一、课题
1 [/ J% g0 c! r) r- B/ I1、用 DHT11 温湿度传感器获取温湿度信息，显示到OLED屏上
2、用 MQ-135 空气质量传感器获取空气质量信息，显示到OLED屏上
3、设计一个报警系统，可以设置温湿度与空气质量的上限，超过这个值蜂鸣器发出声响报警

二、准备材料
8 C# R  v8 H, N4 q4 a（一）、主控芯片stm32f103c8t6核心板
  O' _( P* H- Q
  V- R) p" ^. s. d3 O
（二）DHT11温湿度传感器
/ f. O1 E- K4 g1 D


# p# `0 _! \' x4 a（三）mq135空气质量传感器
: l$ `# L( x. Y( B2 J' k3 h


（四）4针IIC OLED
9 u: f; y/ k0 {0 D/ W7 a% x

. @2 p) G$ t3 G5 Y4 }  _
8 x7 ?& J, b8 I5 e7 \三、原理图与PCB设计
2 ^( \  E9 Y# _0 S/ R# b8 J（一）原理图设计
# u; J# o" @9 Y# K


（二）PCB设计
  l- I- @( F; a& i1 e
  g' j! {. S" @
9 u; O( _! r& Z; X, d) z
; X5 r9 k& l( e/ t" ]四、程序设计
（一）DHT11驱动
DHT11.c

1. #include "DHT11.h"
   
2. #include "delay.h"
   8 l8 |0 D. `4 c
3. 
   0 @9 ?) V( i4 h
4. 
   3 J5 T* }6 o! A2 C/ \
5. 
   3 B* o. H! a  k  U
6. //???DHT11
   3 i+ @1 K2 z1 R- l
7. //??:??????(????)
   
8. u8 DHT11_Init()
     y2 j  N! f! t1 j# U% \# k, Y
9. {
   
10.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruce;
    
11.         RCC_APB2PeriphClockCmd(DHT11_DQ_RCC,ENABLE);                //????PA0
    , S5 }- O; ~9 n; j5 u
12.         
    ( j0 Z; V$ d" j! ]5 F, t
13.         GPIO_InitStruce.GPIO_Pin = DHT11_DQ_PIN;
    
14.         GPIO_InitStruce.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    
15.         GPIO_InitStruce.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    . e' r/ v: p* y0 T, B: m% W
16.         GPIO_Init(DHT11_DQ_PORT,&GPIO_InitStruce);
    
17. 
    
18.         DHT11_Rst();
    $ x* r: v, S, a/ m) X
19.         
    
20.         return DHT11_Check();
    
21. }
    
22. 
    6 w9 H% A# c" k# d
23. 
    
24. 
    
25. 
    
26. //??DHT11
    
27. void DHT11_Rst(void)           
    
28. {                 
    : s$ b: F4 |5 a4 @  a2 e
29.     DHT11_IO_OUT();         //SET OUTPUT
    
30.     DHT11_DQ_OUT=0;         //??DQ
    
31.     delay_ms(20);            //????18ms
    
32.     DHT11_DQ_OUT=1;         //DQ=1
    - _1 n" r4 k/ W9 m' B# y$ X
33.     delay_us(30);             //????20~40us
    - X2 @1 {5 l- U( P# s3 V+ T5 c! ?
34. }
    
35. 
    2 b: }. v/ f+ e! }
36. 
    : V0 j5 a. ~( y4 U" h! S
37. 
    ' ]4 ^3 `+ g' T$ z% l
38. //??DHT11???
    
39. //??1:????DHT11???
    
40. //??0:??
    
41. u8 DHT11_Check(void)            
    
42. {   
    : `% y, `, C( R0 Z/ X
43.    u8 retry=0;
    
44.    DHT11_IO_IN();//SET INPUT         
    ' F! \7 I0 ]* Y0 U2 a- z
45.    while (DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11???40~80us
    
46.    {
    " r' d" ?" p5 Q+ _* `0 @
47.                 retry++;   
    ' }: e; t6 m. c* A2 j5 n
48.                 delay_us(1);
    , C' N, s/ @/ ^( d- ]
49.    };         
    : {* c8 w6 u- I1 D3 t: W* g7 V4 C
50.    if(retry>=100)return 1;
    
51.    else retry=0;
    ; Q0 |" o; _0 @
52.    while (!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//DHT11????????40~80us
    4 G0 k  D% f3 E
53.    {
    # h0 T5 k& {1 h7 |
54.        retry++;  
    
55.            delay_us(1);
    # d7 H. d1 w  `6 w1 a
56.    };
    ) p; r; u0 T, M2 Q9 s% a+ Z3 X
57.    if(retry>=100)return 1;            
    # w6 _8 F$ X/ r* Y4 J/ m
58.    return 0;
    $ l$ {) }: }" e; H  }. I) ?
59. }
    
60. 
    
