本系统使用烟雾 火灾等传感器模拟监控家庭安全 程序 原理图 仿真等文件都有
电路原理图如下:
计操作说明
单片机的智能火灾报警系统采用51单片机+MQ-2烟雾传感+ADC0832模数转换芯片+DS18B20温度传感器+数码管显示+按键+蜂鸣器设计而成。可设置烟雾浓度和高温报警值,可紧急报警和手动取消紧急报警功能,当有特殊情况时可按紧急报警键报警,并有掉电保存功能,设置的参数保存在单片机内部EEPOM中。当烟雾传感器检测到火灾释放的烟雾时,信号由ADC0832进行处理模数转化再到单片机进行处理,当检测到浓度超标时,蜂鸣器会发出滴滴的报警声。同时,此系统还可以检测温度,火灾发生往往环境温度会升高。到检测到温度超过设定的报警温度时候,蜂鸣器也将产生报警,系统的按键还具有连加、减功能,操作起来非常方便,系统还能够在进入设置界面后,如果没有按键按下30秒后会自动退出设置界面。
测距范围:
烟物浓度:0——9等级
温度范围:0——99度
按键说明:
从左边第一个起,紧急报警键、减键、加键、设置键。
三个不同的界面:
1.正常显示 2.高温度设置报警界面 3.烟物浓度等级设置界面。
菜单设置说明:
按“设置键”:第一次按进入“高温报警设置”。
每二次按进入“烟物的浓度等级设置”。
第三次按回到正常显示界面。
仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)
制作出来的实物图如下:
元件清单:
Comment Description Designator
ADC0832 AD采集芯片 1
蜂鸣器 Bell B1
10uF 电容 C1
20pF 电容 C2, C3
SMG04_1 4位共阳数码管 发光二极管
8550/9012 三极管 Q1, Q2, Q3, Q4
8550/9012 三极管 Q5
1K 电阻 R14, R18
10K 电阻 R15, R16
4.7 大电阻 R17
SW-PB 按键 S1, S2, S3, S4, S5
sw-灰色 电源开关 电源开关
U1 单片机 U1
MQ-2 烟雾传感器 U2
DS18B20 温度传感器 U3
12M 晶振 Y1
单片机源程序如下:
- #include <reg52.h> //调用单片机头文件
- #define uchar unsigned char //无符号字符型 宏定义 变量范围0~255
- #define uint unsigned int //无符号整型 宏定义 变量范围0~65535
- #include <intrins.h>
- #include "eeprom52.h"
- //数码管段选定义 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
- uchar code smg_du[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
- 0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e,0xff}; //断码
- //数码管位选定义
- uchar code smg_we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};
- uchar dis_smg[8] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};
- sbit CS=P3^2; //CS定义为P3口的第2位脚,连接ADC0832CS脚 PCB
- sbit SCL=P3^3; //SCL定义为P3口的第3位脚,连接ADC0832SCL脚
- sbit DO=P3^4; //DO定义为P3口的第4位脚,连接ADC0832DO脚
- sbit dq = P3^5; //18b20 IO口的定义
- sbit beep = P3^6; //蜂鸣器IO口定义
- uint temperature,s_temp ; //温度的变量
- uchar dengji,s_dengji; //烟物等级
- uchar shoudong; //手动报警键
- bit flag_300ms = 1;
- uchar key_can; //按键值的变量
- uchar menu_1; //菜单设计的变量
- /***********************1ms延时函数*****************************/
- void delay_1ms(uint q)
- {
- uint i,j;
- for(i=0;i<q;i++)
- for(j=0;j<120;j++);
- }
- /***********************小延时函数*****************************/
- void delay_uint(uint q)
- {
- while(q--);
- }
- /******************把数据保存到单片机内部eeprom中******************/
- void write_eeprom()
- {
- SectorErase(0x2000);
- byte_write(0x2000, s_temp);
- byte_write(0x2001, s_dengji);
- byte_write(0x2060, a_a);
- }
- /******************把数据从单片机内部eeprom中读出来*****************/
- void read_eeprom()
- {
- s_temp = byte_read(0x2000);
- s_dengji = byte_read(0x2001);
- a_a = byte_read(0x2060);
- }
- /**************开机自检eeprom初始化*****************/
- void init_eeprom()
- {
- read_eeprom(); //先读
- if(a_a != 1) //新的单片机初始单片机内问eeprom
- {
- s_temp = 50;
- s_dengji = 5;
- a_a = 1;
- write_eeprom(); //保存数据
- }
- }
- /***********************18b20初始化函数*****************************/
- void init_18b20()
- {
- bit q;
