proteus濕度傳感器：Proteus 基于Arduino DHT11溫濕度傳感器仿真實(shí)驗(yàn)
1、首先完成Proteus的安裝以及Arduino庫的安裝和引入。（參考此前教程）
2、新建一個(gè) Arduino工程。點(diǎn)擊左上角的File——New Project，選擇Arduino 328開發(fā)板。
3、工作區(qū)中出現(xiàn)Arduino的原理圖。現(xiàn)在開始添加功能電路——添加溫度傳感器 DHT11。
點(diǎn)擊左側(cè)的P，選擇元件。
4、在彈出的對話框中，輸入DHT11，如下圖：
選擇右側(cè)的 DHT11，點(diǎn)擊右下角的OK
5、回到工作區(qū)的原理圖位置，空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵，出現(xiàn)粉紅色的待放置元件，再次點(diǎn)擊左鍵。完成元件的放置。
6、完成DHT11的連線工作。（電源VDD，接地GND，數(shù)據(jù)DATA）
6.1接電源線。
左側(cè)點(diǎn)擊“Terminal Mode”——“Power”
在工作區(qū)，放置一個(gè)電源端子，并完成與VDD的連線。
6.2 接地。類似于電源端子的連接，“Terminal Mode”——“GROUND”。
6.3 數(shù)據(jù)接線。選擇DEFAULT端子，完成與DATA接線口的連接。如下面兩個(gè)圖。
6.4 修改DEFAULT端子的屬性。右鍵該端子，選擇編輯屬性。在String處，填寫IO2.點(diǎn)確定。
7、增加串口模塊。
同樣的在設(shè)備庫中（Pick Devices），搜索 COMPIM
8、放置COMPIM串口模塊，并完成連線。如下圖。
9、再放置虛擬終端，來觀察串口輸出的數(shù)據(jù)。
在左側(cè)工具欄，選擇“INSTRUMENTS”——VIRTUAL TERMINAL。
并完成連線如下圖。
10、編寫Arduino代碼。進(jìn)入Source Code模式，編寫如下代碼：
11、將課堂發(fā)送給大家的DHT11的庫文件，解壓后放置在Arduino安裝目錄下的Libraris目錄下。（DHT11庫文件也可以到FTP上下載）
11.1找到自己的Arduino安裝目錄。
點(diǎn)擊Proteus的System——Compilers Configuration，找到Arduino AVR（Proteus）和Arduino AVR兩個(gè)。
11.2 將DHT11庫文件放到這兩個(gè)目錄的Libraries下。如下圖：（兩個(gè)都放一下）
12、開始編譯運(yùn)行。
點(diǎn)擊左下角的三角箭頭，開始編譯仿真運(yùn)行。如果代碼編譯成功，會(huì)顯示 Compiled Successfully.
13、仿真成功。顯示DHT11讀取的數(shù)據(jù)。虛擬終端會(huì)顯示從串口讀來的數(shù)據(jù)。
14、修改傳感器的值，查看讀取數(shù)據(jù)的情況。
首先要關(guān)閉仿真。點(diǎn)擊左下角的方塊鍵。
然后在設(shè)計(jì)圖中，右鍵DHT11傳感器，點(diǎn)擊“編輯屬性”Edit Properties
修改其中的Actual Humidity（濕度值）和Actual Temp（溫度值），點(diǎn)擊“OK”
再次仿真運(yùn)行，查看結(jié)果。
溫濕度傳感器仿真實(shí)驗(yàn) 第1張" title="proteus濕度傳感器：Proteus 基于Arduino DHT11溫濕度傳感器仿真實(shí)驗(yàn) 第1張-傳感器知識(shí)網(wǎng)"/>
proteus濕度傳感器：proteus仿真溫濕度傳感器dht11，dht22程序
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）
單片機(jī)源程序如下:
使用1602顯示DHT22的溫濕度，精確到小數(shù)點(diǎn)的后一位
//
// DHT21使用范例
//單片機(jī) AT89S52 或 STC89C52RC
//功能 串口發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù) 晶振 11.0592M 波特率 9600
//硬件 P2.0口為通訊口連接DHT22,DHT22的電源和地連接單片機(jī)的電源和地，單片機(jī)串口加MAX232連接電腦
//
#include
proteus濕度傳感器：SHT10型溫濕度傳感器工作時(shí)序分析及驅(qū)動(dòng)程序與Proteus仿真的實(shí)現(xiàn)
一、傳感器概述
SHT10型傳感器屬于SHT1×系列（其他常用型號(hào)還有SHT11、SHT15），SHT1×屬于Sensirion溫濕度傳感器家族中的貼片封裝系列。傳感器將傳感元件和信號(hào)處理電路集成在一塊微型電路板上，輸出完全標(biāo)定的數(shù)字信號(hào)。傳感器采用專利的CMOSens技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電容性聚合體測濕敏感元件、一個(gè)用能隙材料制成的測溫元件以及串行接口電路實(shí)現(xiàn)無縫連接。因此，該產(chǎn)品具有品質(zhì)優(yōu)越、響應(yīng)迅速、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。本篇博文將詳細(xì)分析傳感器的工作時(shí)序并根據(jù)時(shí)序編寫驅(qū)動(dòng)程序。最終，該驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑼ㄟ^Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
