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MQ-2煙霧、火災(zāi)報(bào)警單片機(jī)系統(tǒng)程序+Proteus仿真電路圖設(shè)計(jì)

  [復(fù)制鏈接]
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樓主
本系統(tǒng)使用煙霧 火災(zāi)等傳感器模擬監(jiān)控家庭安全 程序 原理圖 仿真等文件都有

電路原理圖如下：


計(jì)操作說(shuō)明

單片機(jī)的智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)采用51單片機(jī)+MQ-2煙霧傳感+ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片+DS18B20溫度傳感器+數(shù)碼管顯示+按鍵+蜂鳴器設(shè)計(jì)而成。可設(shè)置煙霧濃度和高溫報(bào)警值，可緊急報(bào)警和手動(dòng)取消緊急報(bào)警功能，當(dāng)有特殊情況時(shí)可按緊急報(bào)警鍵報(bào)警，并有掉電保存功能，設(shè)置的參數(shù)保存在單片機(jī)內(nèi)部EEPOM中。當(dāng)煙霧傳感器檢測(cè)到火災(zāi)釋放的煙霧時(shí)，信號(hào)由ADC0832進(jìn)行處理模數(shù)轉(zhuǎn)化再到單片機(jī)進(jìn)行處理，當(dāng)檢測(cè)到濃度超標(biāo)時(shí)，蜂鳴器會(huì)發(fā)出滴滴的報(bào)警聲。同時(shí)，此系統(tǒng)還可以檢測(cè)溫度，火災(zāi)發(fā)生往往環(huán)境溫度會(huì)升高。到檢測(cè)到溫度超過(guò)設(shè)定的報(bào)警溫度時(shí)候，蜂鳴器也將產(chǎn)生報(bào)警，系統(tǒng)的按鍵還具有連加、減功能，操作起來(lái)非常方便，系統(tǒng)還能夠在進(jìn)入設(shè)置界面后，如果沒(méi)有按鍵按下30秒后會(huì)自動(dòng)退出設(shè)置界面。

測(cè)距范圍：
      煙物濃度：0——9等級(jí)
     溫度范圍：0——99度

按鍵說(shuō)明：
    從左邊第一個(gè)起，緊急報(bào)警鍵、減鍵、加鍵、設(shè)置鍵。

三個(gè)不同的界面：

1.正常顯示   2.高溫度設(shè)置報(bào)警界面  3.煙物濃度等級(jí)設(shè)置界面。


菜單設(shè)置說(shuō)明：
按“設(shè)置鍵”：第一次按進(jìn)入“高溫報(bào)警設(shè)置”。
             每二次按進(jìn)入“煙物的濃度等級(jí)設(shè)置”。
             第三次按回到正常顯示界面。

仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）


制作出來(lái)的實(shí)物圖如下：


元件清單:
Comment    Description    Designator
ADC0832    AD采集芯片    1
蜂鳴器    Bell    B1
10uF    電容    C1
20pF    電容    C2, C3
SMG04_1    4位共陽(yáng)數(shù)碼管    發(fā)光二極管
8550/9012    三極管    Q1, Q2, Q3, Q4
8550/9012    三極管    Q5
1K    電阻    R14, R18
10K    電阻    R15, R16
4.7    大電阻     R17
SW-PB    按鍵    S1, S2, S3, S4, S5
sw-灰色    電源開關(guān)    電源開關(guān)
U1    單片機(jī)    U1
MQ-2    煙霧傳感器    U2
DS18B20    溫度傳感器    U3
12M    晶振    Y1

單片機(jī)源程序如下:
  1. #include <reg52.h>                 //調(diào)用單片機(jī)頭文件
  2. #define uchar unsigned char  //無(wú)符號(hào)字符型 宏定義        變量范圍0~255
  3. #define uint  unsigned int         //無(wú)符號(hào)整型 宏定義        變量范圍0~65535
  4. #include <intrins.h>
  5. #include "eeprom52.h"


  8. //數(shù)碼管段選定義      0     1    2    3    4    5         6         7          8           9        
  9. uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
  10.                                            0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff};         //斷碼
  11. //數(shù)碼管位選定義
  12. uchar code smg_we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};

