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基于51单片机的温度火灾烟雾报警器proteus仿真及程序

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发表于 2019-1-11 09:30 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
基于51单片机的温度火灾烟雾报警器proteus仿真及程序 * D1 P3 P. n0 A
( [$ Y9 l# ?& G0 q# w' H

8 ~& y* H  h+ C7 q; M/ _
' {. N3 ]+ p3 H, T# T: t
& g5 X" K7 g, P- Y
这个温度火灾烟雾报警器设计的51单片机程序及注释和protus仿真都有,非常好用./ h8 L5 w0 h3 G% L( Z1 H" ~
烟雾传感器仿真中没有,其实就是传感器检测时相应的电阻值会变化,用滑动电位器代替就ok
单片机源程序:
#include <reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include "intrins.h"                                                                                          
! w3 V6 x( ~, J. |
#define     u8                          unsigned char
#define     u16                   unsigned int
#define     uchar                          unsigned char
#define     uint                   unsigned int
% t+ u! a  Y0 q, t. G4 Z7 ]( g- k
uchar yushe_wendu=50;                                //温度预设值
uchar yushe_yanwu=45;                                //烟雾预设值
uint wendu;                                                                 //温度值全局变量
uchar yanwu;                                                                 //用于读取ADC数据

- p7 t. e! R0 v+ o0 r8 W1 Z0 G3 q
//运行模式  
uchar Mode=0;                                                                 //=1是设置温度阀值  =2是设置烟雾阀值        =0是正常监控模式
//管脚声明
sbit Led_Reg                 =P2^2;                                 //红灯
sbit Led_Yellow  =P2^4;                                 //黄灯
sbit Buzzer             =P2^0;                                 //蜂鸣器
sbit Fan                      =P3^3;                                 //

3 }  b, X1 M; N& z/ Y3 S7 U

' y4 s/ s  [$ s' a
/********************************************************************
* 名称 : delay_1ms()
* 功能 : 延时1ms函数
* 输入 : q
* 输出 : 无
***********************************************************************/
void delay_ms(uint q)
{
        uint i,j;
        for(i=0;i<q;i++)
                for(j=0;j<110;j++);
}
/***********************************************************************************************************
LCD1602相关函数
***********************************************************************************************************/

1 F8 }' o) h! {: M* g
//LCD管脚声明 (RW引脚实物直接接地,因为本设计只用到液晶的写操作,RW引脚一直是低电平)
sbit LCDRS = P2^7;
sbit LCDEN = P2^6;
sbit D0                 = P0^0;
sbit D1                 = P0^1;
sbit D2                 = P0^2;
sbit D3                 = P0^3;
sbit D4                 = P0^4;
sbit D5                 = P0^5;
sbit D6                 = P0^6;
sbit D7                 = P0^7;

