系统提供2种工作模式，在显示模式中：1.显示温湿度2.超出温湿度限定的范围时蜂鸣器,LED实现报警3.加减温度时显示标志；在设置模式中：分别设置温湿度上下限

硬件：单片机AT89C52，液晶LCD1602显示器，温湿度传感器DHT11，存储器AT24C02

else：I2C总线，Time0定时器

LCD1602

液晶判忙

液晶初始化，写入指令，数据

液晶显示行，列的位置

液晶数据转换成字符串，以及显示

温湿度传感器DHT11

DHT11采集数据编辑

读取数字0编辑

读取数字1编辑

校验

I2C总线

存储器AT24C02

通过I2C总线来设置AT24C02

Time0定时器

主函数

proteus仿真图

LCD1602

液晶判忙

LCD 1602的响应速度相对于单片机的速度来说是偏慢的。
举个简单的例子，把一桶油通过漏斗向一个瓶子里倒，倒油的速度，即流量必须维持在一定范围之内，倒得太快油会从漏斗顶部溢出来，这样就浪费掉了。我们通过眼睛可以判断并使油面保持在顶面以下，以漏斗的额定流量来倒油，这样效率最高。
而对于单片机来说，1602好比那个瓶子漏斗，写入1602中要显示的数据好比油，如果以单片机的高运行速度向1602写数据就很可能造成上面所说的溢出，比如连续写入abc，结果只显示出了a，这是因为1602的显示芯片每次都要花时间来处理输入的ascii码数据，并把它显示出来。而我们却不容易主动地去控制写入数据的速度，所以1602使用忙信号就有必要了，每次单片机只有检测到忙信号为0，即不忙时，才向1602发数据。比如要显示abc,则这样操作，写a---判忙---写b---判忙---写c---判忙。这样就不会出错了。

/*等待液晶准备*/
void Lcdready()
{unsigned char sta;P0 = 0xFF;  //P0在使用时要规定置1RS = 0;     //数据/指令选择位 1为数据，0为指令RW = 1;     //读/写位 1为读，0为写do{EN = 1;  //使能位sta = P0;//读取状态字，即把P0口的数据赋值给staEN = 0;}while(sta & 0x80);//当sta最高位为0时则跳出循环；若为1时则继续循环，相当于单片机停止让液晶先工作
}

液晶初始化，写入指令，数据

/* 初始化 1602 液晶 */
void init1602()
{WriteCmd(0x38);WriteCmd(0x0C);WriteCmd(0x06);WriteCmd(0x01);
}/* 向 LCD1602 液晶写入命令，cmd-待写入命令值 */
void WriteCmd(unsigned char cmd)
{Lcdready();RS = 0;RW = 0;P0 = cmd;EN = 1;EN = 0;
}
/* 向 LCD1602 液晶写入数据，dat-待写入数据 */
void WriteData(unsigned char dat)
{Lcdready();RS = 1;RW = 0;P0 = dat;EN = 1;EN = 0;
}

液晶显示行，列的位置

/* 设置显示 RAM 起始地址(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */
void Lcdaddr(unsigned char x,unsigned char y)
{unsigned char m;if(y==0)m = 0x00+x;    //第一行字符地址从 0x00 起始else m = 0x40+x;    //第二行字符地址从 0x40 起始WriteCmd(m | 0x80);//设置 RAM 地址
}

液晶数据转换成字符串，以及显示

/* 整型数转换为字符串，str-字符串指针，dat-待转换数，返回值-字符串长度 */
unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat)
{unsigned char i = 0;unsigned char len = 0;unsigned char buf[6];if (dat < 0)  //如果为负数，首先取绝对值，并在指针上添加负号{dat = -dat;*str++ = '-';len++;}do                //先转换为低位在前的十进制数组{         buf[i++] = dat % 10;  //取最低位dat /= 10;     } while (dat > 0);len += i;     //i最后的值就是有效字符的个数while (i-- > 0)   //将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上{*str++ = buf[i] + '0';  //加0其实是加ASCII码中的0x30}*str = '\0';  //添加字符串结束符return len;   //返回字符串长度
}/* 在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */
void Lcdshow(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *str)
{Lcdaddr(x,y);while(*str != '\0')      //表示一直循环到字符串结尾{WriteData(*str++);   //表示从高到低依次写入str数组的值}
}

