/***********************************************************************************
;功能说明:DHT90与LCD1602的温湿度显示KeilC程序
;文件名称:DHT90.c
;微处理器:AT89S52
;编译环境:Keil uVision V2.38a
;作者:Huang Yanxiang
;版权:(c)Huang Yanxiang
;创建日期:2008.08.15
;版本:V1.2
;修改日期:2008.08.26
;修改说明:添加了一个LCD_disp_str()函数，修改了延时函数的注释。
;***********************************************************************************/
/*************定义接口********************
P0------DB0～DB7(LCD1602)
P2.0------RS(LCD1602)
P2.1------RW(LCD1602)
P2.2------E(LCD1602)
P2.6------SCK(DHT90)
P2.7------DATA(DHT90)
*****************************************/
#include
#include
#include
#include
//*********************第一部分LCD1602设置 START****************************************
#define LCD_DBP0
sbitLCD_RS = P2 ^ 0; //P2^0是p2.0的意思；LCD_RS与P2.0等效起来，对LCD_RS 读写，就是对P2.0读写 好处在于LCD_RS含义直接明了，写程序多了就会知道有必要de
sbitLCD_RW = P2 ^ 1; //P2^1是p2.1的意思
sbitLCD_E = P2 ^ 2; //P2^2是p2.2的意思
/******定义函数****************/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void LCD_init(void);//初始化函数
void LCD_write_command(uchar command);//写指令函数
void LCD_write_data(uchar dat);//写数据函数
void LCD_disp_char(uchar x, uchar y, uchar dat); //在某个屏幕位置上显示一个字符,X（0-15),y(1-2)
void LCD_disp_str(uchar x, uchar y, uchar *str); //LCD1602显示字符串函数
void delay_n10us(uint n);//延时函数

/*--------------------------------------
;模块名称:LCD_init();
;功能:初始化LCD1602
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_init(void)
{
    delay_n10us(10);
    LCD_write_command(0x38);//设置8位格式，2行，5x7
    delay_n10us(10);
    LCD_write_command(0x0c);//整体显示，关光标，不闪烁
    delay_n10us(10);
    LCD_write_command(0x06);//设定输入方式，增量不移位
    delay_n10us(10);
    LCD_write_command(0x01);//清除屏幕显示
    delay_n10us(100);//延时清屏，延时函数，延时约n个10us
}

/*--------------------------------------
;模块名称:LCD_write_command();
;功能:LCD1602写指令函数
;占用资源: P2.0--RS(LCD_RS),P2.1--RW(LCD_RW),P2.2--E(LCD_E).
;参数说明:dat为写命令参数
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_write_command(uchar dat)
{
    delay_n10us(10);
    LCD_RS = 0; //指令
    LCD_RW = 0; //写入
    LCD_E = 1; //允许
    LCD_DB = dat;
    delay_n10us(10);//实践证明，我的LCD1602上，用for循环1次就能完成普通写指令。
    LCD_E = 0;
    delay_n10us(10);//实践证明，我的LCD1602上，用for循环1次就能完成普通写指令。
}

/*--------------------------------------
;模块名称:LCD_write_data();
;功能:LCD1602写数据函数
;占用资源: P2.0--RS(LCD_RS),P2.1--RW(LCD_RW),P2.2--E(LCD_E).
;参数说明:dat为写数据参数
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_write_data(uchar dat)
{
    delay_n10us(10);
    LCD_RS = 1; //数据
    LCD_RW = 0; //写入
    LCD_E = 1; //允许
    LCD_DB = dat;
    delay_n10us(10);
    LCD_E = 0;
    delay_n10us(10);
}

/*--------------------------------------
;模块名称:LCD_disp_char();
;功能:LCD1602显示一个字符函数，在某个屏幕位置上显示一个字符,X（0-15),y(1-2)。
;占用资源:--
;参数说明:X为1602的列值(取值范围是0-15),y为1602的行值(取值范围是1-2)，dat为所要显示字符对应的地址参数。
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_disp_char(uchar x, uchar y, uchar dat)
{
    uchar address;
    if (y == 1) {
        address = 0x80 + x;
    }
    else {
        address = 0xc0 + x;
    }
    LCD_write_command(address);
    LCD_write_data(dat);
}

/*--------------------------------------
;模块名称:LCD_disp_str();
;功能:LCD1602显示字符串函数，在某个屏幕起始位置{X（0-15),y(1-2)}上显示一个字符串。
;占用资源:--
;参数说明:X为1602的列值(取值范围是0-15),y为1602的行值(取值范围是1-2)，str为所要显示字符串对应的指针参数。
;创建日期:2008.08.16
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void LCD_disp_str(uchar x, uchar y, uchar *str)
{
    uchar address;
    if (y == 1) {
        address = 0x80 + x;
    }
    else {
        address = 0xc0 + x;
    }
    LCD_write_command(address);
    while (*str != '\0') {
        LCD_write_data(*str);
        str++;
    }
}

