基于51单片机的智能家居
名称：智能家居
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很久没写博文了，今天决定用一上午记录曾经用51单片机做的一个智能家居并作为自己第一个比赛的作品。
有以下几个主要部分：
1.现室外光照在一定范围内控制窗帘的自动打开与关闭，可以让上班族无需为每天拉、关窗帘而烦扰。
2.根据外界环境湿度来控制晾衣架的伸缩，在室外湿度比较大的时候为避免衣服受潮自动把晾衣架缩回来，反之正常湿度则可以伸出去让衣服更好的晾晒。
3.室内出现燃气泄漏时可以自动关闭燃气阀门并给户主手机发出报警信号，并自动打开风机以排除险情。
这几个部分相结合，从而成为一个较完整的智能家居系统，实现家居的智能化和自动化。当然该系统同时还存在很多尚待改进的地方。
摘要以及材料：以STC89C51单片机为控制核心，通过光敏传感器，烟雾传感器MQ-2，温湿度传感器DHT11，继电器，NRF24L01等设计的控制电路，实现
直流电机带动风扇转动（与烟雾传感器），步进电机带动窗帘开闭（与光敏传感器有关），步进电机控制衣架伸缩（与温湿度传感器有关）。
下面以简洁的语言介绍三个传感器模块：
烟雾传感器模块：能检测到烟雾，可用香烟或者燃烧的纸等测试。若有烟雾 DOUT口会输出高电压（约为5V），平时会输出低电压（约为0V），因此可用51单片机的IO口直接检测是否有烟雾。
光敏传感器模块：同理，可检测到光，若光强高于一定程度，DOUT口会输出高电压（5V），在此不再赘述。
温湿度传感器模块：此模块难于上面两个模块。需要在软件上写出相应程序，之后可用（串口调试助手）检测会对外输出五个数据，其中有温度的两个数据（整数部分和小数部分）和湿度（整数部分和小数部分）和一个检验位。（在本智能家居中，通过一个无线NRF24L01模拟室外湿度的检测并返回的控制中心室内的51单片机，再与和单片机有线连接的温湿度传感器测得的数据进行比较）
总之，这三个模块是很简单的。因为对外只需要三个连接线，两个为正负供电，一个为数据线。除了温湿度传感器需要用软件调试之外其余的都可很轻易检测并实现相应的反应动作。
关键核心：
通过STC89C51单片机的IO口不断的检测各个传感器的反馈信号，采集信号，并与预定值进行比较，并做出相应反应。如，利用P2的低五位对温湿度传感器，光敏传感器等进行数据采集和电压采集，对采集到的数据进行分析和过滤从而得到环境的温度，对采集到的电压进行比较，由此判断是否有光、光强是否达到一定值或是否有烟雾危险等等。用P1 P3的低四位控制两个步进电机。用继电器控制直流电机。
附照：
1.烟雾传感器
2.光敏传感器
3.温湿度传感器
4.继电器
5.无线模块
部分程序：
步进电机运转部分：
void motor_ffw1()
{
unsigned char i;
unsigned int j;
for (j=0; j<12; j++) //转1*n圈
{
for (i=0; i<8; i++) //一个周期转30度
{
if(Q==1) P1 = FFW[i]&0x1f; //取数据
if(Q==2) P1 = FFZ[i]&0x1f;
delay_two(5); //调节转速
}
}
}
温湿度传感器读取数据部分：
RH(); //室内
shinei_temp=U8T_data_H;
shinei_RH=U8RH_data_H;
RH2(); //室外
shiwai_temp=U8T_data_H;
shiwai_RH=U8RH_data_H;
//串口显示程序
if(shinei_RH>shiwai_RH&&vis_run2==0)
{
if(vis_run2==0)
run2(1);//电机2正转 把衣架伸出去
vis_run2=1;
}
if(shinei_RH<=shiwai_RH)
{
if(vis_run2==1)
run2(2);//电机2 反转 把衣架缩回来
vis_run2=0;
}
烟雾检测部分：
void check_smog() //检测烟雾
{
if(com_yanwu==0 /*烟雾被检测*/&&vis_send_smog==0/*且未发送*/)
{
vis_send_smog=1;
fengji_run=0;
}
if(com_yanwu==1)
{
fengji_run=1;
vis_send_smog=0;
}
}
完整程序（分为室内室外两个部分）：
1.室内部分（一个c文件，两个h文件）：
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#include "LQ12864.h"
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned char uint;
//****************************************IO端口定义***************************************
sbit CE =P2^0;
sbit CSN =P2^1;
sbit SCK =P2^2;
sbit MOSI =P2^3;
sbit MISO =P2^4;
sbit IRQ =P2^5;
//***********************************Buf数组*******************************************
uchar TxBuf[32]= 0X00;
//*********************************************NRF24L01*************************************
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 // 20 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 // 20 uints TX payload
uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x11}; //本地地址
uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x10}; //接收地址
//***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************
#define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令
#define FLUSH_TX 0xE1 // 冲洗发送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令
#define NOP 0xFF // 保留
//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
#define CONFIG 0x00 // 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式
#define EN_AA 0x01 // 自动应答功能设置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道设置
#define SETUP_AW 0x03 // 收发地址宽度设置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自动重发功能设置
#define RF_CH 0x05 // 工作频率设置
#define RF_SETUP 0x06 // 发射速率、功耗功能设置
#define STATUS 0x07 // 状态寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 发送监测功能
