【电子DIY作品】环境湿温度监控器-基于安信可M61-32s-kit

项目背景介绍

由于近期连日降雨，且温差过大，很多单片机的电路板引脚都上锈了。因为有一个湿温度传感器放在室内是非常有必要的。可以在湿度适宜的情况下让各个单片机晒晒太阳去去潮。 本着永远不让开发板吃灰的原则，就拿出了我的M61-32s-kit DIY了这个作品来满足我的需要。

配件清单

名称	数量	说明
AI-M61-32s-kit	1	核心控制MCU
面板板	1	简化电路连接
跳线	若干	连接电路
DHT11湿温度传感器	1	检测湿度和温度数据并且传递给MCU
滑动变阻器	1	用于控制1.8寸SPI屏幕亮度
1.8寸SPI屏幕	1	用来显示湿温度数据
面包板供电模块	1	用于给面包板供电

面包板供电DC线	1	用于给面包板供电

电子元件介绍

• 面包板供电模块
  
  此面包板供电模块可以接收两个电源输入口，分别是USB-typeA 和 DC （7-12v）， 然后通过两个电压转换芯片可以将输入电压转换到3v或者5v（根据跳线帽选择）
  
  
• DHT11湿温度传感器
  
  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复 合传感器。它包括一个电阻式感湿元件和一个 NTC 测温元件。每个 DHT11 传 感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在 OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数,用户 无需重新校准。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、 极低的功耗，信号传输距离可达 20 米以上。
  
  
• 滑动变阻器
  
  滑动变阻器模块通常具有三个脚，一个脚输入，另外两个脚输出。 通常被串联到电路中。由于串联分压，当滑动变阻器有阻值的时候即可起控制作用.
• 1.8寸SPI屏幕
  
  这个屏幕采用SPI驱动，其中一共是八根线。GND接电源地， VCC接5V，SCL接SPI时钟线，SDA接SPI的Master out slaver in （MOSI）,RES接单片机任意具有驱动能力的PIN（也可以不接）DC可以不接没什么， CS 接 SPI CS 片选线。 BL线接地的话熄灭屏幕，接VCC的话最大亮度。我们可以通过将BL线接到滑动变阻器上，滑动变阻器的另一端接到GND上即可控制这个屏幕的亮度
  

接线映射（PIN MAPPING）

AI-m61-32s	DHT11	1.8SPI屏幕	（三脚）滑动变阻器
5V-面包板5v	5V	5V
GND-面包板GND	GND	GND	中脚（接地）
IO13（SCL）		Scl（时钟线）
IO13（MOSI）		SDA(数据线)
IO12（CS）		CS（片选线）
		BL（控制亮度）	左1
IO26		RES（重置线）

IO27		DC（没有实际作用）
IO25	DHT11信号线

核心代码：


根据DHT11时序图得知，当主机想开启一次数据传输的时候，首先需要发送起始信号，然后等待DHT11响应。 在响应信号之后才是真正的数据。

发送起始信号代码：

1. // 发送开始信号
   
2.     bflb_gpio_set(gpio, DHT_PIN);
   
3.     bflb_mtimer_delay_ms(50);
   
4.     bflb_gpio_reset(gpio, DHT_PIN);
   
5.     bflb_mtimer_delay_ms(20);
   
6.     bflb_gpio_set(gpio, DHT_PIN);
   
7.     bflb_mtimer_delay_us(30);

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接收DHT11的响应：

1. // 切换为输入模式并等待DHT11的响应
   
2.     bflb_gpio_init(gpio, DHT_PIN, GPIO_INPUT | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN);
   
3. 
   
4.     // 读取DHT11的响应
   
5.     while (bflb_gpio_read(gpio, DHT_PIN) == 1)
   
6.     {
   
7.     }
   
8.     while (bflb_gpio_read(gpio, DHT_PIN) == 0)
   
9.     {
   
10.     }
    
11.     while (bflb_gpio_read(gpio, DHT_PIN) == 1)
    
12.     {
    
13.     }

复制代码

读取DHT11的数据代码：

1. // 读取温湿度数据 共 40bits
   
2.     // 8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
   
3.     // +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据
   
4.     // +8bit校验和
   
5. 
   
6.     uint8_t data[5] = {0};
   
7.     for (int i = 0; i < 5; i++)
   
8.     {
   
9.         data[i] = 0;
   
10.         for (int j = 0; j < 8; j++)
    
11.         {
    
12.             while (bflb_gpio_read(gpio, DHT_PIN) == 0)
    
13.             {
    
14.             }
    
15.             bflb_mtimer_delay_us(30);
    
16.             if (bflb_gpio_read(gpio, DHT_PIN) == 1)
    
17.             {
    
18.                 data[i] |= (1 << (7 - j));
    
19.                 while (bflb_gpio_read(gpio, DHT_PIN) == 1)
    
20.                 {
    
21.                 }
    
22.             }
    
23.         }
    
24.     }

复制代码

DHT11数据解析代码（不带数据校验）

1. // // 关闭GPIO
   
2.     // bflb_gpio_deinit(gpio, DHT_PIN);
   
3. 
   