2 ^0 Z# p/ n+ B& j

. g; ~7 F4 S- l
' h: X  D" R' B  v9 Q
//LCD延时
void LCDdelay(uint z)                  //该延时大约100us(不精确,液晶操作的延时不要求很精确)
{
  uint x,y;
  for(x=z;x>0;x--)
    for(y=10;y>0;y--);
}
void LCD_WriteData(u8 dat)         
{
        if(dat&0x01)D0=1;else D0=0;
        if(dat&0x02)D1=1;else D1=0;
        if(dat&0x04)D2=1;else D2=0;
        if(dat&0x08)D3=1;else D3=0;
        if(dat&0x10)D4=1;else D4=0;
        if(dat&0x20)D5=1;else D5=0;
        if(dat&0x40)D6=1;else D6=0;
        if(dat&0x80)D7=1;else D7=0;
}
//写命令
void write_com(uchar com)
{
  LCDRS=0;                                 
        LCD_WriteData(com);
//  DAT=com;
  LCDdelay(5);
  LCDEN=1;
  LCDdelay(5);
  LCDEN=0;
}
//写数据
void write_data(uchar date)
{
  LCDRS=1;
        LCD_WriteData(date);
//  DAT=date;
  LCDdelay(5);
  LCDEN=1;
  LCDdelay(5);
  LCDEN=0;
}
( y- ]7 E& Y3 T, E3 M% n
/*------------------------------------------------
              选择写入位置
------------------------------------------------*/
void SelectPosition(unsigned char x,unsigned char y)
{     
        if (x == 0)
        {     
                write_com(0x80 + y);     //表示第一行
        }
        else
        {      
                write_com(0xC0 + y);      //表示第二行
        }        
}
/*------------------------------------------------
              写入字符串函数
------------------------------------------------*/
void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s)
{     
        SelectPosition(x,y) ;
        while (*s)
        {     
                write_data( *s);     
                s ++;     
        }
}
//========================================================================
// 函数: void LCD_Write_Char(u8 x,u8 y,u16 s,u8 l)
// 应用: LCD_Write_Char(0,1,366,4) ;
// 描述: 在第0行第一个字节位置显示366的后4位,显示结果为 0366
// 参数: x:行,y:列,s:要显示的字,l:显示的位数
// 返回: none.
// 版本: VER1.0
// 日期: 2013-4-1
// 备注: 最大显示65535
//========================================================================
void LCD_Write_Char(u8 x,u8 y,u16 s,u8 l)
{     
        SelectPosition(x,y) ;
' ~: `3 t, r( g6 ]( j( N* y2 f
        if(l>=5)
                write_data(0x30+s/10000%10);        //万位
        if(l>=4)
                write_data(0x30+s/1000%10);                //千位
        if(l>=3)
                write_data(0x30+s/100%10);                //百位
        if(l>=2)
                write_data(0x30+s/10%10);                        //十位
        if(l>=1)
                write_data(0x30+s%10);                //个位
5 ]# f) U* m% X4 l
}
/*1602指令简介
  write_com(0x38);//屏幕初始化
  write_com(0x0c);//打开显示 无光标 无光标闪烁
  write_com(0x0d);//打开显示 阴影闪烁
  write_com(0x0d);//打开显示 阴影闪烁
*/
//1602初始化
void Init1602()
{
  uchar i=0;
  write_com(0x38);//屏幕初始化
  write_com(0x0c);//打开显示 无光标 无光标闪烁
  write_com(0x06);//当读或写一个字符是指针后一一位
  write_com(0x01);//清屏
        
}
, h* o; j/ A7 f$ }# i: q$ H! j
void Display_1602(yushe_wendu,yushe_yanwu,c,temp)
{
        //显示预设温度
        LCD_Write_Char(0,6,yushe_wendu,2) ;
        
        //显示预设烟雾
        LCD_Write_Char(0,13,yushe_yanwu,3) ;
        
        //时时温度
        LCD_Write_Char(1,6,c/10,2) ;
        write_data('.');
        LCD_Write_Char(1,9,c%10,1) ;
        
        //时时烟雾
        LCD_Write_Char(1,13,temp,3) ;
}
$ S, l( L; @, T

& f3 W  c6 J% e4 A5 g; W% V. p
/ [+ F! J0 A0 X% P$ V7 o2 l& c& B+ o5 q
/***********************************************************************************************************
ADC0832相关函数
***********************************************************************************************************/
sbit ADCS         =P1^5; //ADC0832 片选
sbit ADCLK  =P1^2; //ADC0832 时钟
sbit ADDI         =P1^3; //ADC0832 数据输入                /*因为单片机的管脚是双向的,且ADC0832的数据输入输出不同时进行,
sbit ADDO         =P1^3; //ADC0832 数据输出                /*为节省单片机引脚,简化电路所以输入输出连接在同一个引脚上

- R9 D/ j: ^7 T- o$ j5 A! v

4 O, r: k! [, F1 L) A* o8 d2 b

7 ]9 U) S# A" ]) M; D6 E2 j- c8 h
//========================================================================
// 函数: unsigned int Adc0832(unsigned char channel)
// 应用:                 temp=Adc0832(0);
// 描述: 读取0通道的AD值
// 参数: channel:通道0和通道1选择
// 返回: 选取通道的AD值
// 版本: VER1.0
// 日期: 2015-05-29
// 备注:
//========================================================================
unsigned int Adc0832(unsigned char channel)
{
        uchar i=0;
        uchar j;
        uint dat=0;
        uchar ndat=0;
        uchar  Vot=0;

* H& _3 i5 O8 G- ^
        if(channel==0)channel=2;
        if(channel==1)channel=3;
        ADDI=1;
        _nop_();
        _nop_();
        ADCS=0;//拉低CS端
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=1;//拉高CLK端
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=1;//拉高CLK端
        ADDI=channel&0x1;
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=1;//拉高CLK端
        ADDI=(channel>>1)&0x1;
        _nop_();
        _nop_();
        ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3
        ADDI=1;//控制命令结束
        _nop_();
        _nop_();
        dat=0;
        for(i=0;i<8;i++)
        {
                dat|=ADDO;//收数据
                ADCLK=1;
                _nop_();
                _nop_();
                ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
                _nop_();
                _nop_();
                dat<<=1;
                if(i==7)dat|=ADDO;
        }
        for(i=0;i<8;i++)
        {
                j=0;
                j=j|ADDO;//收数据
                ADCLK=1;
                _nop_();
                _nop_();
                ADCLK=0;//形成一次时钟脉冲
                _nop_();
                _nop_();
                j=j<<7;
                ndat=ndat|j;
                if(i<7)ndat>>=1;
        }
        ADCS=1;//拉低CS端
        ADCLK=0;//拉低CLK端
        ADDO=1;//拉高数据端,回到初始状态
        dat<<=8;
        dat|=ndat;