#define CD 0x09 // 地址检测
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 频道1接收数据地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 频道2接收数据地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 频道3接收数据地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 频道4接收数据地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 频道5接收数据地址
#define TX_ADDR 0x10 // 发送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道0接收数据长度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
//**************************************************************************************
void Delay(unsigned int s);
void Delayms(unsigned int xms);
void inerDelay_us(unsigned char n);
void init_NRF24L01(void);
uint SPI_RW(uint uchar);
uchar SPI_Read(uchar reg);
void SetRX_Mode(void);
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);
//***********************************延时xms毫秒******************************************
void Delayms(unsigned int xms)
{
unsigned int i,j;
for(i=xms;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
}
//*****************************************长延时*****************************************
void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i;
for(i=0; i<s; i++);
for(i=0; i<s; i++);
}
//******************************************************************************************
uint bdata sta; //状态标志
sbit RX_DR =sta^6;
sbit TX_DS =sta^5;
sbit MAX_RT =sta^4;
/******************************************************************************************
/*延时函数
/******************************************************************************************/
void inerDelay_us(unsigned char n)
{
for(;n>0;n--)
_nop_();
}
//****************************************************************************************
/*NRF24L01初始化
//***************************************************************************************/
void init_NRF24L01(void)
{
inerDelay_us(100);
CE=0; // chip enable
CSN=1; // Spi disable
SCK=0; // Spi clock line init high
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为1MHZ，发射功率为最大值0dB
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
}
/****************************************************************************************************
/*函数：uint SPI_RW(uint uchar)
/*功能：NRF24L01的SPI写时序
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW(uint uchar)
{
uint bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit
{
MOSI = (uchar & 0x80); // output 'uchar', MSB to MOSI
uchar = (uchar << 1); // shift next bit into MSB..
SCK = 1; // Set SCK high..
uchar |= MISO; // capture current MISO bit
SCK = 0; // ..then set SCK low again
}
return(uchar); // return read uchar
}
/****************************************************************************************************
/*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)
/*功能：NRF24L01的SPI时序
/****************************************************************************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...
SPI_RW(reg); // Select register to read from..
reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication
return(reg_val); // return register value
}
/****************************************************************************************************/
/*功能：NRF24L01读写寄存器函数
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uint status;
CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction
status = SPI_RW(reg); // select register
SPI_RW(value); // ..and write value to it..