注：ASCII码中，数字0地址为0x30,1为0x31,2为0x32......因此，在指针*str=buf[i]中，为了表示数字0,1,2.......要加上0x30的地址（'0'）。

温湿度传感器DHT11

DHT11采集数据

读取数字0

读取数字1

校验

"8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据"相加所得结果的末8位。

#ifndef _DHT11_H_
#define _DHT11_H_#define uchar unsigned char
#define uint unsigned intsbit DHT11_DB=P3^4;uchar Temp_H,Temp_L,Humi_H,Humi_L,Check_data;//温度整数位，小数位；湿度整数位，小数位，数据校验位
uchar U8FLAG;void Delay_ms(uint n);         //ms延时函数
void Delay_us(uchar n);     //us延时函数
uchar DHT11_receive(void);  //DHT11接收数据函数
void DHT11_read(void);      //DHT11读取温湿度函数
bit  DHT11_Check(void);     //DHT11校验函数，返回1：校验成功、返回0：校验失败void Delay_ms(uint n)
{unsigned char j; while(n--){for(j=0;j<125;j++);}
}void Delay_us(uchar n)
{n=n/2;while(--n);
}/接收DHT11传回来的数据
uchar DHT11_receive(void)
{uchar i,Data; for(i=0;i<8;i++){U8FLAG=2;  //延迟80nswhile(!DHT11_DB&&U8FLAG++);  //当DHT11_DB由低电平0拉到高电平1时，跳出延迟Delay_us(35);    Data<<=1; if(DHT11_DB)  //判断输出为1或0Data|=1;U8FLAG=2;while(DHT11_DB&&U8FLAG++);   //当DHT11_DB由高电平1拉到低电平0时，跳出延迟}return Data;
}/读取DHT11温湿度
void DHT11_read(void)
{DHT11_DB=0;Delay_ms(18);DHT11_DB=1;Delay_us(40);if(!DHT11_DB) //T !{U8FLAG=2;while(!DHT11_DB&&U8FLAG++);U8FLAG=2;while(DHT11_DB&&U8FLAG++);Humi_H=DHT11_receive();  //湿度整数Humi_L=DHT11_receive();  //湿度小数Temp_H=DHT11_receive();  //温度整数Temp_L=DHT11_receive();  //温度小数Check_data=DHT11_receive();  //校验DHT11_DB=1;    //最后拉高电平}
}/校验
bit DHT11_Check(void)
{if((Temp_H+Temp_L+Humi_H+Humi_L)==Check_data)  //判断校验和是否正确return 1;elsereturn 0;
}
#endif

I2C总线

#include <REGX52.H>
#include "I2C.h"void I2CStart()  //I2C开始
{I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;I2C_SDA=0; I2C_SCL=0;
}void I2CStop()  //I2C结束
{I2C_SCL=0;I2C_SDA=0;I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;
}bit I2CWrite(unsigned char dat) //I2C写操作，dat-代写数值，ack-返回应答值
{bit ack;  //用来暂存应答值unsigned char mask;  //用来暂存数据for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1){if((mask&dat))I2C_SDA=1;elseI2C_SDA=0;I2C_SCL=1;    //拉高SCLI2C_SCL=0;    //再拉低SCL，完成一个周期}I2C_SDA=1;    //主机释放SDAI2C_SCL=1;ack=I2C_SDA;  //读取SDA值，即为应答值I2C_SCL=0;return (~ack); //因为原本的I2C是0表示应答，1表示非应答，所以这里取反
}unsigned char I2CReadNAK()  //I2C总线读操作，发送非应答信号并继续读下去，返回值-读到的字节
{unsigned char mask; unsigned char dat;  //暂存数据I2C_SDA=1;  //确保主机释放SDAfor(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1){I2C_SCL=1;if(I2C_SDA)dat|=mask;elsedat&=~mask;I2C_SCL=0;}I2C_SDA=1;  //拉高SDA，发送非应答信号I2C_SCL=1;  //拉高SCLI2C_SCL=0;  //再拉低SCL完成非应答return dat; //返回数据
}unsigned char I2CReadACK()  //I2C总线读操作，发送应答信号并不再读下去，返回值-读到的字节
{unsigned char mask;unsigned dat; //暂存数据I2C_SDA=1;    //确保主机释放SDAfor(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1){I2C_SCL=1;if(I2C_SDA)dat|=mask;elsedat&=~mask;I2C_SCL=0;}I2C_SDA=0;  //拉高SDA，发送应答信号I2C_SCL=1;  //拉高SCLI2C_SCL=0;  //再拉低SCL完成应答return dat; //返回数据
}

