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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]
ID:344780 發(fā)表于 2020-2-9 22:03 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
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:
51hei瀏覽器截圖20200209215301.png

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)
仿真截圖1.png 仿真截圖2.png 仿真截圖3.png 仿真截圖4.png

制作出來(lái)的實(shí)物圖如下:
1QOK3P%[8M`Q)C5O_{8`U[K.jpg G4S[TANIYLA]UYIQ5TX`1$G.jpg 火災(zāi)報(bào)警 (2).jpg 火災(zāi)報(bào)警 USB供電 (1).jpg 火災(zāi)報(bào)警 USB供電 (2).jpg 火災(zāi)報(bào)警 散件照片.JPG 火災(zāi)報(bào)警.jpg

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(kāi)關(guān)    電源開(kāi)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"


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

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

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


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


  20. bit flag_300ms = 1;
  21. uchar key_can;                 //按鍵值的變量
  22. uchar menu_1;        //菜單設(shè)計(jì)的變量

  23. /***********************1ms延時(shí)函數(shù)*****************************/
  24. void delay_1ms(uint q)
  25. {
  26.         uint i,j;
  27.         for(i=0;i<q;i++)
  28.                 for(j=0;j<120;j++);
  29. }

  30. /***********************小延時(shí)函數(shù)*****************************/
  31. void delay_uint(uint q)
  32. {
  33.         while(q--);
  34. }


  35. /******************把數(shù)據(jù)保存到單片機(jī)內(nèi)部eeprom中******************/
  36. void write_eeprom()
  37. {
  38.         SectorErase(0x2000);
  39.         byte_write(0x2000, s_temp);
  40.         byte_write(0x2001, s_dengji);
  41.         byte_write(0x2060, a_a);        
  42. }

  43. /******************把數(shù)據(jù)從單片機(jī)內(nèi)部eeprom中讀出來(lái)*****************/
  44. void read_eeprom()
  45. {
  46.         s_temp   = byte_read(0x2000);
  47.         s_dengji = byte_read(0x2001);
  48.         a_a      = byte_read(0x2060);
  49. }

  50. /**************開(kāi)機(jī)自檢eeprom初始化*****************/
  51. void init_eeprom()
  52. {
  53.         read_eeprom();                //先讀
  54.         if(a_a != 1)                //新的單片機(jī)初始單片機(jī)內(nèi)問(wèn)eeprom
  55.         {
  56.                 s_temp   = 50;
  57.                 s_dengji = 5;
  58.                 a_a = 1;
  59.                 write_eeprom();           //保存數(shù)據(jù)
  60.         }        
  61. }

  62. /***********************18b20初始化函數(shù)*****************************/
  63. void init_18b20()
  64. {
  65.         bit q;
  66.         dq = 1;                                //把總線拿高
  67.         delay_uint(1);            //15us
  68.         dq = 0;                                //給復(fù)位脈沖
  69.         delay_uint(80);                //750us
  70.         dq = 1;                                //把總線拿高 等待
  71.         delay_uint(10);                //110us
  72.         q = dq;                                //讀取18b20初始化信號(hào)
  73.         delay_uint(20);                //200us
  74.         dq = 1;                                //把總線拿高 釋放總線
  75. }

  76. /*************寫(xiě)18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/
  77. void write_18b20(uchar dat)
  78. {
  79.         uchar i;
  80.         for(i=0;i<8;i++)
  81.         {                                         //寫(xiě)數(shù)據(jù)是低位開(kāi)始
  82.                 dq = 0;                         //把總線拿低寫(xiě)時(shí)間隙開(kāi)始
  83.                 dq = dat & 0x01; //向18b20總線寫(xiě)數(shù)據(jù)了
  84.                 delay_uint(5);         // 60us
  85.                 dq = 1;                         //釋放總線
  86.                 dat >>= 1;
  87.         }        
  88. }