/*--------------------------------------
;模块名称:delay_n10us();
;功能:延时函数，延时约n个10us
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.1(函数版本Function Version)
;修改日期:2008.08.26
;修改说明:修改为较精确的延时函数,"_nop_()"延时1us@12M晶振
;-------------------------------------*/
void delay_n10us(uint n)//延时n个10us@12M晶振
{
    uint i;
    for (i = n; i > 0; i--) {
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();
    }
}

//*********************第一部分LCD1602设置 END****************************************
//*********************第二部分DHT90设置START****************************************
sbit SCK = P2 ^ 6; //定义通讯时钟端口
sbit DATA = P2 ^ 7; //定义通讯数据端口
typedef union {
    unsigned int i;//定义了两个共用体
    float f;
} value;
enum {TEMP, HUMI}; //TEMP=0,HUMI=1
#define noACK 0//用于判断是否结束通讯
#define ACK1//结束数据传输
//adrcommandr/w
#define STATUS_REG_W 0x06//00000110 
#define STATUS_REG_R 0x07//00000111 
#define MEASURE_TEMP 0x03//00000011 
#define MEASURE_HUMI 0x05//00000101 
#define RESET0x1e//00011110 

/****************定义函数****************/
void s_transstart(void);//启动传输函数
void s_connectionreset(void);//连接复位函数
char s_write_byte(unsigned char value);//DHT90写函数
char s_read_byte(unsigned char ack);//DHT90读函数
char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode);//测量温湿度函数
void calc_dht90(float *p_humidity, float *p_temperature);//温湿度补偿
/*--------------------------------------
;模块名称:s_transstart();
;功能:启动传输函数
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void s_transstart(void)
// generates a transmission start
//_____________
// DATA:|_______|
//______
// SCK : ___||___||______
{
    DATA = 1;
    SCK = 0; //Initial state
    _nop_();
    SCK = 1;
    _nop_();
    DATA = 0;
    _nop_();
    SCK = 0;
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    SCK = 1;
    _nop_();
    DATA = 1;
    _nop_();
    SCK = 0;
}

/*--------------------------------------
;模块名称:s_connectionreset();
;功能:连接复位函数
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void s_connectionreset(void)
// communication reset: DATA-line=1 and at least 9 SCK cycles followed by transstart
//_____________________________________________________________
// DATA:|_______|
//_______________
// SCK : __| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |__| |______||___||______
{
    unsigned char i;
    DATA = 1;
    SCK = 0; //Initial state
    for (i = 0; i < 9; i++) { //9 SCK cycles
        SCK = 1;
        SCK = 0;
    }
    s_transstart();//transmission start
}

/*--------------------------------------
;模块名称:s_write_byte();
;功能:DHT90写函数
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
char s_write_byte(unsigned char value)
//----------------------------------------------------------------------------------
// writes a byte on the Sensibus and checks the acknowledge
{
    unsigned char i, error = 0;
    for (i = 0x80; i > 0; i /= 2) { //shift bit for masking
        if (i & value) {
            DATA = 1;    //masking value with i , write to SENSI-BUS
        }
        else {
            DATA = 0;
        }
        SCK = 1; //clk for SENSI-BUS
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();//pulswith approx. 3 us
        SCK = 0;
    }
    DATA = 1; //release DATA-line
    SCK = 1; //clk #9 for ack
    error = DATA; //check ack (DATA will be pulled down by DHT90),DATA在第9个上升沿将被DHT90自动下拉为低电平。
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();
    SCK = 0;
    DATA = 1; //release DATA-line
    return error;//error=1 in case of no acknowledge //返回：0成功，1失败
}

/*--------------------------------------
;模块名称:s_read_byte();
;功能:DHT90读函数
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
char s_read_byte(unsigned char ack)
// reads a byte form the Sensibus and gives an acknowledge in case of "ack=1"
{
    unsigned char i, val = 0;
    DATA = 1; //release DATA-line
    for (i = 0x80; i > 0; i /= 2) { //shift bit for masking
        SCK = 1; //clk for SENSI-BUS
        if (DATA) {
            val = (val | i);    //read bit
        }
        _nop_();
        _nop_();
        _nop_();//pulswith approx. 3 us
        SCK = 0;
    }
    if (ack == 1) {
        DATA = 0;    //in case of "ack==1" pull down DATA-Line
    }
    else {
        DATA = 1;    //如果是校验(ack==0)，读取完后结束通讯
    }
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();//pulswith approx. 3 us
    SCK = 1; //clk #9 for ack
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();//pulswith approx. 3 us
    SCK = 0;
    _nop_();
    _nop_();
    _nop_();//pulswith approx. 3 us
    DATA = 1; //release DATA-line
    return val;
}

