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基于單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在諸多小問題求助

[復(fù)制鏈接]
ID:314928 發(fā)表于 2018-5-26 03:31 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
我是單片機(jī)小白，自己摸索了畢業(yè)設(shè)計(jì)，感覺好困難，論文出了一些問題，勞煩大神指教一二。            我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求使用protues進(jìn)行電路仿真，相關(guān)系統(tǒng)原理圖中的各個(gè)器件按照參考資料都已畫好，程序也有（存在問題，編譯下來有很多的錯(cuò)誤），鄙人目前使用的軟件版本是protues7.8和keil4,來進(jìn)行聯(lián)調(diào)仿真。
老師制定的任務(wù)書如下
論文題目：基于單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)目的及任務(wù)
以單片機(jī)為控制核心，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)智能家居控制，該系統(tǒng)具有室內(nèi)防盜報(bào)警功能和室內(nèi)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)檢測功能。主要設(shè)計(jì)任務(wù)：
1. 實(shí)現(xiàn)紅外人體感應(yīng)報(bào)警；
2. 實(shí)現(xiàn)智能檢測室內(nèi)溫度濕度；
3. 實(shí)現(xiàn)智能時(shí)鐘顯示。

設(shè)計(jì)思路
參考所查閱的資料，基本設(shè)計(jì)思路是：該系統(tǒng)AT89C52（原計(jì)劃用STC89C52，可是protues元件庫中沒有，只好用它來代替）為控制中心，加以外圍電路包括采集電路、傳輸電路、LCD1602（ LM016）顯示電路、數(shù)據(jù)處理電路、報(bào)警裝置電路、時(shí)鐘電路及電路元器件，報(bào)警系統(tǒng)裝置采用發(fā)光二極管和蜂鳴器，數(shù)據(jù)采集裝置使用溫濕度傳感器(SHT10)，時(shí)鐘芯片選用DS1302。單片機(jī)開發(fā)軟件采用C語言編程，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)防盜報(bào)警功能和室內(nèi)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)檢測功能。

技術(shù)要求、預(yù)期成果
完成單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中能熟練的使用C語言和proteus仿真軟件，掌握單片機(jī)及傳感器的技術(shù)原理和應(yīng)用，熟悉系統(tǒng)各部分電路的功能，使整個(gè)系統(tǒng)能夠完成對(duì)室內(nèi)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測和及時(shí)應(yīng)對(duì)。在答辯中能夠盡可能的演示設(shè)計(jì)中的環(huán)境數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)測的過程。

存在的主要問題：
1.我按照參考資料畫好了protue仿真的大部分器件，連接好了溫濕度傳感器(SHT10)的相關(guān)電路，結(jié)果是用掉了p0、p2、p3的大部分接口，只剩下p1口了，時(shí)鐘芯DS1302和熱釋電紅外傳感如何設(shè)計(jì)才能接到AT89C52的單片機(jī)上，還能實(shí)現(xiàn)紅外人體感應(yīng)報(bào)警和智能時(shí)鐘顯示嗎？

2.室內(nèi)防盜報(bào)警功能是如果監(jiān)測到有人闖入室內(nèi)，會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警。紅外人體感應(yīng)通過熱釋電紅外傳感器實(shí)現(xiàn)，報(bào)警系統(tǒng)裝置（聲光報(bào)警電路）采用發(fā)光二極管和蜂鳴器實(shí)現(xiàn)。參考資料里采用三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警來提醒溫濕度超過限定值，我只需要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)檢測功能，溫濕度的報(bào)警電路可以去掉嗎，用室內(nèi)防盜報(bào)警電路替換，也就是用發(fā)光二極管和蜂鳴器，配合熱釋電紅外傳感器實(shí)現(xiàn)防盜報(bào)警，這個(gè)怎么更改呢？

3.智能時(shí)鐘顯示這一塊，顯示器已經(jīng)用來顯示溫濕度了，怎么再切換顯示時(shí)間呢，而且時(shí)鐘芯片僅起顯示時(shí)間的功能，不對(duì)電路做其他控制，具體如何設(shè)置呢？

4.原資料的程序編譯下來有很多錯(cuò)誤，無法生成.hex文件，求大神結(jié)合我要實(shí)現(xiàn)的功能更改一下我的源程序。
原參考資料仿真圖