+ W& B8 J" S) o2 {
        return(dat);            //return ad data
}

+ t6 n; g' z% W( v
/***********************************************************************************************************
DS18B20相关函数
***********************************************************************************************************/

: j& [. a, @: l3 l  m' O
sbit DQ = P1^0;                                 //ds18b20的数据引脚

/ z) Y/ Q, q; u' s( U. l  B! a: C8 O; E

: |! G- G; ]; L" b) ?/ ?

3 N& K1 m6 ^3 }# D. I
/*****延时子程序:该延时主要用于ds18b20延时*****/
void Delay_DS18B20(int num)
{
  while(num--) ;
}
/*****初始化DS18B20*****/
void Init_DS18B20(void)
{
  unsigned char x=0;
  DQ = 1;         //DQ复位
  Delay_DS18B20(8);    //稍做延时
  DQ = 0;         //单片机将DQ拉低
  Delay_DS18B20(80);   //精确延时,大于480us
  DQ = 1;         //拉高总线
  Delay_DS18B20(14);
  x = DQ;           //稍做延时后,如果x=0则初始化成功,x=1则初始化失败
  Delay_DS18B20(20);
}
/*****读一个字节*****/
unsigned char ReadOneChar(void)
{
  unsigned char i=0;
  unsigned char dat = 0;
  for (i=8;i>0;i--)
  {
    DQ = 0;     // 给脉冲信号
    dat>>=1;
    DQ = 1;     // 给脉冲信号
    if(DQ)
    dat|=0x80;
    Delay_DS18B20(4);
  }
  return(dat);
}
/*****写一个字节*****/
void WriteOneChar(unsigned char dat)
{
  unsigned char i=0;
  for (i=8; i>0; i--)
  {
    DQ = 0;
    DQ = dat&0x01;
    Delay_DS18B20(5);
    DQ = 1;
    dat>>=1;
  }
}
/*****读取温度*****/
unsigned int ReadTemperature(void)
{
  unsigned char a=0;
  unsigned char b=0;
  unsigned int t=0;
  float tt=0;
  Init_DS18B20();
  WriteOneChar(0xCC);  //跳过读序号列号的操作
  WriteOneChar(0x44);  //启动温度转换
  Init_DS18B20();
  WriteOneChar(0xCC);  //跳过读序号列号的操作
  WriteOneChar(0xBE);  //读取温度寄存器
  a=ReadOneChar();     //读低8位
  b=ReadOneChar();    //读高8位
  t=b;
  t<<=8;
  t=t|a;
  tt=t*0.0625;
  t= tt*10+0.5;     //放大10倍输出并四舍五入
  return(t);
}
//=====================================================================================
//=====================================================================================
//=====================================================================================

+ v% T! {( D  l4 i! R
# j7 b% A! v' ~5 k
/*****校准温度*****/
u16 check_wendu(void)
{
        u16 c;
        c=ReadTemperature()-5;                          //获取温度值并减去DS18B20的温漂误差
        if(c<1) c=0;
        if(c>=999) c=999;
        return c;
}

. m4 O% \; ]9 n
/***********************************************************************************************************
按键检测相关函数
***********************************************************************************************************/
//按键
sbit Key1=P1^6;                                 //设置键
sbit Key2=P1^7;                                 //加按键
sbit Key3=P3^2;                                 //减按键
1 q( L7 k# o/ ]' ^+ R6 B
& z% Z/ y& Z# S# W

3 N- K. o% g" X9 T5 d1 ]" a& B
#define KEY_SET                 1                //设置
#define KEY_ADD                        2                //加
#define KEY_MINUS                3                //减