CSN = 1; // CSN high again
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/****************************************************************************************************/
/*函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于读数据，reg：为寄存器地址，pBuf：为待读出数据地址，uchars：读出数据的个数
/****************************************************************************************************/
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status uchar
for(uchar_ctr=0;uchar_ctr<uchars;uchar_ctr++)
pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0); //
CSN = 1;
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/*********************************************************************************************************
/*函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于写数据：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数
/*********************************************************************************************************/
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; //SPI使能
status = SPI_RW(reg);
for(uchar_ctr=0; uchar_ctr<uchars; uchar_ctr++) //
SPI_RW(*pBuf++);
CSN = 1; //关闭SPI
return(status); //
}
/****************************************************************************************************/
/*函数：void SetRX_Mode(void)
/*功能：数据接收配置
/****************************************************************************************************/
void SetRX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，主接收
CE = 1;
inerDelay_us(130);
}
/******************************************************************************************************/
/*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
/*功能：数据读取后放如rx_buf接收缓冲区中
/******************************************************************************************************/
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(RX_DR) // 判断是否接收到数据
{
CE = 0; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
CE=1; //外加
inerDelay_us(130); //外加
revale =1; //读取数据完成标志
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0x7e); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清楚中断标志 //改为0通道
return revale;
}
/***********************************************************************************************************
/*函数：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
/*功能：发送 tx_buf中数据
/**********************************************************************************************************/
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 装载接收端地址
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 装载数据
// SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
CE=1; //置高CE，激发数据发送
inerDelay_us(10);
}
//************************************主函数************************************************************
void main(void)
{
uchar RE=0;
// uchar packet;
LCD_Init();
init_NRF24L01() ;
SetRX_Mode();
Delayms(1);
LCD_6x8(0,0,"start");
while(1)
{
while(IRQ==1); //
RE= nRF24L01_RxPacket(TxBuf);
if(RE)//如果接收成功；
{
TxBuf=
}
}
}
以下为："LQ12864.h"文件
#include "REG51.h"
sbit LCD_SCL=P1^0; //时钟 D0（SCLK）
sbit LCD_SDA=P1^1; //D1（MOSI） 数据
sbit LCD_RST=P1^2; //复位
sbit LCD_DC =P1^3; //数据/命令控制
#define XLevelL 0x00
#define XLevelH 0x10
#define XLevel ((XLevelH&0x0F)*16+XLevelL)
#define Max_Column 128
#define Max_Row 64
#define Brightness 0xCF
#define X_WIDTH 128
#define Y_WIDTH 64
void LCD_DLY_ms(unsigned int ms) //LCD 延时1ms
{
unsigned int a;
while(ms)
{
a=1800;
while(a--);
ms--;
}
return;
}
void LCD_WrDat(unsigned char dat) //**LCD写数据
{
unsigned char i=8;
LCD_DC=1;
for(i=0;i<8;i++) //发送一个八位数据
{
LCD_SCL=0;