原參考資料仿真圖

原參考資料仿真圖

我參考畫的
 360截圖-48351593.jpg
熱釋電紅外傳感器內(nèi)部電路圖

熱

熱
聲光報(bào)警模塊電路

聲光報(bào)警模塊電路

聲光報(bào)警模塊電路
參考資料源程序（本身好像有錯(cuò)還是不完整，編譯之后無法生成.hex文件）
  1. //*********主函數(shù)*****************
  2. void main(void)
  3. {
  4.               value humi_val,temp_val;
  5.         unsigned char error,checksum;
  6.         unsigned int wendu,shidu;
  7.         LCD_init();      
  8.         s_connectionreset();
  9.         LCD_disp_str(0,1,"TE ");
  10.               LCD_disp_str(0,2,"RH ");
  11. //*********初始化溫度顯示區(qū)*********
  12. LCD_disp_str(2,1,"TTT.T C");
  13. //*********初始化濕度顯示區(qū)*********
  14. LCD_disp_str(2,2,"RRR.R%");
  15. delay_n10us(20000);     //延時(shí)0.2s
  16. while(1)
  17. { error=0;
  18.    error+=s_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI);   
  19.    error+=s_measure((unsigned char*)&temp_val.i,&checksum,TEMP);  
  20.    if(error!=0) s_connectionreset();                 
  21.      else
  22.      { humi_val.f=(float)humi_val.i;                 
  23.        temp_val.f=(float)temp_val.i;                  
  24.       calc_SHT10(&humi_val.f,&temp_val.f);         
  25.           wendu=10*temp_val.f;
  26.          LCD_disp_char(2,1,wendu/1000+'0');       //顯示溫度百位
  27.        LCD_disp_char(3,1,(wendu%1000)/100+'0');  //顯示溫度十位
  28.       LCD_disp_char(4,1,(wendu%100)/10+'0');   //顯示溫度個(gè)位
  29.          LCD_disp_char(6,1,(wendu%10)+'0');   //顯示溫度小數(shù)點(diǎn)后第一位
  30.           shidu=10*humi_val.f;
  31.          LCD_disp_char(2,2,shidu/1000+'0');       //顯示濕度百位
  32.       LCD_disp_char(3,2,(shidu%1000)/100+'0'); //顯示濕度十位
  33.       LCD_disp_char(4,2,(shidu%100)/10+'0');   //顯示濕度個(gè)位
  34.          LCD_disp_char(6,2,(shidu%10)+'0');   //顯示濕度小數(shù)點(diǎn)后第一位
  35.           }
  36.          
  37.                delay_n10us(80000);                   //延時(shí)約0.8s
  38.         }
  39. }
  40. 系統(tǒng)部分程序：  
  41. /*************定義接口********************
  42.          P0------DB0～DB7  (LCD1602)     
  43.          P2.4------RS      (LCD1602)
  44.          P2.5------RW      (LCD1602)
  45.          P2.6------E       (LCD1602)
  46.                P3.5------SOUNDER (蜂鳴器）
  47.             P3.6------SCK     (SHT10) //時(shí)鐘
  48.             P3.7------DATA    (SHT10) //數(shù)據(jù)
  49. *****************************************/
  50. #include <AT89x51.h>
  51. #include <intrins.h>
  52. #include <math.h>    //Keil library   
  53. #include <stdio.h>   //Keil library
  54. #define TEMPUP 24   //溫度上限, 達(dá)到該溫度蜂鳴器報(bào)警
  55. typedef unsigned char BYTE;
  56. typedef unsigned int WORD;
  57. typedef bit BOOL ;
  58. /*******************************************/
  59. sbit buzzer = P3^5; //蜂鳴器
  60. BOOL start;
  61. /******************************************/
  62. //************第一部分LCD1602設(shè)置******
  63. START*************************************/
  64. #define LCD_DB        P0
  65.         sbit         LCD_RS=P2^5;   //P2^5是p2.5
  66.         sbit         LCD_RW=P2^6;   //P2^6是p2.6
  67.         sbit         LCD_E=P2^7;    //P2^7是p2.7
  68. /******定義函數(shù)****************/
  69. #define uchar unsigned char
  70. #define uint unsigned int
  71. void LCD_init(void);                          //初始化函數(shù)
  72. void LCD_write_command(ucharcommand);        //寫指令函數(shù)
  73. void LCD_write_data(uchardat);               //寫數(shù)據(jù)函數(shù)
  74. void LCD_disp_char(ucharx,uchar y,uchar dat);//在某個(gè)屏幕位置上顯示一個(gè)字符,X（0-15),y(1-2)
  75. void LCD_disp_str(ucharx,uchar y,uchar *str); //LCD1602顯示字符串函數(shù)
  76. void delay_n10us(uintn);                     //延時(shí)函數(shù)
  77. /*--------------------------------------
  78. ;初始化LCD1602
  79. ;-------------------------------------*/
  80. void LCD_init(void)
  81. {
  82. delay_n10us(10);
  83. LCD_write_command(0x38);//設(shè)置8位格式，2行，5x7
  84. delay_n10us(10);
  85. LCD_write_command(0x0c);//整體顯示，關(guān)光標(biāo)，不閃爍