- dq = 1; //把总线拿高
- delay_uint(1); //15us
- dq = 0; //给复位脉冲
- delay_uint(80); //750us
- dq = 1; //把总线拿高 等待
- delay_uint(10); //110us
- q = dq; //读取18b20初始化信号
- delay_uint(20); //200us
- dq = 1; //把总线拿高 释放总线
- }
- /*************写18b20内的数据***************/
- void write_18b20(uchar dat)
- {
- uchar i;
- for(i=0;i<8;i++)
- { //写数据是低位开始
- dq = 0; //把总线拿低写时间隙开始
- dq = dat & 0x01; //向18b20总线写数据了
- delay_uint(5); // 60us
- dq = 1; //释放总线
- dat >>= 1;
- }
- }
- /*************读取18b20内的数据***************/
- uchar read_18b20()
- {
- uchar i,value;
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- dq = 0; //把总线拿低读时间隙开始
- value >>= 1; //读数据是低位开始
- dq = 1; //释放总线
- if(dq == 1) //开始读写数据
- value |= 0x80;
- delay_uint(5); //60us 读一个时间隙最少要保持60us的时间
- }
- return value; //返回数据
- }
- /*************读取温度的值 读出来的是小数***************/
- uint read_temp()
- {
- uint value;
- uchar low; //在读取温度的时候如果中断的太频繁了,就应该把中断给关了,否则会影响到18b20的时序
- init_18b20(); //初始化18b20
- write_18b20(0xcc); //跳过64位ROM
- write_18b20(0x44); //启动一次温度转换命令
- delay_uint(50); //500us
- init_18b20(); //初始化18b20
-
- write_18b20(0xcc); //跳过64位ROM
- write_18b20(0xbe); //发出读取暂存器命令
-
- EA = 0;
- low = read_18b20(); //读温度低字节
- value = read_18b20(); //读温度高字节
- EA = 1;
- value <<= 8; //把温度的高位左移8位
- value |= low; //把读出的温度低位放到value的低八位中
- value *= 0.0625; //转换到温度值
- return value; //返回读出的温度
- }
- /***********读数模转换数据********************************************************/
- //请先了解ADC0832模数转换的串行协议,再来读本函数,主要是对应时序图来理解,本函数是模拟0832的串行协议进行的
- unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
- {
- unsigned char i=0,value=0,value1=0;
- SCL=0;
- DO=1;
- CS=0; //开始
- SCL=1; //第一个上升沿
- SCL=0;
- DO=SGL;
- SCL=1; //第二个上升沿
- SCL=0;
- DO=ODD;
- SCL=1; //第三个上升沿
- SCL=0; //第三个下降沿
- DO=1;
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- SCL=1;
- SCL=0; //开始从第四个下降沿接收数据
- value<<=1;
- if(DO)
- value++;
- }
- for(i=0;i<8;i++)
- { //接收校验数据
- value1>>=1;
- if(DO)
- value1+=0x80;
- SCL=1;
- SCL=0;
- }
- CS=1;
- SCL=1;
- if(value==value1) //与校验数据比较,正确就返回数据,否则返回0
- return value;
- return 0;
- }
- /***********************数码显示函数*****************************/
- void display()
- {
- uchar i;
- P1 = 0xff; //消隐
- P2 = smg_we[i]; //位选
- P1 = dis_smg[i]; //段选
- i ++;
- if(i >= 4) //4位数码管显示
- i = 0;
- }
- /*************定时器0初始化程序***************/
- void time_init()
- {
- EA = 1; //开总中断
- TMOD = 0X01; //定时器0、定时器1工作方式1
- ET0 = 1; //开定时器0中断
- TR0 = 1; //允许定时器0定时
- }
- /********************独立按键程序*****************/
- uchar key_can; //按键值
- void key() //独立按键程序
- {
- static uchar key_new;
- key_can = 20; //按键值还原
- P2 |= 0x0f;
- if((P2 & 0x0f) != 0x0f) //按键按下
- {
- delay_1ms(1); //按键消抖动
- if(((P2 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
- { //确认是按键按下
- key_new = 0;
- switch(P2 & 0x0f)
- {
- case 0x0e: key_can = 4; break; //得到k1键值
- case 0x0d: key_can = 3; break; //得到k2键值