  14. uchar dis_smg[8]  = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};        

  16. sbit CS=P3^2;                //CS定義為P3口的第2位腳，連接ADC0832CS腳  PCB
  17. sbit SCL=P3^3;                //SCL定義為P3口的第3位腳，連接ADC0832SCL腳
  18. sbit DO=P3^4;                //DO定義為P3口的第4位腳，連接ADC0832DO腳


  21. sbit dq   = P3^5;        //18b20 IO口的定義
  22. sbit beep = P3^6;   //蜂鳴器IO口定義
  23. uint temperature,s_temp ;  //溫度的變量
  24. uchar dengji,s_dengji;     //煙物等級(jí)
  25. uchar shoudong;            //手動(dòng)報(bào)警鍵


  28. bit flag_300ms = 1;
  29. uchar key_can;                 //按鍵值的變量
  30. uchar menu_1;        //菜單設(shè)計(jì)的變量

  32. /***********************1ms延時(shí)函數(shù)*****************************/
  33. void delay_1ms(uint q)
  34. {
  35.         uint i,j;
  36.         for(i=0;i<q;i++)
  37.                 for(j=0;j<120;j++);
  38. }

  40. /***********************小延時(shí)函數(shù)*****************************/
  41. void delay_uint(uint q)
  42. {
  43.         while(q--);
  44. }


  47. /******************把數(shù)據(jù)保存到單片機(jī)內(nèi)部eeprom中******************/
  48. void write_eeprom()
  49. {
  50.         SectorErase(0x2000);
  51.         byte_write(0x2000, s_temp);
  52.         byte_write(0x2001, s_dengji);
  53.         byte_write(0x2060, a_a);        
  54. }

  56. /******************把數(shù)據(jù)從單片機(jī)內(nèi)部eeprom中讀出來(lái)*****************/
  57. void read_eeprom()
  58. {
  59.         s_temp   = byte_read(0x2000);
  60.         s_dengji = byte_read(0x2001);
  61.         a_a      = byte_read(0x2060);
  62. }

  64. /**************開機(jī)自檢eeprom初始化*****************/
  65. void init_eeprom()
  66. {
  67.         read_eeprom();                //先讀
  68.         if(a_a != 1)                //新的單片機(jī)初始單片機(jī)內(nèi)問(wèn)eeprom
  69.         {
  70.                 s_temp   = 50;
  71.                 s_dengji = 5;
  72.                 a_a = 1;
  73.                 write_eeprom();           //保存數(shù)據(jù)
  74.         }        
  75. }

  77. /***********************18b20初始化函數(shù)*****************************/
  78. void init_18b20()
  79. {
  80.         bit q;
  81.         dq = 1;                                //把總線拿高
  82.         delay_uint(1);            //15us
  83.         dq = 0;                                //給復(fù)位脈沖
  84.         delay_uint(80);                //750us
  85.         dq = 1;                                //把總線拿高 等待
  86.         delay_uint(10);                //110us
  87.         q = dq;                                //讀取18b20初始化信號(hào)
  88.         delay_uint(20);                //200us
  89.         dq = 1;                                //把總線拿高 釋放總線
  90. }

  92. /*************寫18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/
  93. void write_18b20(uchar dat)
  94. {
  95.         uchar i;
  96.         for(i=0;i<8;i++)
  97.         {                                         //寫數(shù)據(jù)是低位開始
  98.                 dq = 0;                         //把總線拿低寫時(shí)間隙開始
  99.                 dq = dat & 0x01; //向18b20總線寫數(shù)據(jù)了
  100.                 delay_uint(5);         // 60us
  101.                 dq = 1;                         //釋放總線
  102.                 dat >>= 1;
  103.         }        
  104. }

  106. /*************讀取18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/
  107. uchar read_18b20()
  108. {
  109.         uchar i,value;
  110.         for(i=0;i<8;i++)
  111.         {
  112.                 dq = 0;                         //把總線拿低讀時(shí)間隙開始
  113.                 value >>= 1;         //讀數(shù)據(jù)是低位開始
  114.                 dq = 1;                         //釋放總線
  115.                 if(dq == 1)                 //開始讀寫數(shù)據(jù)
  116.                         value |= 0x80;
  117.                 delay_uint(5);         //60us        讀一個(gè)時(shí)間隙最少要保持60us的時(shí)間
  118.         }
  119.         return value;                 //返回?cái)?shù)據(jù)
  120. }

