【Proteus仿真】【STM32单片机】自动饲养控制系统

news2024/11/20 14:31:24

文章目录

一、功能简介
二、软件设计
三、实验现象
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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用LCD1604显示模块、红外传感器、有害气体检测模块、PCF8591 ADC模块，蜂鸣器、DHT11温湿度、SG90舵机、风扇加热加湿等。

主要功能：
系统运行后，LCD1604显示温湿度和烟雾浓度及其阈值；
红外传感器检测是否有实物，如果没有则开启舵机，补充实物；
实时检测温度及湿度值，如果温度高于上限，打开散热；
如果温度低于下限，打开加热；温度正常，关闭加热/散热；
如果湿度高于上限，打开除湿；如果湿度低于下限，打开加湿；
如果湿度正常，关闭加湿除湿；
如果有害气体浓度高于上限，打开风扇，蜂鸣器报警；
可通过K3键进入阈值设置，K1和K2调节，设置好后可按下K4键保存。

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）

*/



//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
	while(1)
	{
		//温度显示
		lcd1604_show_nums(5,0,sys_ctrl.temp,2,0);
		//湿度显示
		lcd1604_show_nums(5,1,sys_ctrl.humi,2,0);
		//有害气体浓度显示
		lcd1604_show_nums(5,2,sys_ctrl.gas,2,0);
		
		//温度阈值显示
		lcd1604_show_nums(10,0,sys_ctrl.templ,2,0);
		lcd1604_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);
		//湿度阈值显示
		lcd1604_show_nums(10,1,sys_ctrl.humil,2,0);
		lcd1604_show_nums(13,1,sys_ctrl.humih,2,0);
		//有害气体浓度阈值显示
		lcd1604_show_nums(10,2,sys_ctrl.gash,2,0);	
		
		//阈值设置位置闪烁
	   	switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度下限
				lcd1604_show_string(10,0,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1604_show_nums(10,0,sys_ctrl.templ,2,0);
				break;
			case 2://温度上限
				lcd1604_show_string(13,0,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1604_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);
				break;
			case 3://湿度下限
				lcd1604_show_string(10,1,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1604_show_nums(10,1,sys_ctrl.humil,2,0);
				break;
			case 4://湿度上限
				lcd1604_show_string(13,1,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1604_show_nums(13,1,sys_ctrl.humih,2,0);
				break;
			case 5://有害气体浓度上限
				lcd1604_show_string(10,2,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1604_show_nums(10,2,sys_ctrl.gash,2,0);
				break;
		}
		
		//食物状态显示
		if(sys_ctrl.food)lcd1604_show_string(5,3,"OK");
		else lcd1604_show_string(5,3,"NO");
		
		break;			
	}
}

//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{
	u8 key=0;
	
	key=KEY_Scan(0);
	//模式设置
	if(key==KEY3_PRESS)
	{
		sys_ctrl.mode++;
		if(sys_ctrl.mode>5)sys_ctrl.mode=1;
	}
	//在设置模式下，加
	else if(key==KEY1_PRESS)
	{
		switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度下限 
				sys_ctrl.templ++;
				if(sys_ctrl.templ>99)sys_ctrl.templ=0;
				break;
			case 2://温度上限 
				sys_ctrl.temph++;
				if(sys_ctrl.temph>99)sys_ctrl.temph=0;
				break;
			case 3://湿度下限 
				sys_ctrl.humil++;
				if(sys_ctrl.humil>99)sys_ctrl.humil=0;
				break;
			case 4://湿度上限 
				sys_ctrl.humih++;
				if(sys_ctrl.humih>99)sys_ctrl.humih=0;
				break;
			case 5://有害气体浓度上限 
				sys_ctrl.gash++;
				if(sys_ctrl.gash>99)sys_ctrl.gash=0;
				break;
		}
	}
	//在设置模式下，减
	else if(key==KEY2_PRESS)
	{
		switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度下限 
				sys_ctrl.templ--;
				if(sys_ctrl.templ<0)sys_ctrl.templ=99;
				break;
			case 2://温度上限 
				sys_ctrl.temph--;
				if(sys_ctrl.temph<0)sys_ctrl.temph=99;
				break;
			case 3://湿度下限 
				sys_ctrl.humil--;
				if(sys_ctrl.humil<0)sys_ctrl.humil=99;
				break;
			case 4://湿度上限 
				sys_ctrl.humih--;
				if(sys_ctrl.humih<0)sys_ctrl.humih=99;
				break;
			case 5://有害气体浓度上限 
				sys_ctrl.gash--;
				if(sys_ctrl.gash<0)sys_ctrl.gash=99;
				break;
		}
	}
	//确定
	else if(key==KEY4_PRESS)
	{
		sys_ctrl.mode=0;
	}
}

//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{
	//如果温度高于上限，打开散热
	if(sys_ctrl.temp>sys_ctrl.temph)
	{
		JR_PIN=1;SR_PIN=0;
	}
	//如果温度低于下限，打开加热
	else if(sys_ctrl.temp<sys_ctrl.templ)
	{
		JR_PIN=0;SR_PIN=1;	
	}
	//温度正常，关闭加热/散热
	else
	{
		JR_PIN=1;SR_PIN=1;
	}			
	
	//如果湿度高于上限，打开除湿
	if(sys_ctrl.humi>sys_ctrl.humih)
	{
		JS_PIN=1;CS_PIN=0;	
	}
	//如果湿度低于下限，打开加湿
	else if(sys_ctrl.humi<sys_ctrl.humil)
	{
		JS_PIN=0;CS_PIN=1;
	}
	//如果湿度正常，关闭加湿除湿
	else 
	{
		JS_PIN=1;CS_PIN=1;			
	}
	
	//如果有害气体浓度高于上限，报警，打开风扇
	if(sys_ctrl.gas>sys_ctrl.gash)
	{
		FS_PIN=0;
		beep_alarm(1,10000);
	}
	else FS_PIN=1;
	
	//如果没有食物，补充食物
	if(sys_ctrl.food==0)
	{
		sg90_set_angel(4);	
	}
	else sg90_set_angel(0);
}

//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	u8 i=5;
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	KEY_Init();
	BEEP_Init();
	DHT11_Init();
	ctrl_pin_init();
	sg90_init();
	pcf8591_init();

	while(i--)
	{
		//读取DHT11温湿度值
		DHT11_Read_Data(&sys_ctrl.temp,&sys_ctrl.humi);	
		//获取有害气体浓度
		sys_ctrl.gas=pcf8591_read_adcvalue(0);
		sys_ctrl.gas=cal_map(sys_ctrl.gas,0,255,0,99);
		delay_ms(100);
	}
	
	lcd1604_init();//LCD1604初始化
	sys_open_show();//系统初始界面显示

	while(1)
	{
		sys_data_get();//系统数据获取
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_data_set();//系统数据设置
		sys_fun_ctrl();//系统功能控制		
	}
}