练手项目：串口 读取 温度传感器 数据并显示

串口读取的温度数据，
可以传给数据库，记录下来
可以传给网页实时显示。
这样就可以同时学习网页制作，和数据库的相关内容了，
以检测你学习web html技术和学习 mysql 技术的成果。
也可以通过Qt 程序读取。

平时学习编程的时候，如果有了实物配合，有具体的要求 之后，会学习的更快。

1 硬件准备

这个项目要求如下的硬件配置：
电脑一台，win7 64位系统。
USB 转485 模块一个，该模块可以给外部 温度传感器模块，提供5v 直流电源。
温度传感器模块
可以使用 工控行业的 modbus 485 总线中，经常使用的那种现成的模块。
不用自己去制作。咱主要关心的是编程能力。只要有数据来源就行。
即使这个数据不准确。只要是变动的就好。

http://www.jingsudz.com/html/9530821021.html

1:一路RS485 接口。
2:一路DS18B20 传感器
1:一路RS485 通信（MODBUS-RTU 协议）

只是在电源正和电源负 之间 提供一个5v的电源，就会在显示屏上实时显示当前的温度了。

如果需要通过串口读取数据

那么需要接上 RS485+ 和 RS485-信号
通过usb 转 485 模块，传给电脑。
具体资料到
上面的网站的
下载中心 ----> RS485系列资料---->RSDS12
下载资料 ，里面有一个
《RSDS12 温湿度传感器说明书.pdf》

2 协议解析

通信波特率：可调，1 停止位，8 位数据，无校验
通迅口：选择当前总线使用的COM 口，波特率出厂默认9600

供电电压
最小值 5V
标准值12V
最大值 30V

测量范围: DS18B20 -55℃ ---- 125.0℃

转换速度： DS18B20 最快1秒/次 最慢255 秒/次

工作电流是20ma

手头的另外一个硬件

http://www.jingsudz.com/html/0572811047.html
可以将这两个设备 组成一个 485 modbus网络，通过一个USB 转485 接口 ，分别读取他们的温度和湿度

自动查找
发送:	00	03	00	00	00	05	84	18	
接收: 03 03 0A 01 02 00 03 00 01 00 05 00 00 75 90 


湿度发送:	00	03	00	0B	00	01	F4	19	
湿度接收: 03 03 02 00 F6 41 C2 

温度发送:	00	03	00	00	00	01	85	DB	
温度接收: 03 03 02 01 01 01 D4 

那个里面的 绿色 贴片的 LED 没有闪烁

测试方式:

温度传感器需要同时 外接 5v电源

点击开始监控

发送: 01 03 00 00 00 01 84 0A
接收: 01 03 02 00 E3 F9 CD

发送: 02 03 00 00 00 01 84 39
超时

发送: 03 03 00 00 00 01 85 E8
超时

发送: 04 03 00 00 00 01 84 5F
超时

CRC校验代码

附1.CRC 校验函数
/*
* 函数介绍：CRC 校验
* 输入参数：
* 输出参数：
* 返回值：
CRC 校验码*/
u16 CRC16(u8 *bpMsgStartAddress, u8 bDataLen)
{ u8 i, n;
u16 crc = 0xffff;
u8 u8tmp;
u16 u16tmp;
for (i=0; i<bDataLen; i++)
{ crc ^= *bpMsgStartAddress++;
for (n=0; n<8; n++)
{ u8tmp = crc & 1;
crc >>= 1;
crc &= 0x7fff;
if (u8tmp == 1)
{ crc ^= 0xa001; }
}
} return crc;
}

两个模块连接在一起

发送: 01 03 00 0A 00 02 E4 09
接收: 01 03 04 00 F3 00 00 0A 00


发送: 02 03 00 0A 00 02 E4 3A
    超时.

发送: 03 03 00 0A 00 02 E5 EB
接收: 03 03 04 01 04 00 F7 D8 48

发送: 04 03 00 0A 00 02 E4 5C
    超时.

发送: 05 03 00 0A 00 02 E5 8D
    超时.

一.传感器介绍

1.基本介绍

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度符合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。

应用平台：

暖通空调     测试及检测设备    汽车    数据记录器    消费品     自动控制等      

2.管脚说明

 3.data数据接口串行数据传输

一次完整的数据传输需要40bit数据，高位先出

传输具体过程如下：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 +8bit校验和

用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主 机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集, 用户可选择读取部分数据.