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二、傳感器尺寸
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三、接口定義及電源引腳
（一）接口定義
（二）電源引腳
SHT10的供電電壓范圍為2.3-5.5V，建議供電電壓為3.3V。在電源引腳（VDD與GND）之間必須加一個(gè)100nF的電容，用于去耦濾波（在仿真中可加可不加）
SHT10的串行接口，在傳感器信號(hào)的讀取及電源損耗方面，都做了優(yōu)化處理；傳感器不能按照I2C協(xié)議進(jìn)行編址，但是，如果I2C總線上沒有掛在別的原件則傳感器可以掛載到I2C總線上，但是單片機(jī)與傳感器之間的通信協(xié)議不能采用I2C協(xié)議，而是要在按照傳感器的協(xié)議進(jìn)行信息交互。
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四、傳感器電氣特性
傳感器的電氣特性（如：高/低電平、輸入/輸出電壓等）受供電電壓的影響，下表中的參數(shù)在沒有特殊說明情況下均代表在5V供電條件下的參數(shù)。
下列時(shí)序圖中，加粗的DATA線由傳感器控制，普通的DATA線由單片機(jī)控制，有效時(shí)間由SCK的時(shí)序決定。尤其要注意的是，數(shù)據(jù)讀取的有效時(shí)間為前一個(gè)切換的下降沿。
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五、傳感器的通訊過程及對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序
（一）啟動(dòng)傳感器
首先，選擇供電電壓后將傳感器通電，商店速率不能低于1V/ms。通電后傳感器需要有11ms進(jìn)入休眠狀態(tài)，在此之前，不允許單片機(jī)對傳感器發(fā)送任何命令。
在休眠狀態(tài)之后，要用一組“啟動(dòng)傳輸”時(shí)序。來完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟Ｔ摗眴?dòng)傳輸”時(shí)序包括：當(dāng)SCK時(shí)鐘為高電平時(shí)，DATA由高電平反轉(zhuǎn)為低電平，隨后是在SCK高電平時(shí)DATA由低電平反轉(zhuǎn)為高電平。具體時(shí)序圖如下：
由上述時(shí)序圖，可以得到“啟動(dòng)傳輸”的驅(qū)動(dòng)程序如下：
（二）命令集及“寫一字節(jié)”程序
在啟動(dòng)程序之后，后續(xù)命令包括三個(gè)地址位（目前只支持000）和五個(gè)命令位。SHT10會(huì)以下述方式表示已正確接收指令：在第八個(gè)SCK的下降沿之后將DATA下拉為低電平作為ACK位，并在第九個(gè)SCK時(shí)鐘的下降沿之后釋放DATA（恢復(fù)高電平）。SHT10的命令集如下圖所示。
根據(jù)已知命令集，即可通過單總線向傳感器發(fā)送命令。發(fā)送濕度測量命令的工作時(shí)序如下圖所示：
通過上述時(shí)序圖所展示的“發(fā)送一字節(jié)”的工作時(shí)序，在“發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)”的驅(qū)動(dòng)程序中可以采取的思路為：數(shù)據(jù)線先傳送高位后傳送低位，取位的方式為mask=0x80與命令值value進(jìn)行“相與”，之后通過mask<<=1配合循環(huán)操作，即可實(shí)現(xiàn)將命令值由高位向低位逐位取出。在每取出value的一位后，首先延時(shí)一個(gè)_op_()? (在12MHz的工作頻率下為1us)，使DATA引腳能夠建立起穩(wěn)定的電平，然后使sck產(chǎn)生上升沿并延時(shí)兩個(gè)_nop_()，使傳感器讀入DATA引腳的數(shù)據(jù)，然后再恢復(fù)sck引腳的低電平，依次循環(huán)八次，使傳感器讀入一字節(jié)的命令數(shù)據(jù)。在讀完八位數(shù)據(jù)之后，使SCK變高電平并檢測DATA引腳是否拉低，以檢測傳感器是否發(fā)出了確認(rèn)信息ACK。然后，再將SCK恢復(fù)為低電平。具體驅(qū)動(dòng)程序如下：
（三）“讀一字節(jié)”驅(qū)動(dòng)程序
在發(fā)布完一組測量命令之后，單片機(jī)要等待測量結(jié)束，這個(gè)過程大約需要10/80/120ms，分別對應(yīng)8/12/14bit測量，確切時(shí)間由內(nèi)部晶振速度決定，最多有-30%的變化。SHT10通過下拉DATA至電平并進(jìn)入空閑模式表示測量結(jié)束。單片機(jī)在再次觸發(fā)SCK時(shí)鐘前必須等待這個(gè)“數(shù)據(jù)備妥”信號(hào)來讀出數(shù)據(jù)。（默認(rèn)溫度測量14bit,濕度測量12bit），另外，還有一字節(jié)的CRC，用于循環(huán)冗余校驗(yàn)。濕度測量時(shí)序圖如下：