8 o  ?; D' l  ~+ ^& o
& C7 e* U  D- |1 e9 p/ V( B& P
//========================================================================
// 函数: u8 Key_Scan()
// 应用: temp=u8 Key_Scan();
// 描述: 按键扫描并返回按下的键值
// 参数: NONE
// 返回: 按下的键值
// 版本: VER1.0
// 日期: 2015-05-29
// 备注: 该函数带松手检测,按下键返回一次键值后返回0,直至第二次按键按下
//========================================================================
u8 Key_Scan()
{         
        static u8 key_up=1;//按键按松开标志
        if(key_up&&(Key1==0||Key2==0||Key3==0))
        {
                delay_ms(10);//去抖动
                key_up=0;
                if(Key1==0)                        return 1;
                else if(Key2==0)return 2;
                else if(Key3==0)return 3;
        }
        else if(Key1==1&&Key2==1&&Key3==1)
                key_up=1;            
         return 0;// 无按键按下
}
0 l( {" a/ |) y! S7 p
) [5 W5 h# ~7 p  h  C, a; s

0 [5 V% T  X9 [; X
void main (void)
{
        u8 key;
        wendu=check_wendu();                  //初始化时调用温度读取函数 防止开机85°C
        Init1602();                          //调用初始化显示函数
        LCD_Write_String(0,0,"SET T:00   E:000");  //开机界面
        LCD_Write_String(1,0,"NOW T:00.0 E:000");  
        delay_ms(1000);
        wendu=check_wendu();                  //初始化时调用温度读取函数 防止开机85°C
        while (1)                                                //主循环
        {
                key=Key_Scan();                                        //按键扫描
                yanwu=Adc0832(0);                                //读取烟雾值
                wendu=check_wendu();          //读取温度值
               
                if(key==KEY_SET)
                {
                        Mode++;
                }
               
                switch(Mode)                                                //判断模式的值
                {
                        case 0:                                                                //监控模式
                        {
                                Display_1602(yushe_wendu,yushe_yanwu,wendu,yanwu);  //显示预设温度,预设烟雾,温度值,烟雾值
                                if(yanwu>=yushe_yanwu)          //烟雾值大于等于预设值时
                                {
                                        Led_Reg=0;                                          //烟雾指示灯亮
                                        Fan=0;
                                        Buzzer=0;                                                  //蜂鸣器报警
                                }
                                else                                                                                  //烟雾值小于预设值时
                                {
                                        Led_Reg=1;                                          //关掉报警灯
                                        Fan=1;
                                }
                                if(wendu>=(yushe_wendu*10))          //温度大于等于预设温度值时(为什么是大于预设值*10:因为我们要显示的温度是有小数点后一位,是一个3位数,25.9°C时实际读的数是259,所以判断预设值时将预设值*10)
                                {
                                        Buzzer=0;                                                  //打开蜂鸣器报警
                                        Led_Yellow=0;                                          //打开温度报警灯
                                }
                                else                                                                                  //温度值小于预设值时
                                {
                                        Led_Yellow=1;                                          //关闭报警灯
                                }
                                if((yanwu<yushe_yanwu)&&(wendu<(yushe_wendu*10)))          //当烟雾小于预设值并且温度也小于预设值时 (&&:逻辑与,左右两边的表达式都成立(都为真,也就是1)时,该if语句才成立)
                                {
                                        Buzzer=1;                                                  //停止报警
                                }
                                break;
                        }
                        case 1://预设温度模式
                        {
                                SelectPosition(0,5) ;                                        //指定位置
                           write_com(0x0d);                                                        //阴影闪烁
                                if(key==KEY_ADD)                                                        //加键按下
                                {
                                        yushe_wendu++;                                            //预设温度值(阀值)加1
                                        if(yushe_wendu>=99)                                         //当阀值加到大于等于99时
                                        yushe_wendu=99;                                                         //阀值固定为99
                                        LCD_Write_Char(0,6,yushe_wendu,2) ;//显示预设温度
                                }
                                if(key==KEY_MINUS)                                                 //减键按下
                                {
                                        if(yushe_wendu<=1)                                        //当温度上限值减小到1时
                                        yushe_wendu=1;                          //固定为1
                                        yushe_wendu--;                                                        //预设温度值减一,最小为0
                                        LCD_Write_Char(0,6,yushe_wendu,2) ;//显示预设温度
                                }
                                break;                                                                                          //执行后跳出switch
                        }
                        case 2:                                //预设烟雾模式
                        {
                                SelectPosition(0,12) ;                                //指定位置        
                           write_com(0x0d);                                                        //打开显示 无光标 光标闪烁
                                if(key==KEY_ADD)                                                        //加键按下
                                {
                                        if(yushe_yanwu>=255)        //当阀值加到大于等于255时
                                        yushe_yanwu=254;            //阀值固定为254
                                        yushe_yanwu++;                                            //预设烟雾值(阀值)加1,最大为255
                                       
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