  122. /*************讀取溫度的值 讀出來(lái)的是小數(shù)***************/
  123. uint read_temp()
  124. {
  125.         uint value;
  126.         uchar low;                           //在讀取溫度的時(shí)候如果中斷的太頻繁了，就應(yīng)該把中斷給關(guān)了，否則會(huì)影響到18b20的時(shí)序
  127.         init_18b20();                   //初始化18b20
  128.         write_18b20(0xcc);           //跳過(guò)64位ROM
  129.         write_18b20(0x44);           //啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換命令
  130.         delay_uint(50);                   //500us

  132.         init_18b20();                   //初始化18b20
  133.         
  134.         write_18b20(0xcc);           //跳過(guò)64位ROM
  135.         write_18b20(0xbe);           //發(fā)出讀取暫存器命令
  136.         
  137.         EA = 0;
  138.         low = read_18b20();           //讀溫度低字節(jié)
  139.         value = read_18b20();  //讀溫度高字節(jié)
  140.         EA = 1;
  141.         value <<= 8;                   //把溫度的高位左移8位
  142.         value |= low;                   //把讀出的溫度低位放到value的低八位中
  143.         value *= 0.0625;               //轉(zhuǎn)換到溫度值
  144.         return value;                   //返回讀出的溫度
  145. }


  148. /***********讀數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)********************************************************/        
  149. //請(qǐng)先了解ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換的串行協(xié)議，再來(lái)讀本函數(shù)，主要是對(duì)應(yīng)時(shí)序圖來(lái)理解，本函數(shù)是模擬0832的串行協(xié)議進(jìn)行的

  151. unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
  152. {
  153.         unsigned char i=0,value=0,value1=0;               
  154.                 SCL=0;
  155.                 DO=1;
  156.                 CS=0;                //開始
  157.                 SCL=1;                //第一個(gè)上升沿        
  158.                 SCL=0;
  159.                 DO=SGL;
  160.                 SCL=1;          //第二個(gè)上升沿
  161.                 SCL=0;
  162.                 DO=ODD;
  163.                 SCL=1;            //第三個(gè)上升沿
  164.                 SCL=0;            //第三個(gè)下降沿
  165.                 DO=1;
  166.                 for(i=0;i<8;i++)
  167.                 {
  168.                         SCL=1;
  169.                         SCL=0; //開始從第四個(gè)下降沿接收數(shù)據(jù)
  170.                         value<<=1;
  171.                         if(DO)
  172.                                 value++;                                                
  173.                 }
  174.                 for(i=0;i<8;i++)
  175.                 {                        //接收校驗(yàn)數(shù)據(jù)
  176.                         value1>>=1;
  177.                         if(DO)
  178.                                 value1+=0x80;
  179.                         SCL=1;
  180.                         SCL=0;
  181.                 }
  182.                 CS=1;
  183.                 SCL=1;        
  184.                 if(value==value1)                                //與校驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，正確就返回?cái)?shù)據(jù)，否則返回0        
  185.                         return value;
  186.         return 0;
  187. }


  190. /***********************數(shù)碼顯示函數(shù)*****************************/
  191. void display()
  192. {
  193.         uchar i;
  194.         P1 = 0xff;                         //消隱                                          
  195.         P2 = smg_we[i];                          //位選
  196.         P1 = dis_smg[i];                 //段選           
  197.         i ++;
  198.         if(i >= 4)                        //4位數(shù)碼管顯示
  199.                 i = 0;         
  200. }


  203. /*************定時(shí)器0初始化程序***************/
  204. void time_init()         
  205. {
  206.         EA   = 1;                   //開總中斷
  207.         TMOD = 0X01;          //定時(shí)器0、定時(shí)器1工作方式1
  208.         ET0  = 1;                  //開定時(shí)器0中斷
  209.         TR0  = 1;                  //允許定時(shí)器0定時(shí)
  210. }

  212. /********************獨(dú)立按鍵程序*****************/
  213. uchar key_can;         //按鍵值