根據(jù)上述濕度測量時(shí)序圖可以類推溫度測量時(shí)序圖（區(qū)別在于默認(rèn)情況下溫度值比濕度值多2bit），并由時(shí)序圖可寫出具體控制時(shí)序，如下：
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六、測量結(jié)果轉(zhuǎn)換
測量結(jié)果轉(zhuǎn)換過程中使用的參數(shù)與供電電壓有關(guān)，總控制程序中的轉(zhuǎn)換代碼僅適用于5V供電時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其他工作電壓下的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下圖所示：
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七、總控制程序
八、Proteus仿真圖的連接及結(jié)果
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左肩理想右肩擔(dān)當(dāng)，君子不怨永遠(yuǎn)不會(huì)停下腳步！
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proteus濕度傳感器：SHT11溫濕度傳感器的proteus仿真與程序源碼
我最近做項(xiàng)目，接觸到了sht11溫濕度傳感器，分享給大家
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）
單片機(jī)源程序如下:
#include
void LCD_init(void)
{
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x38);//設(shè)置8位格式，2行，5x7
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x0c);//整體顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x06);//設(shè)定輸入方式，增量不移位
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x01);//清除屏幕顯示
delay_n10us(100); //延時(shí)清屏，延時(shí)函數(shù)，延時(shí)約n個(gè)10us
}
void LCD_write_command(uchar dat)
{
delay_n10us(10);
LCD_RS=0; //指令
LCD_RW=0; //寫入
LCD_E=1; //允許
LCD_DB=dat;
delay_n10us(10); //實(shí)踐證明，我的LCD1602上，用for循環(huán)1次就能完成普通寫指令。
LCD_E=0;
delay_n10us(10); //實(shí)踐證明，我的LCD1602上，用for循環(huán)1次就能完成普通寫指令。
}
void LCD_write_data(uchar dat)
{
delay_n10us(10);
LCD_RS=1; //數(shù)據(jù)
LCD_RW=0; //寫入
LCD_E=1; //允許
LCD_DB=dat;
delay_n10us(10);
LCD_E=0;
delay_n10us(10);
}
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);
}
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!='?')
{
LCD_write_data(*str);
str++;
}
}
void delay_n10us(uint n) //延時(shí)n個(gè)10us@12M晶振
{
uint i;
for(i=n;i>0;i--)
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
}
/
void s_transstart(void); //啟動(dòng)傳輸函數(shù)
void s_connectionreset(void); //連接復(fù)位函數(shù)
char s_write_byte(unsigned char value);//DHT90寫函數(shù)
char s_read_byte(unsigned char ack); //DHT90讀函數(shù)
char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode);//測量溫濕度函數(shù)
void calc_dht90(float *p_humidity ,float *p_temperature);//溫濕度補(bǔ)償
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;
}
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
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; //如果是校驗(yàn)(ack==0)，讀取完后結(jié)束通訊
_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;
}
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