61. 
    " o! B1 {1 _# Z) E# j
62. //?DHT11?????   
    ( l' z1 e* o1 {) |# q
63. //???:1/0
    
64. u8 DHT11_Read_Bit(void)                          
    
65. {
    6 N3 m! _% d% v2 h5 b+ }3 F
66.       u8 retry=0;
    1 _2 H) W2 K: \2 [
67.       while(DHT11_DQ_IN&&retry<100)//???????
    $ |8 L/ _% F* I1 ]
68.       {
    
69.              retry++;   
    ' P, a' z6 L. E4 i! ?+ N3 z
70.              delay_us(1);
    4 L9 T" [9 [0 E" O+ E% w
71.        }
    6 u, |& F* H4 ?+ i" w% C7 b0 u/ ]( n0 ~
72.       retry=0;
    7 R4 P+ C8 P5 @+ u  J5 ]) |' E
73.       while(!DHT11_DQ_IN&&retry<100)//??????
    ! m( v% I" o1 R+ L4 z8 T1 g
74.        {
    
75.               retry++;        
    
76.               delay_us(1);
    
77.          }
    ! ?3 S1 v' j, m3 C+ Y
78.       delay_us(40);//??40us
    + P* Z- t8 H' x2 R
79.       if(DHT11_DQ_IN)
    
80.                   return 1;
    
81.       else
    
82.                   return 0;                  
    
83. }
    
84. 
    3 ?  ~: l7 ?. _0 s2 ?& s1 Q4 m
85. 
    
86. 
    
87. //?DHT11??????
    
88. //???:?????
    
89. u8 DHT11_Read_Byte(void)   
    
90. {        
    
91.     u8 i,dat;
    
92.     dat=0;
    / g% m6 P( b( o! F: D+ K: ^  z$ j4 {$ R
93.    for (i=0;i<8;i++)
    9 Z$ q/ Y2 Q0 |+ \9 k' f
94.   {
    
95.       dat<<=1;
    ! _' b* V: B6 U7 a6 g
96.      dat|=DHT11_Read_Bit();
    - C% h8 V' M" l7 N* M
97.     }                                    
    
98.     return dat;
    
99. }
    " ]! G5 ~  ?" L5 a6 ?, W
100. 
     
101. 
     
102. 
     - y! r* K7 z9 Z( J
103. //?DHT11??????
     
104. //temp:???(??:0~50?     humi:???(??:20%~90%)
     
105. //???:0,??;1,????
     
106. u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)   
     
107. {        
     " v5 K2 P+ ]! J3 }( Y
108.     u8 buf[5];
     3 n9 |" [( ]& k7 ~0 z
109.     u8 i;
     ; E7 E& F2 m& H. _/ y
110.     DHT11_Rst();
     
111.     if(DHT11_Check()==0)
     
112.    {
     
113.           for(i=0;i<5;i++)//??40???
     : q% f( L, s) w0 M, Q6 A
114.                 {
     & a1 l6 a" F; C
115.                         buf<i>=DHT11_Read_Byte();
     + A" O2 m! U, B, p1 E
116.                 }
     
117.                 if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
     5 w" P7 u: T' k! L
118.                 {
     
119.                         *humi=buf[0];
     
120.                         *temp=buf[2];
     3 k5 n: V3 b. r+ j. F+ _
121.                 }
     
122.         }else return 1;
     
123.         return 0;            
     4 L- S! |7 }; b  j! H7 j. K7 J( G, f
124. }
     ' r9 N. a! l) O
125. </i>

复制代码

' b+ O- n. A$ O( H$ n: {DHT11.h
* l4 \2 l6 j, D" X0 |" ]

1. #ifndef __DHT11_H
   9 R5 v0 L: o/ [. m
2. #define __DHT11_H   
   
3. #include "sys.h"
   
4. 
   7 p5 y  a, n1 {( I# [# ?5 E4 C. j( R# b
5. #define DHT11_IO_IN()  {GPIOA->CRL&=0XFF0FFFFF;GPIOA->CRL|=8<<20;}
   7 m+ }2 ^* u, ?
6. #define DHT11_IO_OUT() {GPIOA->CRL&=0XFF0FFFFF;GPIOA->CRL|=3<<20;}
   
7. 
   0 v7 @/ h- B+ s- F/ a
8.                                                             
   
9. #define        DHT11_DQ_OUT PAout(5)
   2 i$ T% T3 }; ], V5 ?" I0 j
10. #define        DHT11_DQ_IN  PAin(5)  
    
11. 
    