  89. /*************讀取18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/
  90. uchar read_18b20()
  91. {
  92.         uchar i,value;
  93.         for(i=0;i<8;i++)
  94.         {
  95.                 dq = 0;                         //把總線拿低讀時(shí)間隙開(kāi)始
  96.                 value >>= 1;         //讀數(shù)據(jù)是低位開(kāi)始
  97.                 dq = 1;                         //釋放總線
  98.                 if(dq == 1)                 //開(kāi)始讀寫(xiě)數(shù)據(jù)
  99.                         value |= 0x80;
  100.                 delay_uint(5);         //60us        讀一個(gè)時(shí)間隙最少要保持60us的時(shí)間
  101.         }
  102.         return value;                 //返回?cái)?shù)據(jù)
  103. }

  104. /*************讀取溫度的值 讀出來(lái)的是小數(shù)***************/
  105. uint read_temp()
  106. {
  107.         uint value;
  108.         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
  109.         init_18b20();                   //初始化18b20
  110.         write_18b20(0xcc);           //跳過(guò)64位ROM
  111.         write_18b20(0x44);           //啟動(dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換命令
  112.         delay_uint(50);                   //500us

  113.         init_18b20();                   //初始化18b20
  114.         
  115.         write_18b20(0xcc);           //跳過(guò)64位ROM
  116.         write_18b20(0xbe);           //發(fā)出讀取暫存器命令
  117.         
  118.         EA = 0;
  119.         low = read_18b20();           //讀溫度低字節(jié)
  120.         value = read_18b20();  //讀溫度高字節(jié)
  121.         EA = 1;
  122.         value <<= 8;                   //把溫度的高位左移8位
  123.         value |= low;                   //把讀出的溫度低位放到value的低八位中
  124.         value *= 0.0625;               //轉(zhuǎn)換到溫度值
  125.         return value;                   //返回讀出的溫度
  126. }


  127. /***********讀數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)********************************************************/        
  128. //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

  129. unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
  130. {
  131.         unsigned char i=0,value=0,value1=0;               
  132.                 SCL=0;
  133.                 DO=1;
  134.                 CS=0;                //開(kāi)始
  135.                 SCL=1;                //第一個(gè)上升沿        
  136.                 SCL=0;
  137.                 DO=SGL;
  138.                 SCL=1;          //第二個(gè)上升沿
  139.                 SCL=0;
  140.                 DO=ODD;
  141.                 SCL=1;            //第三個(gè)上升沿
  142.                 SCL=0;            //第三個(gè)下降沿
  143.                 DO=1;
  144.                 for(i=0;i<8;i++)
  145.                 {
  146.                         SCL=1;
  147.                         SCL=0; //開(kāi)始從第四個(gè)下降沿接收數(shù)據(jù)
  148.                         value<<=1;
  149.                         if(DO)
  150.                                 value++;                                                
  151.                 }
  152.                 for(i=0;i<8;i++)
  153.                 {                        //接收校驗(yàn)數(shù)據(jù)
  154.                         value1>>=1;
  155.                         if(DO)
  156.                                 value1+=0x80;
  157.                         SCL=1;
  158.                         SCL=0;
  159.                 }
  160.                 CS=1;
  161.                 SCL=1;        
  162.                 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        
  163.                         return value;
  164.         return 0;
  165. }


  166. /***********************數(shù)碼顯示函數(shù)*****************************/
  167. void display()
  168. {
  169.         uchar i;
  170.         P1 = 0xff;                         //消隱                                          
  171.         P2 = smg_we[i];                          //位選
  172.         P1 = dis_smg[i];                 //段選           
  173.         i ++;
  174.         if(i >= 4)                        //4位數(shù)碼管顯示
  175.                 i = 0;         
  176. }


  177. /*************定時(shí)器0初始化程序***************/
  178. void time_init()         
  179. {
  180.         EA   = 1;                   //開(kāi)總中斷
  181.         TMOD = 0X01;          //定時(shí)器0、定時(shí)器1工作方式1
  182.         ET0  = 1;                  //開(kāi)定時(shí)器0中斷
  183.         TR0  = 1;                  //允許定時(shí)器0定時(shí)
  184. }

