MSP430控制SHT71温湿度传感器的采集程序

/***********************************

功能模块：SHT71温湿度传感器

功能注释：重难点在无时序图

***********************************/

#include<msp430x14x.h>

#include "SHT71.h"

#include <math.h>              //数据函数

typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int  uint;



#define CLC_SCK  P5OUT&=~BIT1  //SCK=P5.1

#define SET_SCK  P5OUT|= BIT1  

#define CLC_DATA P5OUT&=~BIT2  //DATA=P5.2 

#define SET_DATA P5OUT|= BIT2



#define IN_DATA  P5DIR&=~BIT2  

#define OUT_DATA P5DIR|= BIT2

#define RIN_DATA (P5IN & BIT2)  //用于单片机读取总线



#define NACK 0

#define ACK  1

//测量温度0x03     测量湿度0x05  软复位0x1e

//写状态寄存器0x06 读状态寄存器0x07

/***************延时函数********************/

void delay_80ms(void)

{

    uint i;

    for(i=64000;i>0;i--);

}

/********************************************

函数名称：SHT71_write_byte()

实现功能：向SHT71写一个字节 

函数注释：dat为要写入的数据

*********************************************/

void SHT71_write_byte(uchar dat)

{

    uchar i;

    OUT_DATA;                 //DATA为输出状态

    for(i=0x80;i>0;i/=2)

    {

        if(i&dat)     SET_DATA;  //最高位在前

        else          CLC_DATA;

        _NOP();

        SET_SCK;                 //下降沿有效

        _NOP(); _NOP(); _NOP();

        CLC_SCK;

        _NOP();

    }

    SET_SCK;                    //检测响应信号

    _NOP();

    IN_DATA;

    if(RIN_DATA)                //检查ack(DATA被拉低)

    CLC_SCK;

    OUT_DATA;

    SET_DATA;                  //释放DATA

}

/********************************************

函数名称：SHT71_read_byte()

实现功能：从SHT71读一个字节 

函数注释：dat为要读取的数据

*********************************************/

uchar SHT71_read_byte(uchar dat)

{

    uchar i,value;       

    for(i=0x80;i>0;i/=2)

    {

        OUT_DATA;                 //DATA为输出状态 

        SET_SCK;                 //下降沿有效

        _NOP();

        IN_DATA;

        if(RIN_DATA)

        value|=i;

        CLC_SCK;

    }

    IN_DATA;

    _NOP();

    if(RIN_DATA!=dat)         //防止dat==1,拉低DATA数据线

    _NOP();

    OUT_DATA;

    SET_SCK;

    _NOP(); _NOP(); _NOP();

    CLC_SCK;

    _NOP();

    SET_DATA;

    return value;

}

/********************************************

函数名称：SHT71_start()

实现功能：启动传输，完成数据传输初始化 

函数注释：无

*********************************************/

void SHT71_start(void) 

{    

     OUT_DATA;            //DATA为输出状态 

     SET_DATA;

     CLC_SCK;

     _NOP();

     SET_SCK;           //SCK为高电平时DATA反转

     _NOP();

     CLC_DATA;

     _NOP();

     CLC_SCK;

     _NOP();_NOP();_NOP();

     SET_SCK;           //SCK为高电平时DATA反转

     _NOP();

     CLC_DATA;

     _NOP();

     CLC_SCK;

}

/***************通讯复位*******************/

void SHT71_reset(void)

{

    uchar i;

    SET_DATA;

    CLC_SCK;

    for(i=0;i<9;i++)

    {

        SET_SCK;

        _NOP();

        CLC_SCK;

    }

    SHT71_start(); //串口复位

}

/***************软复位*******************/

void SHT71_softreset(void)

{

    SHT71_reset();

    SHT71_write_byte(0x1e); //软复位命令为0x1e

}

/********************************************

函数名称：SHT71_read_status()

实现功能：读状态寄存器 

函数注释：p_value为状态寄存器，p_check为校验位

*********************************************/

void SHT71_read_status(uchar *p_value,uchar *p_check)

{

    SHT71_start(); 

    SHT71_write_byte(0x07);            // 读状态寄存器指令

    *p_value=SHT71_read_byte(ACK);     //read status register (8-bit)

    *p_check=SHT71_read_byte(NACK);    //read checksum (8-bit)

}

/********************************************

函数名称：SHT71_write_status()

实现功能：写状态寄存器 

函数注释：p_value为状态寄存器值

*********************************************/

void SHT71_write_status(uchar *p_value)

{    

    SHT71_start(); 

    SHT71_write_byte(0x06);      // 写状态寄存器指令

    SHT71_write_byte(*p_value); //send value of status register

}

/********************************************

函数名称：SHT71_measure()

实现功能：温湿度的测量 

函数注释：mode为状态指令(测量温湿度指令)

          p_value为温湿度值,p_checksum为检测

*********************************************/

void SHT71_measure(uchar *p_value,uchar *p_checksum,uchar mode)

{

    SHT71_start();

    SHT71_write_byte(mode);  //选择温湿度值    

    delay_80ms();           //等待80ms后等待12位湿度值测量

    IN_DATA;

    _NOP();

//    while(RIN_DATA==0)

//    if(RIN_DATA==0)  break;

    if(RIN_DATA)     

    *(p_value)  =SHT71_read_byte(ACK);  //read the first byte (MSB)

    *(p_value+1)=SHT71_read_byte(ACK); //read the second byte (LSB)

    *p_checksum =SHT71_read_byte(NACK); //read checksum

}

/********************************************

函数名称：SHT71_calc()

实现功能：温湿度的测量数据转化为响应数据 

函数注释：p_humidity湿度数据[%RH],

          p_temperature温度数据[°C]

          rh_lin=C3*rh*rh+C2*rh+C1

          rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin

          t_c=d1+d2*t

*********************************************/

void SHT71_calc(float *p_humidity ,float *p_temperature)

{ 

    float rh=*p_humidity; 

    float t=*p_temperature; 

    float rh_lin;           //相对湿度

    float rh_true;          //湿度补偿

    float t_C;              //温度值

    t_C=t*0.01-39.6;

    rh_lin=-2.0468+0.0367*rh+(-0.0000015955)*rh*rh; 

    rh_true=(t_C-25)*(0.01+0.00008*rh)+rh_lin;  

    

    if(rh_true>100.0)rh_true=100.0; 

    if(rh_true<0.1)rh_true=0.1; 

    *p_temperature=t_C; 

    *p_humidity=rh_true; 

}

/********************************************

函数名称：calc_dewpoint()

实现功能：露点的测量 

函数注释：h为湿度值，t为温度值

*********************************************/

float calc_dewpoint(float h,float t)

{ 

    float k,dew_point ;

    k=(log10(h)-2)/0.4343 + (17.62*t)/(243.12+t);

    dew_point =243.12*k/(17.62-k);

    return dew_point;

}

void delay_80ms(void);

void SHT71_write_byte(unsigned char dat);

unsigned char SHT71_read_byte(unsigned char dat);

void SHT71_start(void);

void SHT71_reset(void);

void SHT71_softreset(void);

void SHT71_read_status(unsigned char *p_value,unsigned char *p_check);

void SHT71_write_status(unsigned char *p_value);

void SHT71_measure(unsigned char *p_value,unsigned char *p_checksum,unsigned char mode);

void SHT71_calc(float *p_humidity ,float *p_temperature);

float calc_dewpoint(float h,float t);