LCD_SDA=dat&0x80;
LCD_SCL=1;
dat<<=1;
}
}
void LCD_WrCmd(unsigned char cmd) //****LCD写命令
{
unsigned char i=8;
LCD_DC=0;
for(i=0;i<8;i++) //发送一个八位数据
{
LCD_SCL=0;
LCD_SDA=cmd&0x80;
LCD_SCL=1;
cmd<<=1;;
}
}
void LCD_Setxy(unsigned char x, unsigned char y) //LCD 设置坐标
{
LCD_WrCmd(0xb0+y);
LCD_WrCmd(((x&0xf0)>>4)|0x10);
LCD_WrCmd((x&0x0f)|0x01);
}
void LCD_Fill(unsigned char bmp_dat) //bmp_dat=0x00全屏灭，bmp_dat=0xff全屏亮
{
unsigned char y,x;
for(y=0;y<8;y++)
{
LCD_WrCmd(0xb0+y);
LCD_WrCmd(0x01);
LCD_WrCmd(0x10);
for(x=0;x<X_WIDTH;x++)
LCD_WrDat(bmp_dat);
}
}
/*void LCD_CLS(void) //LCD复位
{
unsigned char y,x;
for(y=0;y<8;y++)
{
LCD_WrCmd(0xb0+y);
LCD_WrCmd(0x01);
LCD_WrCmd(0x10);
for(x=0;x<X_WIDTH;x++)
LCD_WrDat(0);
}
}*/
void LCD_Init(void) //LCD初始化
{
LCD_SCL=1;
LCD_RST=0;
LCD_DLY_ms(50);
LCD_RST=1; //从上电到下面开始初始化要有足够的时间，即等待RC复位完毕
LCD_WrCmd(0xae);//--关闭显示 turn off oled panel
LCD_WrCmd(0x00);//---设置低列地址 set low column address
LCD_WrCmd(0x10);//---高列地址 set high column address
LCD_WrCmd(0x40);//--设置起始地址映射内存显示开始行（0x 00 ~ 0x3f） set start line address Set Mapping RAM Display Start Line (0x00~0x3F)
LCD_WrCmd(0x81);//--设置对比度控制寄存器 set contrast control register
LCD_WrCmd(0xcf); // 电流输出亮度设置赛格 Set SEG Output Current Brightness
LCD_WrCmd(0xa1);//--设置赛格/列映射 0xa0左右反置0xa1正常 Set SEG/Column Mapping 0xa0左右反置 0xa1正常
LCD_WrCmd(0xc8);//设置网站/行扫描方向 0xc0上下反置 0xc8正常 Set COM/Row Scan Direction
LCD_WrCmd(0xa6);//--正常显示 set normal display
LCD_WrCmd(0xa8);//--集复用率（1 - 64） set multiplex ratio(1 to 64)
LCD_WrCmd(0x3f);//--1/64 duty
LCD_WrCmd(0xd3);//-设置显示偏移位移映射内存计数器（0x 00 ~ 0x3f） set display offset Shift Mapping RAM Counter (0x00~0x3F)
LCD_WrCmd(0x00);//-不偏移 not offset
LCD_WrCmd(0xd5);//--设置显示时钟的分频比/振荡器频率 set display clock divide ratio/oscillator frequency
LCD_WrCmd(0x80);//--组分比，时钟设置为100帧/秒 set divide ratio, Set Clock as 100 Frames/Sec
LCD_WrCmd(0xd9);//--设定充电周期 set pre-charge period
LCD_WrCmd(0xf1);//15集充电放电1钟钟表 Set Pre-Charge as 15 Clocks & Discharge as 1 Clock
LCD_WrCmd(0xda);//--设置组件的引脚配置硬件 set com pins hardware configuration
LCD_WrCmd(0x12);
LCD_WrCmd(0xdb);//--集vcomh set vcomh
LCD_WrCmd(0x40);//威科姆取消水平集 Set VCOM Deselect Level
LCD_WrCmd(0x20);//-设置页面寻址模式（0x 00 /将/ 0x02） Set Page Addressing Mode (0x00/0x01/0x02)
LCD_WrCmd(0x02);//
LCD_WrCmd(0x8d);//--充电泵启用/禁用 set Charge Pump enable/disable
LCD_WrCmd(0x14);//--集（0x 10个）禁用 set(0x10) disable
LCD_WrCmd(0xa4);// 使整个显示（0xa4 / 0xa5） Disable Entire Display On (0xa4/0xa5)
LCD_WrCmd(0xa6);// 禁用反显示（0xa6 / 7） Disable Inverse Display On (0xa6/a7)
LCD_WrCmd(0xaf);//--打开面板 turn on oled panel
LCD_Fill(0x00); //初始清屏
LCD_Setxy(0,0);
}
void LCD_6x8(unsigned char x, y,unsigned char ch[])//显示6*8一组标准ASCII字符串 显示的坐标（x,y），y为页范围0～7
{
unsigned char c=0,i=0,j=0;
while (ch[j]!='\0')
{
c =ch[j]-32;
if(x>126)
{x=0;y++;}
LCD_Setxy(x,y);
for(i=0;i<6;i++)
LCD_WrDat(F6x8[c][i]);
x+=6;
j++;
}
}
void LCD_Cler_6x8(unsigned char x,y,n)//清除N个6*8字符
{
unsigned int i=0;
LCD_Setxy(x,y);
if(x>126)
{x=0;y++;}
for(i=0;i<6*n;i++)
LCD_WrDat(0x00);
}
void ready(unsigned char x,y,unsigned int num)
{
switch (num)
{
case 0:
LCD_6x8(x,y,"0");break;
case 1:
LCD_6x8(x,y,"1");break;
case 2:
LCD_6x8(x,y,"2");break;
case 3:
LCD_6x8(x,y,"3");break;
case 4:
LCD_6x8(x,y,"4");break;
case 5:
LCD_6x8(x,y,"5");break;
case 6:
LCD_6x8(x,y,"6");break;
case 7:
LCD_6x8(x,y,"7");break;
case 8:
LCD_6x8(x,y,"8");break;
case 9:
LCD_6x8(x,y,"9");break;
}
}
/*void LCD_8x16(unsigned char x, y,unsigned char ch[])//显示8*16一组标准ASCII字符串 显示的坐标（x,y），y为页范围0～7
{
unsigned char c=0,i=0,j=0;
while (ch[j]!='\0')
{
c =ch[j]-32;
if(x>120)