/*--------------------------------------
;模块名称:s_measure();
;功能:测量温湿度函数
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
// makes a measurement (humidity/temperature) with checksum
{
    unsigned error = 0;
    unsigned int i;
    s_transstart();//transmission start
    switch (mode) { //send command to sensor
    case TEMP:
        error += s_write_byte(MEASURE_TEMP);
        break;
    case HUMI:
        error += s_write_byte(MEASURE_HUMI);
        break;
    default:
        break;
    }
    for (i = 0; i < 65535; i++) if (DATA == 0) {
            break;    //wait until sensor has finished the measurement
        }
    if (DATA) {
        error += 1;    // or timeout (~2 sec.) is reached
    }
    *(p_value) = s_read_byte(ACK); //read the first byte (MSB)
    *(p_value + 1) = s_read_byte(ACK); //read the second byte (LSB)
    *p_checksum = s_read_byte(noACK); //read checksum
    return error;
}

/*--------------------------------------
;模块名称:calc_dht90();
;功能:温湿度补偿函数
;占用资源:--
;参数说明:--
;创建日期:2008.08.15
;版本:FV1.0(函数版本Function Version)
;修改日期:--
;修改说明:--
;-------------------------------------*/
void calc_dht90(float *p_humidity, float *p_temperature)
// calculates temperature [C] and humidity [%RH]
// input :humi [Ticks] (12 bit)
//temp [Ticks] (14 bit)
// output:humi [%RH]
//temp [C]
{
    const float C1 = -4.0; // for 12 Bit
    const float C2 = +0.0405; // for 12 Bit
    const float C3 = -0.0000028; // for 12 Bit
    const float T1 = +0.01; // for 14 Bit @ 5V
    const float T2 = +0.00008; // for 14 Bit @ 5V
    float rh = *p_humidity; // rh:Humidity [Ticks] 12 Bit
    float t = *p_temperature; // t:Temperature [Ticks] 14 Bit
    float rh_lin;// rh_lin:Humidity linear
    float rh_true;// rh_true: Temperature compensated humidity
    float t_C;// t_C:Temperature [C]
    t_C = t * 0.01 - 40; //calc. temperature from ticks to [C]
    rh_lin = C3 * rh * rh + C2 * rh + C1; //calc. humidity from ticks to [%RH]
    rh_true = (t_C - 25) * (T1 + T2 * rh) + rh_lin; //calc. temperature compensated humidity [%RH]
    if (rh_true > 100) {
        rh_true = 100;    //cut if the value is outside of
    }
    if (rh_true < 0.1) {
        rh_true = 0.1;    //the physical possible range
    }
    *p_temperature = t_C; //return temperature [C]
    *p_humidity = rh_true; //return humidity[%RH]
}

//*********************第二部分DHT90设置END****************************************
//*********主函数*****************
void main(void)
{
    value humi_val, temp_val;
    unsigned char error, checksum;
    unsigned int wendu, shidu;
    LCD_init();
    s_connectionreset();
    LCD_disp_str(0, 1, "TE");
    LCD_disp_str(0, 2, "RH");
//*********初始化温度显示区*********
    LCD_disp_str(2, 1, "TTT.TC");
//*********初始化湿度显示区*********
    LCD_disp_str(2, 2, "RRR.R%");
    delay_n10us(20000);//延时0.2s
    while (1) {
        error = 0;
        error += s_measure((unsigned char*) &humi_val.i, &checksum, HUMI); //measure humidity
        error += s_measure((unsigned char*) &temp_val.i, &checksum, TEMP); //measure temperature
        if (error != 0) {
            s_connectionreset();    //in case of an error: connection reset
        }
        else {
            humi_val.f = (float)humi_val.i; //converts integer to float
            temp_val.f = (float)temp_val.i; //converts integer to float
            calc_dht90(&humi_val.f, &temp_val.f); //calculate humidity, temperature
            wendu = 10 * temp_val.f;
            LCD_disp_char(2, 1, wendu / 1000 + '0'); //显示温度百位
            LCD_disp_char(3, 1, (wendu % 1000) / 100 + '0'); //显示温度十位
            LCD_disp_char(4, 1, (wendu % 100) / 10 + '0'); //显示温度个位
            LCD_disp_char(6, 1, (wendu % 10) + '0'); //显示温度小数点后第一位
            shidu = 10 * humi_val.f;
            LCD_disp_char(2, 2, shidu / 1000 + '0'); //显示湿度百位
            LCD_disp_char(3, 2, (shidu % 1000) / 100 + '0'); //显示湿度十位
            LCD_disp_char(4, 2, (shidu % 100) / 10 + '0'); //显示湿度个位
            LCD_disp_char(6, 2, (shidu % 10) + '0'); //显示湿度小数点后第一位
        }
//----------wait approx. 0.8s to avoid heating up SHTxx------------------------------
        delay_n10us(80000);//延时约0.8s
    }
}