
         }
         if (sumAvg2==humi) {
               sumAvg2=sumAvg2+0.000001;
               printf(\"湿度补偿平均值------>均值是=%lf\\r\\n\", sumAvg2);
         }
      }

      //传统加权融合算法
      for(int i=0; i<8; i++)
      {
         jqyz_temp=1.0/((sumAvg1-temp)*(sumAvg1-temp)
                        );
         jqyz_humi=1.0/((sumAvg2-humi)*(sumAvg2-humi));
      }
      for(int i=0;i<8;i++){
         jqyz_sum_temp+=jqyz_temp;
         jqyz_sum_humi+=jqyz_humi;
      }
      for(int i=0; i<8; i++)
      {
         jqyz=1.0/((sumAvg1-temp)*(sumAvg1-temp)
                     *(jqyz_sum_temp));
         jqyz_2=1.0/((sumAvg2-humi)*(sumAvg2-humi)
                           *(jqyz_sum_humi));
      }
      //输出结果
      for(int i=0; i<8; i++)
      {
         jqrh_jg_temp+=(temp*jqyz);
         jqrh_jg_humi+=(humi*jqyz_2);

      }
      printf(\"传统加权融合算法------>传感器温度是=%lf\\r\\n\", jqrh_jg_temp);
      printf(\"传统加权融合算法------>传感器湿度是=%lf\\r\\n\", jqrh_jg_humi);

      //固定权值
      jqyz_sum_temp=0;
      jqyz_sum_humi=0;
      for(int i=0; i<8; i++)
      {
            jqyz_temp=1.0/((temp-temperatureC)*(temp-temperatureC));
            jqyz_humi=1.0/((humi-humidityRH)*(humi-humidityRH));
      }
      for(int i=0;i<8;i++)
      {
         jqyz_sum_temp+=jqyz_temp;
         jqyz_sum_humi+=jqyz_humi;
   }
      for(int i=0;i<8;i++){
         wcyz_temp=1.0/((temp-temperatureC)*(temp-temperatureC)*jqyz_sum_temp);
         wcyz_humi=1.0/((humi-humidityRH)*(humi-humidityRH)*jqyz_sum_humi);
      }

      //改进算法
      for(int i=0; i<8; i++)
   {
         gaijin_jqrh_jg_temp+=(temp*(jqyz*0.92+0.08*wcyz_temp));
         gaijin_jqrh_jg_humi+=(humi*(jqyz_2*0.95+0.05*wcyz_humi));

   }
      printf(\"改进加权融合算法------>传感器温度是=%lf\\r\\n\", gaijin_jqrh_jg_temp);
      printf(\"改进加权融合算法------>传感器湿度是=%lf\\r\\n\", gaijin_jqrh_jg_humi);

      printf(\"改进加权融合算法------>传感器温度绝对误差是=%lf\\r\\n\", fabs(gaijin_jqrh_jg_temp-temperatureC));
      printf(\"改进加权融合算法------>传感器湿度绝对误差是=%lf\\r\\n\", fabs(gaijin_jqrh_jg_humi-humidityRH));
      printf(\"传统加权融合算法------>传感器温度绝对误差是=%lf\\r\\n\", fabs(jqrh_jg_temp-temperatureC));
      printf(\"传统加权融合算法------>传感器湿度绝对误差是=%lf\\r\\n\", fabs(jqrh_jg_humi-humidityRH));
      for(int i=0;i<8;i++)
      {
         printf(\"单传感器系统------>%d号传感器温度相对误差是=%lf%%\\r\\n\",i+1,(fabs(temp-temperatureC)/temperatureC)*100);
      }
      for(int i=0;i<8;i++)
      {
         printf(\"单传感器系统------>%d号传感器湿度度相对误差是=%lf%%\\r\\n\",i+1,(fabs(humi-humidityRH)/humidityRH)*100);
      }
      printf(\"改进加权融合算法温度------>传感器温度相对误差是=%lf%%\\r\\n\",(fabs(gaijin_jqrh_jg_temp-temperatureC)/temperatureC)*100);
      printf(\"改进加权融合算法湿度------>传感器湿度相对误差是=%lf%%\\r\\n\", (fabs(gaijin_jqrh_jg_humi-humidityRH)/humidityRH)*100);
      printf(\"传统加权融合算法温度------>传感器温度相对误差是=%lf%%\\r\\n\", (fabs(jqrh_jg_temp-temperatureC)/temperatureC)*100);
      printf(\"传统加权融合算法湿度------>传感器湿度相对误差是=%lf%%\\r\\n\", (fabs(jqrh_jg_humi-humidityRH)/humidityRH)*100);
      printf(\"\\r\\n\");
      Delay_Ms(1500);
}
return 0;
}

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