{x=0;y++;}
LCD_Setxy(x,y);
for(i=0;i<8;i++)
LCD_WrDat(F8X16[c*16+i]);
LCD_Setxy(x,y+1);
for(i=0;i<8;i++)
LCD_WrDat(F8X16[c*16+i+8]);
x+=8;
j++;
}
}
void LCD_Cler_8x16(unsigned char x, y,n) //清除n个8*16字符
{
unsigned char i;
if(x>120)
{x=0;y++;}
LCD_Setxy(x,y);
for(i=0;i<8*n;i++)
LCD_WrDat(0x00);
LCD_Setxy(x,y+1);
for(i=0;i<8*n;i++)
LCD_WrDat(0x00);
}
void LCD_16x16(unsigned char x, y, N)//显示16*16点阵 显示的坐标（x,y），y为页范围0～7
{
unsigned char wm=0;
unsigned int adder=32*N; //
LCD_Setxy(x , y);
for(wm = 0;wm < 16;wm++) //
{
LCD_WrDat(F16x16[adder]);
adder += 1;
}
LCD_Setxy(x,y + 1);
for(wm = 0;wm < 16;wm++) //
{
LCD_WrDat(F16x16[adder]);
adder += 1;
}
}
void LCD_Cler_16x16(unsigned char x,y,n)//清除n个16*16字
{
unsigned char i=0;
LCD_Setxy(x,y);
for(i=0;i<16*n;i++)
LCD_WrDat(0x00);
LCD_Setxy(x,y+1);
for(i=0;i<16*n;i++)
LCD_WrDat(0x00);
}
void Draw_BMP(unsigned char x0, y0,x1, y1,unsigned char BMP[])//显示显示BMP图片128×64起始点坐标(x,y),x的范围0～127，y为页的范围0～7*
{
unsigned int j=0;
unsigned char x,y;
if(y1%8==0)
y=y1/8;
else
y=y1/8+1;
for(y=y0;y<y1;y++)
{
LCD_Setxy(x0,y);
for(x=x0;x<x1;x++)
{
LCD_WrDat(BMP[j++]);
}
}
}*/
以下为：DHT11.h文件
//****************************************************************//
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
//
typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量 */
typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量 */
typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号16位整型变量 */
typedef signed int S16; /* defined for signed 16-bits integer variable 有符号16位整型变量 */
typedef unsigned long U32; /* defined for unsigned 32-bits integer variable 无符号32位整型变量 */
typedef signed long S32; /* defined for signed 32-bits integer variable 有符号32位整型变量 */
typedef float F32; /* single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数（32位长度） */
typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数（64位长度） */
//
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define Data_0_time 4
//----------------------------------------------//
//----------------IO口定义区--------------------//
//----------------------------------------------//
sbit P2_0 = P2^0 ;
//----------------------------------------------//
//----------------定义区--------------------//
//----------------------------------------------//
U8 U8FLAG,k;
U8 U8count,U8temp;
U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;
U8 U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;
U8 U8comdata;
U8 count, count_r=0;
U16 U16temp1,U16temp2;
/***************************************************************
SendData(U8 *a)
{
outdata[0] = a[0];
outdata[1] = a[1];
outdata[2] = a[2];
outdata[3] = a[3];
outdata[4] = a[4];
count = 1;
SBUF=outdata[0];
}
*************************************************************/
void Delay(U16 j)
{ U8 i;
for(;j>0;j--)
{
for(i=0;i<27;i++);
}
}
void Delay_10us(void)
{
U8 i;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
}
void COM(void)
{
U8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
U8FLAG=2;
while((!P2_0)&&U8FLAG++);
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
U8temp=0;
if(P2_0)U8temp=1;
U8FLAG=2;
while((P2_0)&&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
}//rof
}
//--------------------------------
//-----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();
//--------------------------------
void RH(void)
{
//主机拉低18ms
P2_0=0;
Delay(180);
P2_0=1;
//总线由上拉电阻拉高 主机延时20us
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
//主机设为输入 判断从机响应信号
P2_0=1;
//判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行
if(!P2_0) //T !