- case 0x0b: key_can = 2; break; //得到k3键值
- case 0x07: key_can = 1; break; //得到k4键值
- }
- }
- }
- else //按键松开
- key_new = 1;
- }
- /****************按键处理数码管显示函数***************/
- void key_with()
- {
- if(key_can == 4) //紧急报警键 手动报警
- {
- if(menu_1 == 0)
- shoudong = 1;
- }
- if(key_can == 1) //设置键
- {
- menu_1 ++;
- if(menu_1 >= 3)
- {
- menu_1 = 0;
- }
- }
- if(menu_1 == 0)
- {
- if((key_can == 2) || (key_can == 3))
- shoudong = 0; //取消手动报警
- }
- if(menu_1 == 1) //设置高温报警
- {
- if(key_can == 2)
- {
- s_temp ++ ; //高温报警值加1
- if(s_temp > 99)
- s_temp = 99;
- }
- if(key_can == 3)
- {
- s_temp -- ; //高温报警值减1
- if(s_temp <= 10)
- s_temp = 10 ;
- }
- dis_smg[0] = smg_du[s_temp % 10]; //取个位显示
- dis_smg[1] = smg_du[s_temp / 10 % 10]; //取十位显示
- dis_smg[2] = 0xbf;
- dis_smg[3] = smg_du[10]; //显示A
- write_eeprom(); //保存数据
- }
- if(menu_1 == 2) //设置烟物报警
- {
- if(key_can == 2)
- {
- s_dengji ++ ; //烟物报警值加1
- if(s_dengji >= 9)
- s_dengji = 9;
- }
- if(key_can == 3)
- {
- s_dengji --; //烟物报警值减1
- if(s_dengji <= 1)
- s_dengji = 1;
- }
- dis_smg[0] = smg_du[s_dengji % 10]; //取个位显示
- dis_smg[1] = 0xbf ;
- dis_smg[2] = 0xbf;
- dis_smg[3] = smg_du[11]; //显示B
- write_eeprom(); //保存数据
- }
- }
- /****************报警函数***************/
- void clock_h_l()
- {
- static uchar value;
- if((dengji >= s_dengji) || (temperature >= s_temp) || (shoudong == 1)) //报警
- {
- value ++;
- if(value >= 2)
- {
- value = 10;
- beep = ~beep; //蜂鸣器报警
- }
- }
- else
- {
- if((dengji < s_dengji) && (temperature < s_temp) && (shoudong == 0)) //取消报警
- {
- value = 0;
- beep = 1; //取消报警
- }
- }
- }
- /***************主函数*****************/
- void main()
- {
- beep = 0; //开机蜂鸣器叫一声
- delay_1ms(200);
- P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff; //初始化IO口为高电平
- temperature = read_temp(); //读取温度值
- init_eeprom(); //开始初始化保存的数据
- delay_1ms(650);
- temperature = read_temp(); //读取温度值
- time_init(); //初始化定时器
- while(1)
- {
- key(); //独立按键程序
- if(key_can < 10)
- {
- key_with(); //按键按下要执行的程序
- }
- if(flag_300ms == 1)
- {
- flag_300ms = 0;
- clock_h_l();
- temperature = read_temp(); //读取温度值
- dengji = ad0832read(1,0);
- dengji = dengji * 10 / 250;
- if(menu_1 == 0)
- {
- if(temperature >= 99)
- temperature = 99;
- dis_smg[3]=smg_du[dengji]; //显示烟物报警等级
- dis_smg[2]= 0xbf; // -
- dis_smg[1]=smg_du[temperature/10%10]; //十位
- dis_smg[0]=smg_du[temperature%10]; //个位 ADC0832为8位ADC,数值为0~255,我们将其分开放入l_tmpdate数组中显示
- }
- }
- delay_1ms(1);
- }
- }
- /*************定时器0中断服务程序***************/
- void time0_int() interrupt 1
- {
- static uchar value;
- TH0 = 0xf8;
- TL0 = 0x30; // 2ms
- value ++;
- display(); //数码管显示函数
- if(value % 150 == 0)
- {
- flag_300ms = 1; //300ms
- value = 0;
- }
- }
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火灾报警 声光报警.7z
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