【单片机毕业设计】【hj-006-1】烟雾、甲烷气体检测 | 空气质量检测 | 有害气体检测

news2024/11/17 17:51:33

一、基本介绍

项目名:
基于单片机的烟雾、甲烷气体检测系统设计
基于单片机的空气质量检测 系统设计
基于单片机的有害气体检测系统设计

项目编号:mcuclub-hj-006-1
单片机类型:STM32F103C8T6
具体功能:
1、通过MQ-2检测烟雾值,超过设置最大值进行声光报警,并开启风扇和净化器
2、通过MQ-4检测甲烷值,超过设置最大值进行声光报警,并开启风扇和净化器
3、通过按键设置上限值,可以手动控制风扇和净化器、切换模式
4、通过显示屏显示数据
扩展功能:通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端,并可以控制风扇和净化器、切换模式

二、资料总览

实物资料

请添加图片描述

仿真资料

请添加图片描述

三、51单片机部分资料展示

1、实物图展示

单片机型号:STC89C52
供电接口:TYPE-C
板子类型:PCB集成板,厚度1.2,两层板(上下层覆铜接地)
器件类型:元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
在这里插入图片描述

2、仿真图展示

仿真软件版本:proteus8.9
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:部分实物元器件仿真中没有,仿真中会用其他工作原理相似的元件代替,这样可能导致实物程序和仿真程序不一样
在这里插入图片描述

3、原理图展示

软件版本:AD2013
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:原理图只是画出了模块的引脚图,而并不是模块的内部结构图
在这里插入图片描述

4、PCB图展示

由原理图导出,中间有一个项目编号,隐藏在单片机底座下,插入单片机后不会看到。
两层板,上下覆铜接地。
在这里插入图片描述

四、32单片机部分资料展示

1、实物图展示

单片机型号:STM32F103C8T6
供电接口:TYPE-C
板子类型:PCB集成板,厚度1.2,两层板(上下层覆铜接地)
器件类型:元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
在这里插入图片描述

2、原理图展示

软件版本:AD2013
电路连线方式:网络标号连线方式
注意:原理图只是画出了模块的引脚图,而并不是模块的内部结构原理图
在这里插入图片描述

3、PCB图展示

由原理图导出,中间有一个项目编号,隐藏在单片机底座下,插入单片机后不会看到。
两层板,上下覆铜接地。
在这里插入图片描述

五、系统框图

绘制软件:VISIO
本设计以单片机为核心控制器,加上其他模块一起组成此次设计的整个系统,其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器,其主要作用是获取输入部分的数据,经过内部处理,逻辑判断,最终控制输出部分。输入由三部分组成,第一部分是气体检测模块,通过该模块检测当前环境的烟雾和甲烷;第二部分是按键模块,通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等;第三部分是供电模块,通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成,第一部分是显示模块,通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值;第二部分是继电器模块,通过两个继电器分别控制通风和净化;第三部分是声光报警模块,当监测值不在设置的阈值内时进行声光报警。除此之外,蓝牙模块既作为输入又作为输出,蓝牙模块和手机进行连接,可以将监测的数据传输到用户手机端,用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图3.1所示。
在这里插入图片描述

六、部分程序展示

软件版本:keil5
注意:逻辑程序和驱动程序分开,分布于main.c和其他.c文件

*******显示函数
*****/
void Display_function(void)
{
	switch(flag_display)																		//根据不同的显示模式标志位,显示不同的界面
	{
		case 0:																								//界面0:测量界面,显示烟雾、甲烷浓度,模式
			Oled_ShowCHinese(1, 0, "烟雾:");
			sprintf(display_buf,"%dPPM  ",smog_value);
			Oled_ShowString(1, 6, display_buf);

			Oled_ShowCHinese(2, 0, "甲烷:");
			sprintf(display_buf,"%dPPM  ",ch4_value);
			Oled_ShowString(2, 6, display_buf);
		
			Oled_ShowCHinese(3, 0, "模式:");
			if(flag_mode == 0)
				Oled_ShowCHinese(3,3,"自动");
			else
				Oled_ShowCHinese(3,3,"手动");
		break;

		case 1:																								//界面1:显示设置烟雾最大值
			Oled_ShowCHinese(1,0,"设置烟雾最大值");
			if(time_num % 5 == 0)
			{
				sprintf(display_buf,"%d  ",smog_max);
				Oled_ShowString(2, 7, display_buf);
			}
			if(time_num % 10 == 0)
			{
				Oled_ShowString(2, 7, "    ");
			}
		break;
			
		case 2:																								//界面2:显示设置甲烷最大值
			Oled_ShowCHinese(1,0,"设置甲烷最大值");
			if(time_num % 5 == 0)
			{
				sprintf(display_buf,"%d  ",ch4_max);
				Oled_ShowString(2, 7, display_buf);
			}
			if(time_num % 10 == 0)
			{
				Oled_ShowString(2, 7, "    ");
			}
		break;
		default:
		break;
	}
}

/****
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)												//测量界面
	{
		if(flag_mode == 0)												//如果处于自动模式
		{
			if(smog_value > smog_max || ch4_value > ch4_max)					//烟雾值或甲烷值大于设置的最大值
			{
				RELAY_TF = 1;
				RELAY_JH = 1;
				flag_alarm = 1;
			}
			else																		//如果在设置的上下限之间,关闭两个继电器
			{
				RELAY_TF = 0;
				RELAY_JH = 0;
				flag_alarm = 0;
			}
		}
    else																			//手动模式根据按键按下控制继电器
		{
			flag_alarm = 0;
			LED = 1;
			BEEP = 0;			
			switch(flag_relay)
			{
				case 0:																//通风关,净化关	
					RELAY_TF = 0;
					RELAY_JH = 0;
				break;			
				
				case 1:																//通风开,净化开
					RELAY_TF = 1;
					RELAY_JH = 1;
				break;				
				default:
				break;
			}				
		}
		if(flag_alarm == 1 && time_num %2 == 0)  //如果有异常,声光报警
		{
			LED = ~LED;
			BEEP = ~BEEP;
		}
		else if(flag_alarm == 0)
    {
      LED = 1;
      BEEP = 0;
    }
	}
	else																					//设置界面,关闭两个继电器
	{
		RELAY_TF = 0;
		RELAY_JH = 0;	
		LED = 1;
		BEEP = 0;
	}
}

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