  86. delay_n10us(10);
  87. LCD_write_command(0x06);//設(shè)定輸入方式，增量不移位
  88. delay_n10us(10);
  89. LCD_write_command(0x01);//清除屏幕顯示
  90. delay_n10us(100);       //延時(shí)清屏，延時(shí)函數(shù)，延時(shí)約n個(gè)10us
  91. }
  92. /*--------------------------------------
  93. ;LCD1602寫指令函數(shù)
  94. ;-------------------------------------*/
  95. void LCD_write_command(uchardat)
  96. {
  97. delay_n10us(10);
  98. LCD_RS=0;         //指令
  99. LCD_RW=0;         //寫入
  100. LCD_E=1;          //允許
  101. LCD_DB=dat;
  102. delay_n10us(10);  
  103. LCD_E=0;
  104. delay_n10us(10);  
  105. }
  106. /*--------------------------------------
  107. ;LCD1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)
  108. ;-------------------------------------*/
  109. void LCD_write_data(uchardat)
  110. {
  111. delay_n10us(10);
  112. LCD_RS=1;          //數(shù)據(jù)
  113. LCD_RW=0;          //寫入
  114. LCD_E=1;           //允許
  115. LCD_DB=dat;
  116. delay_n10us(10);
  117. LCD_E=0;
  118. delay_n10us(10);
  119. }
  120. /*--------------------------------------
  121. ;LCD1602顯示一個(gè)字符函數(shù)，在某個(gè)屏幕位置上顯示一個(gè)字符,X（0-15),y(1-2)。
  122. ;-------------------------------------*/
  123. void LCD_disp_char(ucharx,uchar y,uchar dat)
  124. {
  125.   uchar address;
  126.   if(y==1)
  127.          address=0x80+x;
  128.   else
  129.          address=0xc0+x;
  130.   LCD_write_command(address);
  131.   LCD_write_data(dat);
  132. }
  133. /*--------------------------------------
  134. ;LCD1602顯示字符串函數(shù)，在某個(gè)屏幕起始位置{X（0-15),y(1-2)}上顯示一個(gè)字符串。
  135. ;-------------------------------------*/
  136. void LCD_disp_str(ucharx,uchar y,uchar *str)
  137. {
  138.   uchar address;
  139.   if(y==1)
  140.          address=0x80+x;
  141.   else
  142.          address=0xc0+x;
  143.   LCD_write_command(address);
  144.   while(*str!='\0')
  145.   {
  146.     LCD_write_data(*str);   
  147.     str++;
  148.   }
  149. }
  150. /*--------------------------------------
  151. ;延時(shí)函數(shù)，延時(shí)約n個(gè)10us
  152. ;-------------------------------------*/
  153. void delay_n10us(uintn)  //延時(shí)n個(gè)10us@12M晶振
  154. {      
  155.         uint i;           
  156.         for(i=n;i>0;i--)   
  157.         {
  158.        _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  159.               }
  160. }                                    
  161. //***************第一部分LCD1602設(shè)置*******
  162. END****************************************
  163. //*************第二部分SHT10設(shè)置*************
  164. START****************************************
  165. sbit SCK  = P3^6;     //定義通訊時(shí)鐘端口
  166. sbit DATA = P3^7;      //定義通訊數(shù)據(jù)端口
  167. typedef union  
  168. { unsigned int i;      //定義了兩個(gè)共用體
  169.   float f;
  170. } value;
  171. enum {TEMP,HUMI};      //TEMP=0,HUMI=1
  172. #define noACK 0             //用于判斷是否結(jié)束通訊
  173. #define ACK   1            //結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸
  174.                             //adr  command r/w
  175. #define STATUS_REG_W0x06   //000   0011   0
  176. #define STATUS_REG_R0x07   //000   0011   1
  177. #define MEASURE_TEMP0x03   //000   0001   1
  178. #define MEASURE_HUMI0x05   //000   0010   1
  179. #define RESET        0x1e  //000   1111    0
  180. /****************定義函數(shù)****************/
  181. voids_transstart(void);               //啟動(dòng)傳輸函數(shù)
  182. voids_connectionreset(void);          //連接復(fù)位函數(shù)
  183. char s_write_byte(unsignedchar value);//SHT10寫函數(shù)
  184. char s_read_byte(unsignedchar ack);   //SHT10讀函數(shù)
  185. char s_measure(unsigned char*p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode);//測量溫濕度函數(shù)
  186. void calc_SHT10(float*p_humidity ,float *p_temperature);//溫濕度補(bǔ)償
  187. /*--------------------------------------
  188. ;啟動(dòng)傳輸函數(shù)
