一.应用模块
- 温湿度传感器
1.定义
2.接线描述
3.数据格式
第一二个字节:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据第三四个字节:8bit温度整数数据+8bit温度小数数据
第五个字节: 8bit校验位（它是前四个数据相加后八位的数值)
温湿度小数部分默认为0，即单片机采集的数据都是整数，校验位为4个字节的数据相加取结果的低8位数据作为校验和;
5.时序
附上代码
main函数
#include "stm32f10x.h"
#include "oled.h"
#include "delay.h"
#include "dht11.h"
int main()
{
delay_init(); //延时初始化
IIC_config(); //GPIO模拟IIC初始化
OLED_Init(); //OLED初始化
OLED_ON(); //打开OLED
delay_ms(2000); //延时2s
OLED_Clear(); //清屏
delay_ms(2000); //延时2s
OLED_WriteCN(0,2,0,5); //显示->当前温度：
OLED_WriteCF(90,2,2,3); //显示->小数点
OLED_WriteCF(112,2,2,1); //显示->℃单位
OLED_WriteCN(0,5,1,5); //显示->当前湿度：
OLED_WriteCF(90,5,2,3); //显示->小数点
OLED_WriteCF(112,5,2,2); //显示%单位
while( DHT11_Init() )return 1; //初始化DHT11模块端口，while等待从机DHT11回应
while(1)
{
DHT11_Read_Data(); //读取数据并显示
delay_ms(500);
}
}
.dht11文件
#include "dht11.h"
#include "delay.h"
#include "oled.h"
//起始信号
void DHT11_Rst(void)
{
DHT11_IO_OUT(); //设置推挽输出模式，50MHZ
DHT11_DQ_OUT=0; //拉低电平，主机开始发送起始信号
delay_ms(20); //至少18ms，保证从机检测到起始信号
//从机检测到后，从机等待主机起始信号 结束-->>拉高电平
DHT11_DQ_OUT=1; //主机拉高电平，起始信号结束，延时等待，准备接收回响信号
delay_us(30); //主机拉高20~40us
}
//主机接收起始信号，等待从机DHT11的回应
//返回1:未检测到DHT11的存在
//返回0:存在
u8 DHT11_Check(void)
{
u8 retry=0;
DHT11_IO_IN();//设置上拉/下拉输入模式
while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11会拉低40~80us
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 1;
else retry=0;
while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11拉低后会再次拉高40~80us，准备输出，只是准备，并没有输出
{
retry++;
delay_us(1);
};
if(retry>=100)return 1;
return 0;
}
//从DHT11读取一个位
//返回值：1/0
u8 DHT11_Read_Bit(void)
{
u8 retry=0;
while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变为低电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
retry=0;
while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//等待变高电平
{
retry++;
delay_us(1);
}
delay_us(40);//等待40us
if(DHT11_DQ_IN)return 1;
else return 0;
}
//从DHT11读取一个字节
//返回值：读到的数据
u8 DHT11_Read_Byte(void)
{
u8 i,dat;
dat=0;
for (i=0;i<8;i++)
{
dat<<=1;
dat|=DHT11_Read_Bit();
}
return dat;
}
//从DHT11读取一次数据
//temp:温度值(范围:0~50°)
//humi:湿度值(范围:20%~90%)
//返回值：0,正常;1,读取失败
u8 DHT11_Read_Data()
{
u8 buf[5];
u8 i;
DHT11_Rst(); //main函数对端口初始化时已调用一次，这里调用是为了保证数据最新
if(DHT11_Check()==0) //main函数对端口初始化时已调用一次，这里调用是为了保证数据最新
{
for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
{
buf[i]=DHT11_Read_Byte();
}
if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
{
OLED_ShowNum(74,2,buf[2],2);//显示温度数据整数
OLED_ShowNum(96,2,buf[3],1);//显示温度数据小数
OLED_ShowNum(74,5,buf[0],2);//显示湿度数据整数
OLED_ShowNum(96,5,buf[1],1);//显示湿度数据小数
}
}else return 1;
return 0;
}
//初始化DHT11的IO口 同时检测DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
u8 DHT11_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //使能PB端口时钟
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //PB0端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //初始化IO口
GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0); //PB0 输出高
DHT11_Rst(); //起始信号
return DHT11_Check();//等待DHT11的回应
