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第二節(jié)和第三節(jié)介紹了如何使用C語言編程單片機(jī)，制作 LED 閃爍小燈，以及 LED “呼吸燈”。上一節(jié)介紹了利用 DHT11 溫濕度傳感器測(cè)量室內(nèi)溫度和濕度的方法，本節(jié)將把它們結(jié)合，制作一些更加“有意思”的小玩意兒。

溫濕度報(bào)警器

溫濕度傳感器的很多實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景都是檢測(cè)一個(gè)“閾值”——例如，如果環(huán)境溫度在 40 攝氏度以下則一切正常，一旦環(huán)境溫度超過 40 攝氏度，就會(huì)有報(bào)警信息，通常以“聲光”的形式（鈴聲、警報(bào)燈等）給出。

參照實(shí)際應(yīng)用，我們可以使用C語言編程單片機(jī)，用緩和的 LED “呼吸燈”表示正常溫濕度情況。而一旦出現(xiàn)溫度超過閾值的情況，則可以用急促的 LED 閃爍小燈表示。

先來看看上一節(jié)獲取室內(nèi)溫濕度的單片機(jī) C語言程序代碼：

void main()
{
 char dat[5] = {0};
 int cks;
 init_uart(9600);
 set_timer0(10); // 10us
 prints("init...\r\n");
 delay_10us(50000);delay_10us(50000);
 delay_10us(50000);delay_10us(50000);
 prints("program start...\r\n");
 while(1){
 dht11_start();
 dht11_read_once(dat);
 cks = 0;
 cks += dat[0]; cks += dat[1];
 cks += dat[2]; cks += dat[3];
 if((char)cks == dat[4]){
 prints("RH: ");printn(dat[0]);prints(".");printn(dat[1]);prints(" ");
 prints("TM: ");printn(dat[2]);prints(".");printn(dat[3]);prints("\r\n");
 }else{
 prints("capture failed\r\n");
 }
 delay_10us(50000);delay_10us(50000);
 }
}

乍一看，要實(shí)現(xiàn)上面的設(shè)計(jì)好像很簡單，只需要判斷一下溫度值，再?zèng)Q定使用哪一套 LED 小燈的控制程序（“呼吸燈”程序，或者“閃爍”程序）就可以了。

但是 DHT11 傳感器需要的 delay_10us(50000); 語句會(huì)破壞 LED 小燈的控制程序，因?yàn)樵谶@ 500ms 期間，單片機(jī)處于等待狀態(tài)，無法控制 LED 小燈閃爍或者“呼吸”。那么，沒有辦法解決這個(gè)問題嗎？也不是，請(qǐng)看 LED 小燈“閃爍”的核心C語言程序：

while(1){
 P20 = 0;
 delay(10);
 P20 = 1;
 delay(10);
 }

以及 LED 的“呼吸燈”的核心C語言程序：

void twinkle_once(unsigned char darkTime)
{
 P20 = 0;
 delay(100-darkTime);
 P20 = 1;
 delay(darkTime);
}

仔細(xì)思考一下，應(yīng)該能明白無論是 LED “閃爍”程序，還是“呼吸”程序，其實(shí)都依賴“延時(shí)”。那思路就有了，直接使用 LED 小燈的控制程序代替 delay_10us(50000); 不就可以了嗎？的確如此，請(qǐng)繼續(xù)往下看。

編寫C語言程序，制作自己的警報(bào)器

先在上一節(jié) C語言代碼的基礎(chǔ)上氨氣報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)更大尺度的 5ms 延時(shí)函數(shù)：

void delay_5ms(unsigned int n)
{
 while(n--)
 delay_10us(5);
}

使用 delay_5m() 函數(shù)替換之前定義的“不精確”延時(shí)函數(shù) delay() 函數(shù)甲烷報(bào)警器，這樣我們就能知道較為精確的 LED 小燈的控制程序執(zhí)行時(shí)間，也就能更加方便的替換 delay_10us(50000); 語句。