{
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束
while((!P2_0)&&U8FLAG++);
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态
while((P2_0)&&U8FLAG++);
//数据接收状态
COM();
U8RH_data_H_temp=U8comdata;
COM();
U8RH_data_L_temp=U8comdata;
COM();
U8T_data_H_temp=U8comdata;
COM();
U8T_data_L_temp=U8comdata;
COM();
U8checkdata_temp=U8comdata;
P2_0=1;
//数据校验
U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);
if(U8temp==U8checkdata_temp)
{
U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
U8checkdata=U8checkdata_temp;
}//fi
}//fi
}
2.室外部分()：
c文件部分：
#include "REG51.h"
#include "intrins.h"
#include "Tx_nrf.h"
#include "DHT11.h"
void main()
{
unsigned int i,table=0,dish;
unsigned char car[3],keyy[10];
init_NRF24L01();
while(1)
{
//------------------------
//调用温湿度读取子程序
RH();
//串口显示程序
//--------------------------
car[0]=U8RH_data_H;
Delay(20000);
IRQ=1;
SPI_RW(FLUSH_TX );//清空TX_FIFO//此处必要。否则经常出错
nRF24L01_TxPacket(car); // Transmit Tx buffer data
CE=0;
while(IRQ==1);//等待发送完成
sta=SPI_Read(STATUS);// 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(TX_DS)//判断是否发送成功
{
for(i=0; i<8; i++)
{
// LCD_16x16(i*16,3,i+8); //发送成功
} //SetRX_Mode() //变为接受状态
}
else
{
for(i=0; i<8; i++) //若要变为发送模式，init_NRF24L01() ;或CE=0；SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e);
{
// LCD_16x16(i*16,3,i+16); //发送失败
}
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0X7e); //RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清除中断标志
}
}
以下为TX—NRF.h部分：
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned char uint;
//****************************************IO端口定义***************************************
sbit CE =P2^5;
sbit CSN =P2^1;
sbit SCK =P2^4;
sbit MOSI =P2^0;
sbit MISO =P2^3;
sbit IRQ =P2^2;
//*********************************************NRF24L01*************************************
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 // 20 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 // 20 uints TX payload
uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x13}; //本地地址
uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x13}; //接收地址
//***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************
#define READ_REG 0x00 // 读寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 写寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 读取接收数据指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 写待发数据指令
#define FLUSH_TX 0xE1 // 冲洗发送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 冲洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定义重复装载数据指令
#define NOP 0xFF // 保留
//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
#define CONFIG 0x00 // 配置收发状态，CRC校验模式以及收发状态响应方式
#define EN_AA 0x01 // 自动应答功能设置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道设置
#define SETUP_AW 0x03 // 收发地址宽度设置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自动重发功能设置
#define RF_CH 0x05 // 工作频率设置
#define RF_SETUP 0x06 // 发射速率、功耗功能设置
#define STATUS 0x07 // 状态寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 发送监测功能
#define CD 0x09 // 地址检测
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 频道0接收数据地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 频道1接收数据地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 频道2接收数据地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 频道3接收数据地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 频道4接收数据地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 频道5接收数据地址
#define TX_ADDR 0x10 // 发送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收频道0接收数据长度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收频道0接收数据长度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO栈入栈出状态寄存器设置
//**************************************************************************************
void Delay(unsigned int s);
void Delayms(unsigned int xms);
void inerDelay_us(unsigned char n);
void init_NRF24L01(void);
uint SPI_RW(uint uchar);
uchar SPI_Read(uchar reg);
void SetRX_Mode(void);
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);
//******************************************************************************************
uint bdata sta; //状态标志
sbit RX_DR =sta^6;
sbit TX_DS =sta^5;
sbit MAX_RT =sta^4;
/******************************************************************************************
/*延时函数
/******************************************************************************************/
void inerDelay_us(unsigned char n)
{
for(;n>0;n--)
_nop_();
}
//****************************************************************************************
/*NRF24L01初始化
//***************************************************************************************/