存储器AT24C02

通过I2C总线来设置AT24C02

/*** @brief  AT24C02写入一个字节* @param  WordAddress 要写入字节的地址* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(WordAddress);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(Data);I2C_ReceiveAck();I2C_Stop();
}/*** @brief  AT24C02读取一个字节* @param  WordAddress 要读出字节的地址* @retval 读出的数据*/
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{unsigned char Data;I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(WordAddress);I2C_ReceiveAck();I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);I2C_ReceiveAck();Data=I2C_ReceiveByte();I2C_SendAck(1);I2C_Stop();return Data;
}

Time0定时器

用来在设置模式是，实现闪烁功能

#include <REGX52.H>/*** @brief  定时器0初始化，1毫秒@12.000MHz* @param  无* @retval 无*/
void Timer0Init(void)
{TMOD &= 0xF0;     //设置定时器模式TMOD |= 0x01;     //设置定时器模式TL0 = 0x18;       //设置定时初值TH0 = 0xFC;        //设置定时初值TF0 = 0;       //清除TF0标志TR0 = 1;      //定时器0开始计时ET0=1;EA=1;PT0=0;
}/*定时器中断函数模板
void Timer0_Routine() interrupt 1
{static unsigned int T0Count;TL0 = 0x18;       //设置定时初值TH0 = 0xFC;        //设置定时初值T0Count++;if(T0Count>=1000){T0Count=0;}
}
*/