12. #define DHT11_DQ_RCC   RCC_APB2Periph_GPIOA
    
13. #define DHT11_DQ_PIN   GPIO_Pin_5
    5 X$ _- M. Z! D' b' z
14. #define DHT11_DQ_PORT  GPIOA
    
15. 
    
16. u8 DHT11_Init(void);
    / a- g+ S( F; G* O2 r% S! ]
17. u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi);
    
18. u8 DHT11_Read_Byte(void);
    
19. u8 DHT11_Read_Bit(void);
    " G1 Q8 U  U9 D% u. i
20. void DHT11_Rst(void);
    + A* L3 w# ?+ p% f! Y
21. u8 DHT11_Check(void);
    - n: G1 s2 o. D2 ~5 {0 s
22. 
    ) @* ~  H5 n) Y2 J: f2 L4 A# v- y( |7 y
23. #endif

复制代码

（二）MQ-135驱动，由于用的是ADC，直接上ADC代码

1. #include "adc.h"
   
2. #include "delay.h"
   
3.            
   : j" {. _" o" P4 ^
4. //初始化ADC
   
5. //这里我们仅以规则通道为例
   
6. //我们默认将开启通道0~3                                                                                                                                          
   ! y. o2 Z6 C7 Y( J
7. void  Adc_Init(void)
   , p# N: U: J* {6 X
8. {         
   
9.         ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
   6 a2 V! w4 n% A4 a3 |) ?$ w
10.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
11. 
    
12.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_ADC1        , ENABLE );          //使能ADC1通道时钟
    
13. 
    
14. 
    * Y/ D/ {' p0 X
15.         RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);   //设置ADC分频因子6 72M/6=12,ADC最大时间不能超过14M
    
16. 
    
17.         //PA1 作为模拟通道输入引脚                        
    9 M# D! J2 L/ \4 p% G( y
18.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;
    - u# ?" I5 s+ {1 V* N4 V) _
19.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;                //模拟输入引脚
    
20.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);        
    ! k! B2 Q6 M1 y% ]0 J8 [8 r  C
21. 
    
22.         ADC_DeInit(ADC1);  //复位ADC1
    
23. 
    ) p- p9 b6 M/ \. N% L: V
24.         ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;        //ADC工作模式:ADC1和ADC2工作在独立模式
    # u3 c5 X/ D- p+ z; }
25.         ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;        //模数转换工作在单通道模式
    
26.         ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;        //模数转换工作在单次转换模式
    
27.         ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;        //转换由软件而不是外部触发启动
    ) m. j8 q$ @/ k3 U# h3 d
28.         ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;        //ADC数据右对齐
    8 m) Q! u7 q$ P, {( ~& O- j# j- I& X
29.         ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;        //顺序进行规则转换的ADC通道的数目
    
30.         ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);        //根据ADC_InitStruct中指定的参数初始化外设ADCx的寄存器   
    
31. 
    
32. 
    
33.         ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);        //使能指定的ADC1
    
34.         
    
35.         ADC_ResetCalibration(ADC1);        //使能复位校准  
    - u, z( I) Y5 C( `' a
36.          
    & F% d: V1 H" J9 N; Z+ D
37.         while(ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1));        //等待复位校准结束
    5 R" `1 Y! S, U/ z3 E+ g* _
38.         
    4 t) Q3 k# w% d, H
39.         ADC_StartCalibration(ADC1);         //开启AD校准
    
40. 
    ' R+ U4 o7 P# ]! I* N5 \. E0 x
41.         while(ADC_GetCalibrationStatus(ADC1));         //等待校准结束
    
42. 
    * X. U; F+ M* t8 ^; v3 c
43. //        ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                //使能指定的ADC1的软件转换启动功能
    / d# g$ e' |- n. `1 F) s
44. 
    ) L% L  b2 b) ~, F0 Q
45. }                                 
    
46. //获得ADC值
    0 N: w4 p% y, s
47. //ch:通道值 0~3
    
48. u16 Get_Adc(u8 ch)   
    
49. {
    
50.           //设置指定ADC的规则组通道，一个序列，采样时间
    & E, _& ?2 h7 ^; `  t8 L
51.         ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ch, 1, ADC_SampleTime_239Cycles5 );        //ADC1,ADC通道,采样时间为239.5周期                                      
    + |; w& {! M4 g
52. 
    