  215. void key()         //獨(dú)立按鍵程序
  216. {
  217.         static uchar key_new;
  218.         key_can = 20;                   //按鍵值還原
  219.         P2 |= 0x0f;
  220.         if((P2 & 0x0f) != 0x0f)                //按鍵按下
  221.         {
  222.                 delay_1ms(1);                     //按鍵消抖動(dòng)
  223.                 if(((P2 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
  224.                 {                                                //確認(rèn)是按鍵按下
  225.                         key_new = 0;
  226.                         switch(P2 & 0x0f)
  227.                         {
  228.                                 case 0x0e: key_can = 4; break;           //得到k1鍵值
  229.                                 case 0x0d: key_can = 3; break;           //得到k2鍵值
  230.                                 case 0x0b: key_can = 2; break;           //得到k3鍵值
  231.                                 case 0x07: key_can = 1; break;           //得到k4鍵值
  232.                         }               
  233.                 }                        
  234.         }
  235.         else            //按鍵松開
  236.                 key_new = 1;        
  237. }

  239. /****************按鍵處理數(shù)碼管顯示函數(shù)***************/
  240. void key_with()
  241. {
  242.         if(key_can == 4)          //緊急報(bào)警鍵  手動(dòng)報(bào)警
  243.         {
  244.                 if(menu_1 == 0)
  245.                         shoudong = 1;
  246.         }
  247.         if(key_can == 1)         //設(shè)置鍵
  248.         {
  249.                 menu_1 ++;
  250.                 if(menu_1 >= 3)
  251.                 {
  252.                         menu_1 = 0;
  253.                 }
  254.         }
  255.         if(menu_1 == 0)
  256.         {
  257.                 if((key_can == 2) || (key_can == 3))
  258.                         shoudong = 0;          //取消手動(dòng)報(bào)警
  259.         }
  260.         if(menu_1 == 1)                        //設(shè)置高溫報(bào)警
  261.         {
  262.                 if(key_can == 2)
  263.                 {
  264.                         s_temp ++ ;                //高溫報(bào)警值加1
  265.                         if(s_temp > 99)
  266.                                 s_temp = 99;
  267.                 }
  268.                 if(key_can == 3)
  269.                 {
  270.                         s_temp -- ;                //高溫報(bào)警值減1
  271.                         if(s_temp <= 10)
  272.                                 s_temp = 10 ;
  273.                 }
  274.                 dis_smg[0] = smg_du[s_temp % 10];                   //取個(gè)位顯示
  275.                 dis_smg[1] = smg_du[s_temp / 10 % 10];  //取十位顯示
  276.                 dis_smg[2] = 0xbf;
  277.                 dis_smg[3] = smg_du[10];        //顯示A
  278.                 write_eeprom();                           //保存數(shù)據(jù)
  279.         }        
  280.         if(menu_1 == 2)                        //設(shè)置煙物報(bào)警
  281.         {
  282.                 if(key_can == 2)
  283.                 {
  284.                         s_dengji ++ ;          //煙物報(bào)警值加1
  285.                         if(s_dengji >= 9)
  286.                                 s_dengji = 9;
  287.                 }
  288.                 if(key_can == 3)
  289.                 {
  290.                         s_dengji --;          //煙物報(bào)警值減1
  291.                         if(s_dengji <= 1)
  292.                                 s_dengji = 1;
  293.                 }
  294.                 dis_smg[0] = smg_du[s_dengji % 10];                   //取個(gè)位顯示
  295.                 dis_smg[1] = 0xbf ;  
  296.                 dis_smg[2] = 0xbf;
  297.                 dis_smg[3] = smg_du[11];        //顯示B
  298.                 write_eeprom();                           //保存數(shù)據(jù)
  299.         }        
  300. }  

  302. /****************報(bào)警函數(shù)***************/
  303. void clock_h_l()
  304. {
  305.         static uchar value;
  306.         if((dengji >= s_dengji) || (temperature >= s_temp) || (shoudong == 1))                //報(bào)警
  307.         {
  308.                 value ++;
  309.                 if(value >= 2)
  310.                 {
  311.                         value = 10;
  312.                         beep = ~beep;          //蜂鳴器報(bào)警
  313.                 }
  314.         }         
  315.         else
  316.         {
  317.                 if((dengji < s_dengji) && (temperature < s_temp) && (shoudong == 0))          //取消報(bào)警
  318.                 {
  319.                         value = 0;
  320.                         beep = 1;                 //取消報(bào)警
  321.                 }        
  322.         }
  323. }