  185. /********************獨(dú)立按鍵程序*****************/
  186. uchar key_can;         //按鍵值

  187. void key()         //獨(dú)立按鍵程序
  188. {
  189.         static uchar key_new;
  190.         key_can = 20;                   //按鍵值還原
  191.         P2 |= 0x0f;
  192.         if((P2 & 0x0f) != 0x0f)                //按鍵按下
  193.         {
  194.                 delay_1ms(1);                     //按鍵消抖動(dòng)
  195.                 if(((P2 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
  196.                 {                                                //確認(rèn)是按鍵按下
  197.                         key_new = 0;
  198.                         switch(P2 & 0x0f)
  199.                         {
  200.                                 case 0x0e: key_can = 4; break;           //得到k1鍵值
  201.                                 case 0x0d: key_can = 3; break;           //得到k2鍵值
  202.                                 case 0x0b: key_can = 2; break;           //得到k3鍵值
  203.                                 case 0x07: key_can = 1; break;           //得到k4鍵值
  204.                         }               
  205.                 }                        
  206.         }
  207.         else            //按鍵松開(kāi)
  208.                 key_new = 1;        
  209. }

  210. /****************按鍵處理數(shù)碼管顯示函數(shù)***************/
  211. void key_with()
  212. {
  213.         if(key_can == 4)          //緊急報(bào)警鍵  手動(dòng)報(bào)警
  214.         {
  215.                 if(menu_1 == 0)
  216.                         shoudong = 1;
  217.         }
  218.         if(key_can == 1)         //設(shè)置鍵
  219.         {
  220.                 menu_1 ++;
  221.                 if(menu_1 >= 3)
  222.                 {
  223.                         menu_1 = 0;
  224.                 }
  225.         }
  226.         if(menu_1 == 0)
  227.         {
  228.                 if((key_can == 2) || (key_can == 3))
  229.                         shoudong = 0;          //取消手動(dòng)報(bào)警
  230.         }
  231.         if(menu_1 == 1)                        //設(shè)置高溫報(bào)警
  232.         {
  233.                 if(key_can == 2)
  234.                 {
  235.                         s_temp ++ ;                //高溫報(bào)警值加1
  236.                         if(s_temp > 99)
  237.                                 s_temp = 99;
  238.                 }
  239.                 if(key_can == 3)
  240.                 {
  241.                         s_temp -- ;                //高溫報(bào)警值減1
  242.                         if(s_temp <= 10)
  243.                                 s_temp = 10 ;
  244.                 }
  245.                 dis_smg[0] = smg_du[s_temp % 10];                   //取個(gè)位顯示
  246.                 dis_smg[1] = smg_du[s_temp / 10 % 10];  //取十位顯示
  247.                 dis_smg[2] = 0xbf;
  248.                 dis_smg[3] = smg_du[10];        //顯示A
  249.                 write_eeprom();                           //保存數(shù)據(jù)
  250.         }        
  251.         if(menu_1 == 2)                        //設(shè)置煙物報(bào)警
  252.         {
  253.                 if(key_can == 2)
  254.                 {
  255.                         s_dengji ++ ;          //煙物報(bào)警值加1
  256.                         if(s_dengji >= 9)
  257.                                 s_dengji = 9;
  258.                 }
  259.                 if(key_can == 3)
  260.                 {
  261.                         s_dengji --;          //煙物報(bào)警值減1
  262.                         if(s_dengji <= 1)
  263.                                 s_dengji = 1;
  264.                 }
  265.                 dis_smg[0] = smg_du[s_dengji % 10];                   //取個(gè)位顯示
  266.                 dis_smg[1] = 0xbf ;  
  267.                 dis_smg[2] = 0xbf;
  268.                 dis_smg[3] = smg_du[11];        //顯示B
  269.                 write_eeprom();                           //保存數(shù)據(jù)
  270.         }        
  271. }  