}
dht11.h文件
#ifndef __DHT11_H
#define __DHT11_H
#include "stm32f10x.h"
//IO方向设置
#define DHT11_IO_IN() {GPIOB->CRL&=0XFFFFFFF0;GPIOB->CRL|=0x08;}//上拉/下拉输入模式
#define DHT11_IO_OUT() {GPIOB->CRL&=0XFFFFFFF0;GPIOB->CRL|=0x03;}//推挽输出模式，50MHZ
IO操作函数
#define DHT11_DQ_OUT PBout(0) //数据端口 PB0
#define DHT11_DQ_IN PBin(0) //数据端口 PB0
u8 DHT11_Init(void);//初始化DHT11
u8 DHT11_Read_Data(void);//读取温湿度
u8 DHT11_Read_Byte(void);//读出一个字节
u8 DHT11_Read_Bit(void);//读出一个位
u8 DHT11_Check(void);//检测是否存在DHT11
void DHT11_Rst(void);//复位DHT11
#endif
oled.c文件
#include "stm32f10x.h"
#include "oled.h"
#include "delay.h"
#include "fontstr.h"
//GPIO模拟IIC初始化
void IIC_config()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_Initstrue;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_Initstrue.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; //开漏输出
GPIO_Initstrue.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7 ;
GPIO_Initstrue.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_Initstrue); //PA6:SCL PA7:SDA
OLED_SCL_Set();
OLED_SDA_Set();
}
//模拟IIC起始信号：当SCL为高电平期间，SDA有高到低的跳变
void IIC_Start()
{
OLED_SCL_Set(); //
OLED_SDA_Set(); //空闲状态下拉高时钟总线和数据总线
delay_us(1);
OLED_SDA_CLr(); //数据总线低电平
delay_us(1);
OLED_SCL_CLr(); //时钟总线低电平
delay_us(1);
}
//模拟IIC停止信号：当SCL为高电平期间，SDA由低到高的跳变
void IIC_Stop()
{
OLED_SDA_CLr(); //数据总线低电平
delay_us(1);
OLED_SCL_Set(); //时钟总线高电平
delay_us(1);
OLED_SDA_Set(); //数据总线高电平
delay_us(1);
}
//模拟IIC从机反馈主机应答信号：接收器在“第九个时钟脉冲之前的低电平期间”将SDA线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平
char OLED_Wait_ACK()
{
OLED_SCL_CLr(); //时钟总线低电平
delay_us(1);
OLED_SDA_CLr(); //数据总线低电平
delay_us(1);
OLED_SCL_Set(); //时钟总线高电平
delay_us(1);
if(OLED_SDA_RCV())//应答信号为低电平时，为有效应答
{
return 1;
}
else //应答信号为高电平时，为非应答
{
OLED_SCL_CLr();//拉低电平接收下一个数据
return 0;
}
}
//模拟IIC发送数据：数据在SCL的上升沿到来之前就需准备好。并在下降沿到来之前必须稳定
//Write_Byte：要发送的数据
void IIC_Send(uint8_t Write_Byte)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++) //每个时钟周期发送1个bit大小的数据，八个时钟周期代表一个完整的数据
{
OLED_SCL_CLr(); //时钟总线低电平
delay_us(1);
if(Write_Byte & 0x80) //每次从数据的首位开始接收
{
OLED_SDA_Set(); //数据总线高电平，代表发送 位1
}else{
OLED_SDA_CLr(); //数据总线低电平，代表发送 位0
}
delay_us(1);
OLED_SCL_Set(); //时钟总线高电平
delay_us(1);
Write_Byte <<= 1;
delay_us(1);
}
while(OLED_Wait_ACK()); //等待从机应答
}
//对OLED写入一个命令
void OLED_WR_CMD(uint8_t cmd)
{
IIC_Start(); //起始信号
IIC_Send(0x78); //发送从设备地址，厂家规定0x78即OLED的地址
IIC_Send(0x00); //发送从设备内部的寄存器或存储器地址，之后是要对该地址的内容进行读或写
//发送命令的首地址为0x00
IIC_Send(cmd); //发送命令
IIC_Stop(); //停止信号
}
//对OLED写入一个数据
void OLED_WR_DATA(uint8_t data)
{
IIC_Start(); //起始信号
IIC_Send(0x78); //发送从设备地址，厂家规定0x78即OLED的地址
IIC_Send(0x40); //发送从设备内部的寄存器或存储器地址，之后是要对该地址的内容进行读或写
//发送数据的首地址为0x40
IIC_Send(data); //发送数据
IIC_Stop(); //停止信号
}
//对OLED写入一个字节
//mount
//1:写命令
//0:写数据
void OLED_WR_Byte(uint8_t data,uint8_t mount)
{
if(mount)
{
OLED_WR_CMD(data);
}else{
OLED_WR_DATA(data);
}
}
//设置起始地址
void OLED_SetPos(uint8_t x,uint8_t y)
{
OLED_WR_Byte(0xb0+y,OLED_CMD); //设置页地址