二.数据传输时序图、

1.模块存在检测时序图

 流程如下

单片机方面：单片机首先会给模块高电平，然后会将电平拉低，同时延时至少18ms，接着将电平拉高，同时延迟最多40us，可设定30us。

模块方面：模块会将管脚的电平拉低，并延迟80us，如果单片机检测在80us时间内，管脚一直属于低电平，那么就可以判断模块存在。

可以写出如下代码：判断模块是否存在

sbit LED = P2^0;
sbit DATA = P1^0;

void Delay25ms()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j;

    i = 45;
    j = 208;
    do
    {
        while (--j);
    } while (--i);
}

void Delay70us()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char i;

    _nop_();
    i = 29;
    while (--i);

void check_DHT11()
{
    DATA = 1;  //将电平拉高
    DATA = 0;  //将电平拉低
    Delay25ms();  //低电平延迟25ms（至少18ms）
    DATA = 1;  //延时过后将电平拉高
    Delay70us();   //延迟大约70us，用来判断是否处于低电平
    if(DATA ==0)
    {
        LED = 0;  //如果一直处于低电平，则模块存在，指示灯点亮
    }
}

2.数据读取时序图

（1）数据0时序图

（2）数据1时序图

编程思路：由数据组成可以知道，该组数据由5组构成，每组有8位，因此我们可以建立两个变量，一个是轮数，读取5轮，一个是每轮读取的位数，读取8位。通过时序图可以得知，当data数据变成高电平时，开始进行数据读取，这时可以进行延时大约50us来判断读取的数据，（因为0信号高电平最多28us，而1信号最多70us，因此延迟50us来进行判断），如果经过50us依旧是高电平，则读取数据就是1，由于70us不好把握，因此需要进行“卡电平”，卡出电平降低的点，否则就是0，可以新建一个变量，将读取到的数据进行临时存放，为了保存一组完整的数据，需要新建一个char型变量，用于存储一组变量，这时可以将这个char型变量进行左移，然后将读取过来的“0”、“1”数据和char的地位进行按位与运算，直到将整个char型变量替换完毕，将替换完成的变量存储在数组中，直到整个数组全被存储，这时数据读取完毕。

实现代码如下：

sbit DATA = P1^0;
char save_data[5]; //画出数据存储区域

void Delay50us()        
{
    unsigned char i;

    _nop_();
    i = 20;
    while (--i);
}

int i;   //定义读取的轮数
int j;   //定义读取的位数
int tep;   //定义一组的临时存储区（8位）
int flag;   //定义读取的0、1数据
for(i = 0;i < 5;i ++)
{
    for(j = 0;j < 8;j++)
{
     while(!DATA);   //如果data数据管脚编程高电平，则开始数据传输
     Delay50us();    //延迟50us，然后判断data的电平状态
     if(DATA == 1)
{
      flag = 1;
      while(DATA);
}    
     else
{
      flag = 0;
}
      tep = tep<<1;
      tep |= flag;
}
    save_data[i] = tep;
}

三.全代码实现

#include <REGX52.H>
#include <intrins.h>
sbit LED = P2^0;
sbit DATA = P1^0;
char save_data[5]; //画出数据存储区域
void Delay25ms()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char i, j;

    i = 45;
    j = 208;
    do
    {
        while (--j);
    } while (--i);
}
void Delay70us()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char i;

    _nop_();
    i = 29;
    while (--i);
}
void Delay50us()        //@11.0592MHz
{
    unsigned char i;

    _nop_();
    i = 20;
    while (--i);
}
/*串口初始化*/
void UartInit(void)        //9600bps@11.0592MHz
{
    SCON = 0x40;        //8位数据,可变波特率
    TMOD &= 0x0F;        //清除定时器1模式位
    TMOD |= 0x20;        //设定定时器1为8位自动重装方式
    TL1 = 0xFD;        //设定定时初值
    TH1 = 0xFD;        //设定定时器重装值
    ET1 = 0;        //禁止定时器1中断
    TR1 = 1;        //启动定时器1
}
void send_byte(char msg_data)
{
    SBUF = msg_data; //将形式参数msg_data传送到SBUF中
    
}


/*判断温度检测模块是否存在*/
void check_DHT11()
{
    DATA = 1;
    DATA = 0;
    Delay25ms();
    DATA = 1;
    Delay70us();
    if(DATA ==0)
    {
        LED = 0;
    }
}
/*读取温度检测模块发送的数据*/
void send_DHT_data()
{
    int i;//轮数
    int k;//每轮的位数
    char flag;
    char tmp;
    check_DHT11();
    for(i=0;i<5;i++)
    {
        for(k=0;k<8;k++)
        {
            while(!DATA);//等待模块在低电平结尾处
            Delay50us();//延迟50微秒之后，读取DATA数据，如果依旧是高电平代表1，否则就是低电平，表示0
            if(DATA == 1)
            {
                flag = 1;
                while(DATA); //如果是高电平信号，那么就需要卡电平，因为高电平信号会持续将近70微秒
            }
            else
            {
                flag = 0;
            }
            /*通过将DATA的每一位数据把tmp的从低位一直替换到高位，直到替换完毕。*/
            tmp = tmp << 1;
            tmp |= flag;
        }
        save_data[i] = tmp;
    }
}