主函数

#include <REGX52.H>
#include "DHT11.h"
#include "AT24C02.h"
#include "LCD1602.h"
#include "Timer0.h"//灯、蜂鸣器、按键引脚定义
sbit led     = P3^7;  //超限指示灯
sbit led1    = P3^2;  //正常指示灯
sbit buzz    = P2^3;  //蜂鸣器
sbit key_set = P1^0;  //设置键
sbit key_jia = P1^3;  //加键
sbit key_jian= P1^6;  //减键//变量定义
uchar temp_old,humi_old;//存储上一次的温度、湿度
uchar temp_up,temp_down;//存储温度上、下限值
uchar humi_up,humi_down;//存储湿度上、下限值
uchar set_f;            //设置选择标记，=0非设置，=1设置湿度上限，=2设置湿度下限//              =3设置温度上限，=4设置温度下限。
uchar Flash;        //闪烁//显示固定内容
void fix_display()
{LCD_ShowString(1,1,"Humi:");LCD_ShowString(2,1,"Temp:");LCD_ShowString(1,12,"RH");LCD_ShowChar(2,12,'C');
}//显示当前测出的内容
void now_display()
{if(humi_old<Humi_H)  //判断湿度是否正在上升{LCD_ShowString(1,15,"UP");  //上升标志UPDelay_ms(50);humi_old=Humi_H;   //记录此时的湿度}else if(humi_old>Humi_H)  //判断湿度是否正在下降{LCD_ShowString(1,15,"DW");Delay_ms(50);humi_old=Humi_H;}if(temp_old<Temp_H){LCD_ShowString(1,15,"UP");Delay_ms(50);temp_old=Temp_H;}else if(temp_old>Temp_H){LCD_ShowString(1,15,"DW");Delay_ms(50);temp_old=Temp_H;}if(temp_up<Temp_H||temp_down>Temp_H||humi_up<Humi_H||humi_down>Humi_H)  //当温湿度超过界限时，LED和蜂鸣器报警{buzz=0;led=0;led1=1;}else  //LED1正常显示{buzz=1;led=1;led1=0;}LCD_ShowNum(1,6,Humi_H,2);  //显示实测的温湿度LCD_ShowChar(1,8,'.');LCD_ShowNum(1,9,Humi_L,2);LCD_ShowNum(2,6,Temp_H,2);LCD_ShowChar(2,8,'.');LCD_ShowNum(2,9,Temp_L,2);
}//显示设置时的内容
void set_display()
{LCD_ShowString(1,1,"Humi:Up");  LCD_ShowString(2,1,"Temp:Up");LCD_ShowString(1,10,"Down");LCD_ShowString(2,10,"Down");//利用定时器设置Flash闪烁值以达到闪烁效果if(Flash==1&&set_f==1){LCD_ShowString(1,8,"  ");}  //当Flash等于1则清零，等于0则显示else{LCD_ShowNum(1,8,humi_up,2);}                  //当set_f标记键分别等于1，2，3，4时，设置不同位置if(Flash==1&&set_f==2){LCD_ShowString(1,14,"  ");}else{LCD_ShowNum(1,14,humi_down,2);}if(Flash==1&&set_f==3){LCD_ShowString(2,8,"  ");}else{LCD_ShowNum(2,8,temp_up,2);}if(Flash==1&&set_f==4){LCD_ShowString(2,14,"  ");}else{LCD_ShowNum(2,14,temp_down,2);}
}//按键扫描
void scan()
{if(key_set==0)  //当设置键摁下时{Delay_ms(7);if(key_set==0){buzz=1;  //蜂鸣器关闭，所有LED熄灭led=1; led1=1;if(set_f==0) //进入设置模式{LCD_WriteCommand(0x01);  //清屏Delay_ms(10);}set_f++;     //每摁一次key_f设置键，set_f标记键便加1if(set_f==5) //当循环4次，即摁下key_set设置键4次时，把set_f标记键置0{set_f=0;AT24C02_WriteByte(0,humi_up);  //把设置好的温湿度上下限写入AT24C02AT24C02_WriteByte(1,humi_down);AT24C02_WriteByte(2,temp_up);AT24C02_WriteByte(3,temp_down);LCD_WriteCommand(0x01);  //清屏Delay_ms(10);fix_display();  //显示固定内容}}while(!key_set);  //当摁下key_sey设置键松手时，完成一次操作}if(key_jia==0&&set_f!=0)  //加法键{Delay_ms(7);if(set_f==1){humi_up++;}if(set_f==2){humi_down++;}if(set_f==3){temp_up++;}if(set_f==4){temp_down++;}}if(key_jian==0&&set_f!=0) //减法键{Delay_ms(7);if(set_f==1){humi_up--;}if(set_f==2){humi_down--;}if(set_f==3){temp_up--;}if(set_f==4){temp_down--;}}
}void main()
{Timer0Init();  //定时器初始化LCD_Init();    //LCD初始化fix_display(); //显示固定内容Delay_ms(100);AT24C02_WriteByte(0,75);  //在AT24C02中设置温湿度上下限AT24C02_WriteByte(0,45);AT24C02_WriteByte(0,30);AT24C02_WriteByte(0,15);humi_up=AT24C02_ReadByte(0);  //分别赋值给humi_up，humi_down，temp_up，temp_downhumi_down=AT24C02_ReadByte(1);temp_up=AT24C02_ReadByte(2);temp_down=AT24C02_ReadByte(3);while(1){scan();  //按键扫描if(set_f==0) //表示并未进入设置操作{EA=0;      //关闭中断DHT11_read();  //DHT11读取温湿度值now_display(); //显示实测内容EA=1;  //打开中断}elseset_display();   //显示设置内容}
}void Timer0_Routine() interrupt 1  //中断程序
{static unsigned int T0Count;TL0 = 0x18;  //设置初值TH0 = 0xFC;T0Count++;if(T0Count>=500)  //每隔500ms,即0.5秒{T0Count=0;Flash=!Flash;   //Flash翻转}
}

注意：定时器中断在实际应用中容易出现温度的读取数据出现乱码，原因在定时器的中断打断了温度的传输等待时间，使数据传输不完整。因此在读取DHT11前使EA=0关闭中断；读取后EA=1打开中断。

proteus仿真图

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读取数字0

读取数字1

校验

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