OLED_WR_Byte(0x0f&x,OLED_CMD); //设置列地址的低四位
OLED_WR_Byte((0xf0&x)>>4|0x10,OLED_CMD); //设置列地址的高四位
}
//打开OLED
void OLED_ON()
{
OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD); //设置电荷泵
OLED_WR_Byte(0x14,OLED_CMD); //开启电荷泵
OLED_WR_Byte(0xAF,OLED_CMD); //OLED唤醒
}
//关闭OLED
void OLED_OFF()
{
OLED_WR_Byte(0x8D,OLED_CMD); //设置电荷泵
OLED_WR_Byte(0x10,OLED_CMD); //关闭电荷泵
OLED_WR_Byte(0xAE,OLED_CMD); //关闭OLED
}
//OLED屏幕初始化，厂家自给，不比深究
void OLED_Init()
{
delay_init(); //延时初始化
delay_ms(200); //必须延时
OLED_WR_CMD(0xAE); //display off
OLED_WR_CMD(0x20); //Set Memory Addressing Mode
OLED_WR_CMD(0x10); //00,Horizontal Addressing Mode;01,Vertical Addressing Mode;10,Page Addressing Mode (RESET);11,Invalid
OLED_WR_CMD(0xb0); //Set Page Start Address for Page Addressing Mode,0-7
OLED_WR_CMD(0xc8); //Set COM Output Scan Direction
OLED_WR_CMD(0x00); //---set low column address
OLED_WR_CMD(0x10); //---set high column address
OLED_WR_CMD(0x40); //--set start line address
OLED_WR_CMD(0x81); //--set contrast control register
OLED_WR_CMD(0xff); //áá?èμ÷?ú 0x00~0xff
OLED_WR_CMD(0xa1); //--set segment re-map 0 to 127
OLED_WR_CMD(0xa6); //--set normal display
OLED_WR_CMD(0xa8); //--set multiplex ratio(1 to 64)
OLED_WR_CMD(0x3F); //
OLED_WR_CMD(0xa4); //0xa4,Output follows RAM content;0xa5,Output ignores RAM content
OLED_WR_CMD(0xd3); //-set display offset
OLED_WR_CMD(0x00); //-not offset
OLED_WR_CMD(0xd5); //--set display clock divide ratio/oscillator frequency
OLED_WR_CMD(0xf0); //--set divide ratio
OLED_WR_CMD(0xd9); //--set pre-charge period
OLED_WR_CMD(0x22); //
OLED_WR_CMD(0xda); //--set com pins hardware configuration
OLED_WR_CMD(0x12);
OLED_WR_CMD(0xdb); //--set vcomh
OLED_WR_CMD(0x20); //0x20,0.77xVcc
OLED_WR_CMD(0x8d); //--set DC-DC enable
OLED_WR_CMD(0x14); //
OLED_WR_CMD(0xaf); //--turn on oled panel
}
//清屏
void OLED_Clear()
{
uint8_t m,n;
for(m=0;m<8;m++)
{
OLED_SetPos(0,m);
for(n=0;n<128;n++)
{
OLED_WR_Byte(0x00,OLED_DATA);
}
}
}
//向OLED写入一个字符
//x:0 ~ 127
//y:0 ~ 63
//ch:写入的字符
//temp: 6：6x8字体 8：8x16字体
void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y, uint8_t ch,uint8_t temp)
{
unsigned char i = 0,c = 0;
if(ch != '\0')
{
c = ch - 32;
OLED_SetPos(x,y);
if(temp == 6)
{
for(i=0;i<temp;i++)
OLED_WR_Byte(F6x8[c][i],OLED_DATA);
}else if(temp == 8){
for(i=0;i<temp;i++)
OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i],OLED_DATA);
OLED_SetPos(x,++y);
for(i=0;i<temp;i++)
OLED_WR_Byte(F8X16[c*16+i+8],OLED_DATA);
}
}
}
//显示字符串函数
//x:0 ~ 127
//y:0 ~ 63
//ch:要显示的字符
//temp: 6：6x8字体 8：8x16字体
void OLED_ShowStr(uint8_t x,uint8_t y,char *ch,uint8_t temp)
{
unsigned char j = 0;
while(ch[j] != '\0')
{
if(temp == 6)
{
if(x>=122)
{
x = 0;
y++;
}
}else if(temp == 8){
if(x>=120)
{
x = 0;
y+=2;
}
}
OLED_ShowChar(x,y,ch[j],temp);
x += temp;
j++;
}
}
//次方函数
int OLED_Getpos(unsigned char length)
{
unsigned int pos = 1;
while(length--)
{
pos *= 10;
}
return pos;
}
//显示数字函数
//x:0 ~ 127
//y:0 ~ 63
//Num:要显示的数字
//length:数字的位数 0,1,2,3...