  325. /***************主函數(shù)*****************/
  326. void main()
  327. {
  328.         beep = 0;                                    //開機(jī)蜂鳴器叫一聲
  329.         delay_1ms(200);
  330.         P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;   //初始化IO口為高電平
  331.         temperature = read_temp();  //讀取溫度值
  332.         init_eeprom();  //開始初始化保存的數(shù)據(jù)
  333.         delay_1ms(650);                                
  334.         temperature = read_temp();  //讀取溫度值
  335.         time_init();                                //初始化定時(shí)器
  336.         while(1)
  337.         {
  338.                 key();                                        //獨(dú)立按鍵程序
  339.                 if(key_can < 10)
  340.                 {
  341.                         key_with();                        //按鍵按下要執(zhí)行的程序
  342.                 }
  343.                 if(flag_300ms == 1)
  344.                 {               
  345.                         flag_300ms = 0;
  346.                         clock_h_l();
  347.                         temperature = read_temp();  //讀取溫度值
  348.                         dengji = ad0832read(1,0);        
  349.                         dengji = dengji * 10 / 250;
  350.                         if(menu_1 == 0)
  351.                         {
  352.                                 if(temperature >= 99)
  353.                                         temperature = 99;
  354.                                 dis_smg[3]=smg_du[dengji];            //顯示煙物報(bào)警等級(jí)
  355.                                 dis_smg[2]= 0xbf;                    // -               
  356.                                 dis_smg[1]=smg_du[temperature/10%10];        //十位
  357.                                 dis_smg[0]=smg_du[temperature%10];            //個(gè)位        ADC0832為8位ADC，數(shù)值為0~255，我們將其分開放入l_tmpdate數(shù)組中顯示
  358.                         }
  359.                 }
  360.                 delay_1ms(1);
  361.         }
  362. }

  364. /*************定時(shí)器0中斷服務(wù)程序***************/
  365. void time0_int() interrupt 1
  366. {        
  367.         static uchar value;
  368.         TH0 = 0xf8;
  369.         TL0 = 0x30;     // 2ms
  370.         value ++;         
  371.         display();          //數(shù)碼管顯示函數(shù)
  372.         if(value % 150 == 0)
  373.         {
  374.                 flag_300ms = 1;           //300ms
  375.                 value = 0;
  376.         }
  377. }
復(fù)制代碼

全部資料51hei下載地址：
火災(zāi)報(bào)警 聲光報(bào)警.7z (1.16 MB, 下載次數(shù): 300)


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沙發(fā)
ID:284488 發(fā)表于 2020-2-10 09:22 | 只看該作者
謝謝樓主分享
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板凳
ID:701939 發(fā)表于 2020-3-17 15:32 | 只看該作者
感謝樓主的熱心分享
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地板
ID:710809 發(fā)表于 2020-3-19 18:05 | 只看該作者
圖片有清楚點(diǎn)的么
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5#
ID:710809 發(fā)表于 2020-3-21 12:52 | 只看該作者
求一個(gè)高清圖啊
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6#
ID:727451 發(fā)表于 2020-4-12 12:04 | 只看該作者
樓主寫的太好啦
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7#
ID:727451 發(fā)表于 2020-4-12 12:14 | 只看該作者
樓主可以發(fā)一份有關(guān)LCD1602相關(guān)的單片機(jī)報(bào)警系統(tǒng)仿真及其設(shè)計(jì)嘛
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8#
ID:718783 發(fā)表于 2020-4-12 17:25 | 只看該作者
666樓主整得行
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9#
ID:727910 發(fā)表于 2020-4-13 01:31 來(lái)自觸屏版 | 只看該作者
代碼是完整的嗎
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10#
ID:861305 發(fā)表于 2020-12-17 09:32 | 只看該作者
感謝樓主熱心分享
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