53.         ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);                //使能指定的ADC1的软件转换启动功能        
    # d5 c" _4 x" v2 l6 Y
54.          
    $ k: b8 C8 C' {9 P* }- F9 N: M
55.         while(!ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC ));//等待转换结束
    
56. 
    0 p( E+ P. L) f% B
57.         return ADC_GetConversionValue(ADC1);        //返回最近一次ADC1规则组的转换结果
    ( D. M( d9 m% \1 h* ~
58. }
    
59. 
    
60. u16 Get_Adc_Average(u8 ch,u8 times)
    
61. {
    
62.         u32 temp_val=0;
    * F$ o- a& e/ a% Q0 U' C
63.         u8 t;
    
64.         for(t=0;t<times;t++)
    3 U/ ]! i+ T& [
65.         {
    
66.                 temp_val+=Get_Adc(ch);
    
67.                 delay_ms(5);
    - r7 m, a5 U$ ?  Y" J" J- ?
68.         }
    
69.         return temp_val/times;
    0 y; c% |$ h- T& N9 ~) P
70. }         
    

复制代码

（三）主程序
4 W# N5 E0 h3 `
main.c部分代码
7 X* _" D5 J1 }- I/ A1 K0 n
( j' t) l2 h0 R/ |1 O

1. int main(void)
   ! a- w9 p+ n- j, ^8 u
2. {        
   
3.           u16 key;
   
4.                 int adc,cnt=0;
   
5.                 float volt;
   4 U" b0 X$ |1 [* y4 A, t
6.                 delay_init();                     
   # k: a9 U# N4 p: K' S( P, Z
7.                 NVIC_Configuration();         
   
8.                 BEEP_Init();
   3 z" O9 m+ m9 Y, m. Q5 H. p
9.                 OLED_Init();                        
   
10.                 OLED_Clear();
    5 X, I* K" C3 |
11.                 uart_init(115200);
    
12.                 printf("欢迎使用化作尘健康小工具\r\n");
    
13.                 KEY_Init();
    
14.                 LED_Init();
    ( O" v: |( O8 l' j7 V
15.                 TIM3_Int_Init(500-1,720-1);
    5 P! E9 X1 o# X) p1 J$ L
16.                
    
17.                 DEV_Init();
    + Y) v6 ^& b" v8 Y3 a+ q5 u
18.          
    
19.                
    # h7 t- g/ L* {3 R
20.                 OLED_Clear();
      M7 |2 S" Z9 v1 K) S
21.                 OLED_Dis_Menu();
    
22.         while(1)               
    
23.         {               
    
24.                 if(cnt++ ==1000)
    
25.                 {
    " c, a3 g4 N% n
26.                         cnt = 0;
    
27.                         LED0=!LED0;
    
28.                         adc =        Get_Adc_Average(0,5);
    / U% \- C1 K" H: `& P
29.                         volt = adc*3.3/4096;
    
30.                         air = pow((3.4880*10*volt)/(5-volt),(1.0/0.3203));
    2 W% v1 D' j2 b: s2 R. \/ H
31.                         printf("air :%d\r\n",air);
    . d4 ~: }  A* t; r
32.                         //获取温湿度
    
33.                         DHT11_Read_Data( &temp, &humi);
    
34.                         if(last_temp!=temp || last_humi!=humi)
    
35.                         {
    : z0 F, ]( P' [- C) X+ C) d# N" P2 S
36.                                 OLED_Dis_DHT(temp,humi,air);
      p. J! a" {: }3 U: ?" _
37.                         }
    
38.                 }
    $ f' `/ ?5 ^" G' B7 F
39.                 key = Key_GetValue();          //按键扫描
    & W5 w5 ^  B4 h6 |7 f
40.                 if(key)
    
41.                 DealKeyVal(key);
    3 M$ E# }0 z( G" y+ B' q
42.                 if(!KEY1_IO())
    
43.                 {
    
44.                                 printf("%d\r\n",GetTime());
      _$ c5 |5 A( }  R' w4 j
45.                 }
    
46.                 if(temp>Max_temp || humi>Max_humi || air>Max_air)
    
47.                 {
    
48.                         if(cnt<500)BEEP=1;
    1 z+ t6 \* U$ w7 k# Y/ a/ R/ l6 m
49.                         else if(cnt<1000)BEEP=0;
    * N! |0 F, [+ u
50.                 }else BEEP=0;
    4 O7 o0 |& x" T6 l1 w+ p2 h
51.                
    
52.                
    & s' i9 N+ Z( m9 h9 [0 ~
53.                 delay_ms(1);
    ' m7 O8 b8 z' d9 B; p
54.         }         
    
55.         
    6 X. M; ~( k' R
56. }

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