void OLED_ShowNum(unsigned char x,unsigned char y,unsigned int Num,unsigned char length)
{
unsigned char i;
for(i=length;i>0;i--)
{
OLED_ShowChar(x,y,'0'+Num/OLED_Getpos(--length)%10,8); x+=8;
}
}
//显示单个文字函数
//x,y:坐标
//m:第几个个数组
//server:数组第几个文字
void OLED_WriteCF(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t m,uint8_t server)
{
uint8_t i;
if(x>112)
{
x = 0;
y+=2;
}
OLED_SetPos(x,y);
for(i=0;i<16;i++)
OLED_WR_Byte(F16x16[m][i+(server-1)*32],OLED_DATA);
OLED_SetPos(x,++y);
for(i=0;i<16;i++)
OLED_WR_Byte(F16x16[m][i+(server-1)*32+16],OLED_DATA);
}
//连续显示文字函数
//x,y:坐标
//m:第几个个数组
//count:连续显示几个文字
void OLED_WriteCN(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t m,uint8_t count)
{
uint8_t i,j = 0;
while(count--)
{
if(x>112)
{
x = 0;
y+=2;
}
OLED_SetPos(x,y);
for(i=0;i<16;i++)
OLED_WR_Byte(F16x16[m][i+j*32],OLED_DATA);
OLED_SetPos(x,++y);
for(i=0;i<16;i++)
OLED_WR_Byte(F16x16[m][i+16+j*32],OLED_DATA);
x += 16;
OLED_SetPos(x,--y);
j++;
}
}
//显示BMP图片函数
//(x0,y0):图片显示的开始地址
//(x1,y1):图片显示的结束地址
//BMP:要显示的图片的首地址，具体看fontstr.h文件
void OLED_ShowBMP(uint8_t x0,uint8_t y0, uint8_t x1,uint8_t y1,uint8_t* BMP)
{
uint8_t x,y;
for(y=y0;y<y1;y++)
{
OLED_SetPos(x0,y);
for(x=x0;x<x1;x++)
{
OLED_WR_Byte(BMP[x+(x1-x0)*y],OLED_DATA);
}
}
}
oled.h文件
#ifndef _OLED_H
#define _OLED_H
#include "stm32f10x.h"
#define OLED_SCL_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
#define OLED_SCL_CLr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_6);
#define OLED_SDA_Set() GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
#define OLED_SDA_CLr() GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_7);
#define OLED_SDA_RCV() GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA,GPIO_Pin_7)
#define OLED_CMD 1
#define OLED_DATA 0
void IIC_config(void);
void IIC_Start(void);
void IIC_Stop(void);
char OLED_Wait_ACK(void);
void IIC_Send(uint8_t Write_Byte);
void OLED_WR_CMD(uint8_t cmd);
void OLED_WR_DATA(uint8_t data);
void OLED_WR_Byte(uint8_t data,uint8_t cmd);
void OLED_ON(void);
void OLED_OFF(void);
void OLED_Init(void);
void OLED_Clear(void);
void OLED_ShowChar(uint8_t x,uint8_t y, uint8_t ch,uint8_t temp);
void OLED_ShowStr(uint8_t x,uint8_t y,char *ch,uint8_t temp);
int OLED_Getpos(unsigned char length);
void OLED_ShowNum(unsigned char x,unsigned char y,unsigned int Num,unsigned char length);
void OLED_WriteCF(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t m,uint8_t server);
void OLED_WriteCN(uint8_t x,uint8_t y,uint8_t m,uint8_t count);
void OLED_ShowBMP(uint8_t x0,uint8_t y0, uint8_t x1,uint8_t y1,uint8_t* BMP);
#endif