  189. ;-------------------------------------*/  
  190. void s_transstart(void)
  191. // generates a transmissionstart  
  192. //       _____         ________
  193. // DATA:      |_______|
  194. //           ___     ___
  195. // SCK : ___|   |___|  |______
  196. {   
  197.    DATA=1; SCK=0;                   //Initial state
  198.    _nop_();
  199.    SCK=1;
  200.    _nop_();
  201.    DATA=0;
  202.    _nop_();
  203.    SCK=0;  
  204.    _nop_();_nop_();_nop_();
  205.    SCK=1;
  206.    _nop_();
  207.    DATA=1;        
  208.    _nop_();
  209.    SCK=0;      
  210. }
  211. /*--------------------------------------  
  212. ;連接復(fù)位函數(shù)
  213. ;-------------------------------------*/
  214. void s_connectionreset(void)
  215. // communication reset:DATA-line=1 and at least 9 SCK cycles followed by transstart
  216. //      _____________________________________________________         ________
  217. // DATA:                                                     |_______|
  218. //          _   _    _    _   _    _    _   _    _        ___    ___
  219. // SCK : __| |__| |__| |__| |__||__| |__| |__| |__| |______|   |___|   |______
  220. {   
  221.   unsigned char i;  
  222.   DATA=1; SCK=0;                    //Initial state
  223.   for(i=0;i<9;i++)                  //9 SCK cycles
  224.   {
  225.     SCK=1;
  226.     SCK=0;
  227.   }
  228.   s_transstart();                   //transmission start
  229. }
  230. /*--------------------------------------
  231. ;SHT10寫函數(shù)
  232. ;-------------------------------------*/
  233. char s_write_byte(unsignedchar value)
  234. //----------------------------------------------------------------------------------
  235. // writes a byte on theSensibus and checks the acknowledge  
  236. {  
  237.   unsigned char i,error=0;   
  238.   for (i=0x80;i>0;i/=2)             //shift bit for masking
  239.   {  
  240.     if (i & value) DATA=1;          //masking value with i , write toSENSI-BUS
  241.     elseDATA=0;                        
  242.     SCK=1;                          //clk for SENSI-BUS
  243.     _nop_();_nop_();_nop_();        //pulswith approx. 3 us     
  244.     SCK=0;
  245.   }
  246.   DATA=1;                           //release DATA-line
  247.   SCK=1;                           //clk #9for ack  
  248.   error=DATA;                       //check ack (DATA willbe pulled down by SHT10),DATA在第9個(gè)上升沿將被SHT10自動(dòng)下拉為低電
  249.   _nop_();_nop_();_nop_();
  250.   SCK=0;
  251.   DATA=1;                           //release DATA-line
  252.   return error;                     //error=1 in case of noacknowledge //返回：0成功，1失敗
  253. }
  254. /*--------------------------------------
  255. ;SHT10讀函數(shù)
  256. ;-------------------------------------*/
  257. char s_read_byte(unsignedchar ack)  
  258. // reads a byte form theSensibus and gives an acknowledge in case of "ack=1"  
  259. {  
  260.   unsigned char i,val=0;
  261.   DATA=1;                           //release DATA-line
  262.   for (i=0x80;i>0;i/=2)             //shift bit for masking
  263.   { SCK=1;                          //clk for SENSI-BUS
  264.     if (DATA) val=(val | i);        //read bit   
  265.        _nop_();_nop_();_nop_();       //pulswith approx. 3 us
  266.     SCK=0;              
  267.   }
  268.   if(ack==1)DATA=0;                 //in case of"ack==1" pull down DATA-Line
  269.   else DATA=1;                      //如果是校驗(yàn)(ack==0)，讀取完后結(jié)束通訊
  270.   _nop_();_nop_();_nop_();          //pulswith approx. 3 us
  271.   SCK=1;                            //clk #9 for ack
  272.   _nop_();_nop_();_nop_();          //pulswith approx. 3 us  
  273.   SCK=0;                 
  274.   _nop_();_nop_();_nop_();          //pulswith approx. 3 us
  275.   DATA=1;                           //release DATA-line
  276.   return val;
  277. }