現(xiàn)在寫出“呼吸”1 秒的 LED “呼吸燈”C語言程序就不難了，請(qǐng)看：

void led_breath_1s()
{
 static int cnt = 0;
 static char dark_time = 0, dir = 1 ;
 while(1){
 twinkle_once(dark_time);
 if( 0==((cnt++)%4) ){
 if(dir)
 dark_time += 1;
 else
 dark_time -= 1;
 if(dark_time >= 100)
 dir = 0;
 if(dark_time <= 60)
 dir = 1;
 }
 if(cnt > 200){
 cnt = 0;
 break;
 }
 }
}

twinkle_once() 執(zhí)行一次需要 5ms 的時(shí)間，cnt 計(jì)數(shù)到 200 次就恰好是 1 秒，另外，if( 0==((cnt++)%4) ) 語句仍然能夠控制 LED 小燈的“呼吸”頻率。其他部分的代碼與之前介紹的就沒什么不同了。

類似的，閃爍 1 秒的 LED “閃爍”C語言程序可以如下實(shí)現(xiàn)：

void led_twinkle_1s()
{
 char cnt = 5;
 while(cnt--){
 P21 = 1;
 delay_10us(10000);
 P21 = 0;
 delay_10us(10000);
 }
}

閃爍一次需要 200 ms 的時(shí)間，那么閃爍 5 次就是 1秒了?，F(xiàn)在使用 led_breath_1s() 和 led_twinkle_1s() 函數(shù)替換delay_10us(50000); 語句就可以了。請(qǐng)看：

void main()
{
 char dat[5] = {0};
 int cks;
 init_uart(9600);
 set_timer0(10); // 10us
 prints("init...\r\n");
// delay_10us(50000);delay_10us(50000);
// delay_10us(50000);delay_10us(50000);
 led_breath_1s();
 led_breath_1s(); 
 prints("program start...\r\n");
 while(1){
 dht11_start();
 dht11_read_once(dat);
 cks = 0;
 cks += dat[0]; cks += dat[1];
 cks += dat[2]; cks += dat[3];
 if((char)cks == dat[4]){
 prints("RH: ");printn(dat[0]);prints(".");printn(dat[1]);prints(" ");
 prints("TM: ");printn(dat[2]);prints(".");printn(dat[3]);prints("\r\n");
 }else{
 prints("capture failed\r\n");
 }
 if(dat[2] > 15)
 led_twinkle_1s();
 else
 led_breath_1s();
 //delay_10us(50000);delay_10us(50000);
 }
}

初始化時(shí)，使用了 led_breath_1s(); 代替了 DHT11 傳感器需要的延時(shí)，每次獲取溫濕度值的時(shí)候，則判斷了溫度值，如果溫度大于 15 攝氏度，使用LED的“閃爍”程序代替延時(shí) 1秒，否則使用 LED 的“呼吸燈”程序代替。

現(xiàn)在編譯C語言程序，燒寫到單片機(jī)，可以得到如下結(jié)果：

一開始，DHT11 探測(cè)到的溫度較低，所以LED指示燈是“呼吸”狀態(tài)的溫濕度探測(cè)，然后使用手捏住 DHT11，溫度升高超過“閾值”后，LED 小燈就變成“閃爍”狀態(tài)了。

還有問題嗎？

上面的控制程序還不是很完美，相信細(xì)心的朋友應(yīng)該看出來了，LED小燈處于“呼吸”狀態(tài)時(shí)，總是會(huì)有一次閃爍。這是因?yàn)槲覀儾杉?DHT11 傳回來的溫濕度信息時(shí)，也有幾十毫秒的延時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)，單片機(jī)是無法控制 LED 小燈的溫濕度探測(cè)，所以小燈會(huì)一直處于最近一次的亮暗狀態(tài)，查看 led_twinkle_1s() 函數(shù)的C語言代碼就知道，LED 小燈最后的狀態(tài)是亮的狀態(tài)，這就解釋了我們遇到的問題。

這其實(shí)也是單片機(jī)編程的一個(gè)特點(diǎn)溫濕度探測(cè)，若單片機(jī)內(nèi)部沒有運(yùn)行操作系統(tǒng)，則編寫并行的程序幾乎是不可能的，所以串行的阻塞延時(shí)應(yīng)該盡量避免，否則就會(huì)出現(xiàn)類似上面的問題。那么，上面這種問題不借助于操作系統(tǒng)也能解決嗎？當(dāng)然可以，借助于單片機(jī)的中斷系統(tǒng)就很好解決，限于篇幅，以后再說了。

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