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基于51单片机的光照及温湿度检测报警控制系统
由STC89C52单片机+LCD1602液晶显示屏+ADC0832模块+蜂鸣器+DHT11温湿度传感器 +烟雾传感器+LED+按键构成
具体功能:
1、LCD1602液晶第一行显示当前的烟雾值,第二行显示当前的温度和湿度值;
2、可以设置烟雾、温湿度上下限报警值。共4个按键:复位按键、减键、加键、设置键;设定的参数具有掉电保存,保存在STC单片机的内部,上电无需重新设置;
3、当烟雾值高于设定的报警值或温度湿度超出上下限范围,蜂鸣器和指示灯会发出声光报警;
4、当温湿度值低于或高于设定的范围时,相应的指示灯亮,蜂鸣器报警;
5、当同时满足烟雾过高、温度过高、湿度过低三个条件时,控制继电器吸合,以实现电机转动,表示灭火。
protues仿真
AD原理图
论文部分内容
为了实现实时温度、湿度、烟雾显示,及时报警,以降低火灾危害,本文将实现以下设计需求:
(1)精确、实时的检测别墅内的温湿度及烟雾值;
(2)直接、清晰明了的显示测得的温湿度值及烟雾浓度值;
(4)能够实现防火自动报警报警;
(5)操作简单、功能完善、精确度高。
具体如图2-1所示。
如图是本系统的硬件设计方案,具体地,硬件电路由以下模块构成:
(1)单片机最小系统。用于驱动和控制其他模块,以实现整体功能,其以STC89C51单片机为核心芯片,并辅以复位电路和晶振电路。
(2)信号采集电路。负责采集需要监测的数据,本设计中的信号采集电路由温度采集电路和烟雾采集电路、红外采集电路构成。
(3)AD转换电路。由ADC0832模块构成,其与传感器和单片机芯片相连,负责将模拟值转换为数字量,并发送给单片机。
(4)按键和显示电路。显示电路用于显示相关数据,按键电路用于控制芯片实现相关功能,直接与单片机相连。
根据本文设计需求,在第三章硬件电路设计的基础上,需要通过软件编程实现的具体功能:
(1)驱动各个模块工作,实现温度的采集与显示,实现烟雾浓度的采集与AD转换显示;
(2)按键设置功能。实现温湿度报警阈值设置、烟雾报警阈值设置、电机驱动等功能;
(3)报警功能实现。实现温度温度过高、温度过低、湿度过高、湿度过低、烟雾浓度过高的声光报警;
(4)继电器控制电机。当同时满足烟雾过高、温度过高、湿度过低三个条件时,控制继电器吸合,以实现电机转动,表示灭火。其设计流程如图所示。
仿真结果
(1)温湿度值与烟雾值的显示
开始仿真后,系统上电稳定后,单片机开始工作,LCD160显示屏显示如图5-3所示的测得的温度值、烟雾值及湿度值。仿真电路显示稳定,能够实现温湿度值和烟雾值的精确显示。
(2)温湿度报警阈值和烟雾报警阈值的设置
接着,我们按下按键“调节”开始设置温度报警阈值,通过“加键”和“减键”可以实现温度、湿度、烟雾上下限值的加减设置,如图5-4所示是温度上下限值设置界面。
(4)火灾自动报警
接着,我们将测得的温度调至44℃,由于已经超过了温度报警阈值,系统开始报警。如图5-5所示是温度报警的情况,具体地,报警时,温度过高指示灯亮,蜂鸣器响起。
(5)自动灭火
当同时满足烟雾过高、温度过高、湿度过低三个条件时,控制继电器吸合,以实现电机转动,表示灭火。具体如图5-6所示。
经过以上一系列的仿真测试,本文设计的“基于51单片机的智能家居控制系统”能够完成了2.1节的系统需求,具体仿真实现了以下功能:
(1)温湿度值测量及显示稳定、精确;烟雾值测量及显示稳定、精确;
(2)可以通过按键设定温湿度报警阈值,且测得的温湿度超过设定的阈值时,报警指示灯闪烁,蜂鸣器报警;可以通过按键设定烟雾报警阈值,且测得的烟雾浓度超过设定的阈值时,烟雾报警指示灯闪烁,蜂鸣器报警;
(3)当同时满足烟雾过高、温度过高、湿度过低三个条件时,控制继电器吸合,以实现电机转动,表示灭火。