  278. /*--------------------------------------
  279. ;測量溫濕度函數(shù)
  280. ;-------------------------------------*/
  281. char s_measure(unsigned char*p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
  282. // makes a measurement(humidity/temperature) with checksum
  283. {  
  284.   unsigned error=0;
  285.   unsigned int i;
  286.   s_transstart();                   //transmission start
  287.   switch(mode){                     //send command to sensor
  288.     caseTEMP  :error+=s_write_byte(MEASURE_TEMP); break;
  289.     case HUMI : error+=s_write_byte(MEASURE_HUMI); break;
  290.     default    : break;   
  291.   }
  292.   for (i=0;i<65535;i++) if(DATA==0) break;//wait until sensor has finished the measurement
  293.   if(DATA) error+=1;                // or timeout (~2 sec.) isreached
  294.   *(p_value) =s_read_byte(ACK);    //read thefirst byte (MSB)
  295.   *(p_value+1)=s_read_byte(ACK);    //read the second byte (LSB)
  296.   *p_checksum =s_read_byte(noACK);  //read checksum
  297.   return error;
  298. }
  299. /*--------------------------------------
  300. ;溫濕度補(bǔ)償函數(shù)
  301. ;-------------------------------------*/
  302. void calc_SHT10(float*p_humidity ,float *p_temperature)
  303. // calculates temperature[C] and humidity [%RH]
  304. // input :  humi [Ticks] (12 bit)
  305. //          temp [Ticks] (14 bit)
  306. // output:  humi [%RH]
  307. //          temp [C]
  308. { const float C1=-4.0;              // for 12 Bit
  309.   const float C2=+0.0405;           // for 12 Bit
  310.   const float C3=-0.0000028;        // for 12 Bit
  311.   const float T1=+0.01;             // for 14 Bit @ 5V
  312.   const float T2=+0.00008;           // for 14 Bit @ 5V
  313.   float rh=*p_humidity;             // rh:      Humidity [Ticks] 12 Bit
  314.   float t=*p_temperature;           // t:       Temperature [Ticks] 14 Bit
  315.   float rh_lin;                     // rh_lin:  Humidity linear
  316.   float rh_true;                    // rh_true: Temperaturecompensated humidity
  317.   float t_C;                        // t_C   : Temperature [C]
  318.   t_C=t*0.01 - 40;                  //calc. temperature fromticks to [C]
  319.   rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1;     //calc. humidity from ticks to [%RH]
  320.   rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin;   //calc. temperature compensated humidity[%RH]
  321.   if(rh_true>100)rh_true=100;       //cut if the value is outside of
  322.   if(rh_true<0.1)rh_true=0.1;       //the physical possible range
  323.   *p_temperature=t_C;               //return temperature [C]
  324.   *p_humidity=rh_true;              //return humidity[%RH]
  325. }
  326. //**********第二部分SHT10設(shè)置***************
  327. //END****************************************
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ID:34643 發(fā)表于 2018-5-26 07:08 | 顯示全部樓層
1、DS1302和熱釋電紅外傳感可以連接到P1口上。
2、溫濕度的報(bào)警電路不需要去掉，只需要修改程序就行。修改程序后也可以兩者的報(bào)警共用。
3、智能時(shí)鐘顯示這一塊，顯示器已經(jīng)用來顯示溫濕度了，如果要切換顯示時(shí)間可以用按鍵來進(jìn)行切換，也可以分時(shí)進(jìn)行輪流顯示。

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ID:303383 發(fā)表于 2018-5-26 05:51 | 顯示全部樓層
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ID:303383 發(fā)表于 2018-5-26 10:47 | 顯示全部樓層
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ID:314928 發(fā)表于 2018-5-26 21:55 | 顯示全部樓層
51mcu 發(fā)表于 2018-5-26 07:08
1、DS1302和熱釋電紅外傳感可以連接到P1口上。
2、溫濕度的報(bào)警電路不需要去掉，只需要修改程序就行。修改 ...

謝謝你的建議，小白一枚，畫圖連線還可以，修改程序?qū)ξ矣悬c(diǎn)難了，原程序編譯后的錯(cuò)誤都不知道怎么修改，再加入新程序更不會(huì)寫了
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ID:314928 發(fā)表于 2018-5-26 22:12 | 顯示全部樓層
原程序編譯之后，出現(xiàn)了幾個(gè)錯(cuò)誤，如下圖所示，怎么修改呢？
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ID:336678 發(fā)表于 2018-5-28 13:51 | 顯示全部樓層
上面編譯錯(cuò)誤含義是 value沒有定義，可以換成常用的類型定義即可。
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