  272. /****************報(bào)警函數(shù)***************/
  273. void clock_h_l()
  274. {
  275.         static uchar value;
  276.         if((dengji >= s_dengji) || (temperature >= s_temp) || (shoudong == 1))                //報(bào)警
  277.         {
  278.                 value ++;
  279.                 if(value >= 2)
  280.                 {
  281.                         value = 10;
  282.                         beep = ~beep;          //蜂鳴器報(bào)警
  283.                 }
  284.         }         
  285.         else
  286.         {
  287.                 if((dengji < s_dengji) && (temperature < s_temp) && (shoudong == 0))          //取消報(bào)警
  288.                 {
  289.                         value = 0;
  290.                         beep = 1;                 //取消報(bào)警
  291.                 }        
  292.         }
  293. }

  294. /***************主函數(shù)*****************/
  295. void main()
  296. {
  297.         beep = 0;                                    //開(kāi)機(jī)蜂鳴器叫一聲
  298.         delay_1ms(200);
  299.         P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;   //初始化IO口為高電平
  300.         temperature = read_temp();  //讀取溫度值
  301.         init_eeprom();  //開(kāi)始初始化保存的數(shù)據(jù)
  302.         delay_1ms(650);                                
  303.         temperature = read_temp();  //讀取溫度值
  304.         time_init();                                //初始化定時(shí)器
  305.         while(1)
  306.         {
  307.                 key();                                        //獨(dú)立按鍵程序
  308.                 if(key_can < 10)
  309.                 {
  310.                         key_with();                        //按鍵按下要執(zhí)行的程序
  311.                 }
  312.                 if(flag_300ms == 1)
  313.                 {               
  314.                         flag_300ms = 0;
  315.                         clock_h_l();
  316.                         temperature = read_temp();  //讀取溫度值
  317.                         dengji = ad0832read(1,0);        
  318.                         dengji = dengji * 10 / 250;
  319.                         if(menu_1 == 0)
  320.                         {
  321.                                 if(temperature >= 99)
  322.                                         temperature = 99;
  323.                                 dis_smg[3]=smg_du[dengji];            //顯示煙物報(bào)警等級(jí)
  324.                                 dis_smg[2]= 0xbf;                    // -               
  325.                                 dis_smg[1]=smg_du[temperature/10%10];        //十位
  326.                                 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(kāi)放入l_tmpdate數(shù)組中顯示
  327.                         }
  328.                 }
  329.                 delay_1ms(1);
  330.         }
  331. }

  332. /*************定時(shí)器0中斷服務(wù)程序***************/
  333. void time0_int() interrupt 1
  334. {        
  335.         static uchar value;
  336.         TH0 = 0xf8;
  337.         TL0 = 0x30;     // 2ms
  338.         value ++;         
  339.         display();          //數(shù)碼管顯示函數(shù)
  340.         if(value % 150 == 0)
  341.         {
  342.                 flag_300ms = 1;           //300ms
  343.                 value = 0;
  344.         }
  345. }
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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ID:284488 發(fā)表于 2020-2-10 09:22 | 顯示全部樓層
謝謝樓主分享
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ID:701939 發(fā)表于 2020-3-17 15:32 | 顯示全部樓層
感謝樓主的熱心分享
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ID:710809 發(fā)表于 2020-3-19 18:05 | 顯示全部樓層
圖片有清楚點(diǎn)的么
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ID:710809 發(fā)表于 2020-3-21 12:52 | 顯示全部樓層
求一個(gè)高清圖啊
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ID:727451 發(fā)表于 2020-4-12 12:04 | 顯示全部樓層
樓主寫(xiě)的太好啦
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ID:727451 發(fā)表于 2020-4-12 12:14 | 顯示全部樓層
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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ID:718783 發(fā)表于 2020-4-12 17:25 | 顯示全部樓層
666樓主整得行
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ID:727910 發(fā)表于 2020-4-13 01:31 來(lái)自觸屏版 | 顯示全部樓層
代碼是完整的嗎
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ID:861305 發(fā)表于 2020-12-17 09:32 | 顯示全部樓層
感謝樓主熱心分享
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