void init_NRF24L01(void)
{
inerDelay_us(100);
CE=0; // chip enable
CSN=1; // Spi disable
SCK=0; // Spi clock line init high
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 写本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 写接收端地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 频道0自动 ACK应答允许
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1f); //自动重发15次、延时0.5ms+86us
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允许接收地址只有频道0，如果需要多频道可以参考Page21
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 设置信道工作为2.4GHZ，收发必须一致
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //设置接收数据长度，本次设置为32字节
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //设置发射速率为1MHZ，发射功率为最大值0dB
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
}
/****************************************************************************************************
/*函数：uint SPI_RW(uint uchar)
/*功能：NRF24L01的SPI写时序
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW(uint uchar)
{
uint bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit
{
MOSI = (uchar & 0x80); // output 'uchar', MSB to MOSI
uchar = (uchar << 1); // shift next bit into MSB..
SCK = 1; // Set SCK high..
uchar |= MISO; // capture current MISO bit
SCK = 0; // ..then set SCK low again
}
return(uchar); // return read uchar
}
/****************************************************************************************************
/*函数：uchar SPI_Read(uchar reg)
/*功能：NRF24L01的SPI时序
/****************************************************************************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...
SPI_RW(reg); // Select register to read from..
reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication
return(reg_val); // return register value
}
/****************************************************************************************************/
/*功能：NRF24L01读写寄存器函数
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uint status;
CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction
status = SPI_RW(reg); // select register
SPI_RW(value); // ..and write value to it..
CSN = 1; // CSN high again
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/****************************************************************************************************/
/*函数：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于读数据，reg：为寄存器地址，pBuf：为待读出数据地址，uchars：读出数据的个数
/****************************************************************************************************/
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status uchar
for(uchar_ctr=0;uchar_ctr<uchars;uchar_ctr++)
pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0); //
CSN = 1;
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/*********************************************************************************************************
/*函数：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于写数据：为寄存器地址，pBuf：为待写入数据地址，uchars：写入数据的个数
/*********************************************************************************************************/
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; //SPI使能
status = SPI_RW(reg);
for(uchar_ctr=0; uchar_ctr<uchars; uchar_ctr++) //
SPI_RW(*pBuf++);
CSN = 1; //关闭SPI
return(status); //
}
/****************************************************************************************************/
/*函数：void SetRX_Mode(void)
/*功能：数据接收配置
/****************************************************************************************************/
void SetRX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC ，主接收
CE = 1;
inerDelay_us(130);
}
/******************************************************************************************************/
/*函数：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
/*功能：数据读取后放如rx_buf接收缓冲区中
/******************************************************************************************************/
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 读取状态寄存其来判断数据接收状况
if(RX_DR) // 判断是否接收到数据
{
CE = 0; //SPI使能
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
revale =1; //读取数据完成标志
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0x7e); //接收到数据后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高为1，通过写1来清楚中断标志
return revale;
}
/***********************************************************************************************************
/*函数：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
/*功能：发送 tx_buf中数据
/**********************************************************************************************************/
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
// SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收发完成中断响应，16位CRC，主发送
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 装载接收端地址
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 装载数据
CE=1; //置高CE，激发数据发送
inerDelay_us(10);
}
以下为DHT11。H部分：
//****************************************************************//
// DHT21使用范例
//单片机 ： AT89S52 或 STC89C52RC
// 功能 ：串口发送温湿度数据 晶振 11.0592M 波特率 9600
//硬件连接： P2.0口为通讯口连接DHT11,DHT11的电源和地连接单片机的电源和地，单片机串口加MAX232连接电脑
// 公司 ：奥松电子
//****************************************************************//
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
//
typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量 */
typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量 */
typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号16位整型变量 */
typedef signed int S16; /* defined for signed 16-bits integer variable 有符号16位整型变量 */
typedef unsigned long U32; /* defined for unsigned 32-bits integer variable 无符号32位整型变量 */
typedef signed long S32; /* defined for signed 32-bits integer variable 有符号32位整型变量 */
typedef float F32; /* single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数（32位长度） */
typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数（64位长度） */
//
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define Data_0_time 4
//----------------------------------------------//
//----------------IO口定义区--------------------//
//----------------------------------------------//
sbit P2_0 = P1^2 ;
sbit P2_1 = P2^1 ;
//----------------------------------------------//
//----------------定义区--------------------//
//----------------------------------------------//
U8 U8FLAG,k;
U8 U8count,U8temp;
U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;
U8 U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;
U8 U8comdata;
U8 count, count_r=0;
U16 U16temp1,U16temp2;
/***************************************************************
SendData(U8 *a)
{
outdata[0] = a[0];
outdata[1] = a[1];
outdata[2] = a[2];
outdata[3] = a[3];
outdata[4] = a[4];
count = 1;
SBUF=outdata[0];
}
*************************************************************/
void Delay(U16 j)
{ U8 i;
for(;j>0;j--)
{
for(i=0;i<27;i++);
}
}
void Delay_10us(void)
{
U8 i;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
}
void COM(void)
{
U8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
U8FLAG=2;
while((!P2_0)&&U8FLAG++);
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
U8temp=0;
if(P2_0)U8temp=1;
U8FLAG=2;
while((P2_0)&&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
}//rof
}
void COM2(void)
{
U8 i;
for(i=0;i<8;i++)
{
U8FLAG=2;
while((!P2_1)&&U8FLAG++);
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
U8temp=0;
if(P2_1)U8temp=1;
U8FLAG=2;
while((P2_1)&&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
}//rof
}
//--------------------------------
//-----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();
//--------------------------------
void RH(void)
{
//主机拉低18ms
P2_0=0;
Delay(180);
P2_0=1;
//总线由上拉电阻拉高 主机延时20us
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
//主机设为输入 判断从机响应信号
P2_0=1;
//判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行
if(!P2_0) //T !
{
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束
while((!P2_0)&&U8FLAG++);
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态
while((P2_0)&&U8FLAG++);
//数据接收状态
COM();
U8RH_data_H_temp=U8comdata;
COM();
U8RH_data_L_temp=U8comdata;
COM();
U8T_data_H_temp=U8comdata;
COM();
U8T_data_L_temp=U8comdata;
COM();
U8checkdata_temp=U8comdata;
P2_0=1;
//数据校验
U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);
if(U8temp==U8checkdata_temp)
{
U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
U8checkdata=U8checkdata_temp;
}//fi
}//fi
}
void RH2(void)
{
//主机拉低18ms
P2_1=0;
Delay(180);
P2_1=1;
//总线由上拉电阻拉高 主机延时20us
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
Delay_10us();
//主机设为输入 判断从机响应信号
P2_1=1;
//判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出，响应则向下运行
if(!P2_1) //T !
{
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束
while((!P2_1)&&U8FLAG++);
U8FLAG=2;
//判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态
while((P2_1)&&U8FLAG++);
//数据接收状态
COM2();
U8RH_data_H_temp=U8comdata;
COM2();
U8RH_data_L_temp=U8comdata;
COM2();
U8T_data_H_temp=U8comdata;
COM2();
U8T_data_L_temp=U8comdata;
COM2();
U8checkdata_temp=U8comdata;
P2_1=1;
//数据校验
U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);
if(U8temp==U8checkdata_temp)
{
U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
U8checkdata=U8checkdata_temp;
}//fi
}//fi
}
over~~如果不正确或者不好的地方，请指出~
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