4.     // 解析数据
   
5.     uint8_t humidity_integer = data[0];
   
6.     uint8_t humidity_decimal = data[1];
   
7.     uint8_t temperature_integer = data[2];
   
8.     uint8_t temperature_decimal = data[3];
   
9. 
   
10.     // 计算小数部分
    
11.     float humidity = humidity_integer + (humidity_decimal / 10.0);
    
12.     float temperature = temperature_integer + (temperature_decimal / 10.0);
    

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之后便是如何把湿温度数据显示到1.8寸SPI屏幕上了。这个地方的屏幕驱动代码是我问商家要的， 然后自己结合M61-32s的SPI进行的移植。

初始化SPI及其对应的屏幕上的引脚， 注释掉的内容为 board_spi0_gpio_init();内的代码。便于查看

1. board_spi0_gpio_init();
   
2. 
   
3.         gpio1 = bflb_device_get_by_name("gpio");
   
4.         // res
   
5.         bflb_gpio_init(gpio1, GPIO_PIN_26, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP);
   
6.         // dc
   
7.         bflb_gpio_init(gpio1, GPIO_PIN_27, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP);
   
8.         // blk
   
9.         bflb_gpio_init(gpio1, GPIO_PIN_28, GPIO_OUTPUT | GPIO_PULLUP);
   
10. 
    
11.         // /* spi cs */
    
12.         // bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_12, GPIO_FUNC_SPI0 | GPIO_ALTERNATE | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_1);
    
13.         // /* spi clk */
    
14.         // bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_13, GPIO_FUNC_SPI0 | GPIO_ALTERNATE | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_1);
    
15.         // /* spi miso */
    
16.         // bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_18, GPIO_FUNC_SPI0 | GPIO_ALTERNATE | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_1);
    
17.         // /* spi mosi */
    
18.         // bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_19, GPIO_FUNC_SPI0 | GPIO_ALTERNATE | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_1);

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配置并且初始化SPI

1. // 配置SPI
   
2.         struct bflb_spi_config_s spi_cfg =
   
3.         {
   
4. #if (SPI_CASE_SELECT == SPI_MASTER_CASE)
   
5.                 //.freq = 1 * 1000 * 1000, // 主模式时的频率设置
   
6.                 .freq = 80 * 1000 * 1000,
   
7.                 .role = SPI_ROLE_MASTER,
   
8. #else
   
9.                 .freq = 32 * 1000 * 1000, // 从模式时的频率设置
   
10.                 .role = SPI_ROLE_SLAVE,
    
11. #endif
    
12.                 .mode = SPI_MODE3,
    
13.                 .data_width = SPI_DATA_WIDTH_8BIT,
    
14.                 .bit_order = SPI_BIT_MSB,
    
15.                 .byte_order = SPI_BYTE_LSB,
    
16.                 .tx_fifo_threshold = 0,
    
17.                 .rx_fifo_threshold = 0,
    
18.         };
    
19. 
    
20.         // 获取并初始化SPI设备
    
21.         spi0 = bflb_device_get_by_name("spi0");
    
22.         bflb_spi_init(spi0, &spi_cfg);
    
23. 
    
24.         // 关闭CS片选信号的间隔设置
    
25.         bflb_spi_feature_control(spi0, SPI_CMD_SET_CS_INTERVAL, 0);

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显示湿度和温度数据到屏幕上：

1. LCD_ShowString(1, 50, "Temperature:", BLACK, WHITE, 12, 1);
   
2.     LCD_ShowFloatNum1(73, 48, temperature, 4, RED, WHITE, 16);
   
3.     LCD_ShowString(1, 80, "Humidity:", BLACK, WHITE, 12, 1);
   
4.     LCD_ShowFloatNum1(73, 78, humidity, 4, RED, WHITE, 16);

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效果图展示：

屏幕最小亮度（熄屏）



正常亮度：



DHT11数据手册.pdf (677.52 KB, 下载次数: 2)

2023-12-19 17:15 上传

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DHT11数据手册
DIY_Project.zip (17.78 KB, 下载次数: 10)

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完整代码
helloworld_bl616.zip (28.64 KB, 下载次数: 2)

2023-12-19 17:18 上传

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编译好的bin

PS：1- 可以通过滑动变阻器手动控制屏幕的亮度，DHT11湿温度传感器的精度还是不错的，实际测试已经运行几天了很稳定，可以满足日常所需。
       2- 不是我不想打一个板子，我是真的不知道该怎么设计（比较业余，请大佬见谅）

王哥优秀

大佬

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学到了

加油

可以通过滑动变阻器手动控制屏幕的亮度.