单片机雨滴霍尔传感器使用 下雨关窗报警器程序

一、实验目的

1. 了解霍尔传感器工作原理

2. 了解雨滴传感器工作原理

3. 学会使用霍尔传感器检测门窗是否关好

4. 学会使用雨滴传感器检测是否下雨

5. 学会使用蜂鸣器发出报警声

二、实验设备

1. 51单片机实验板，以及电源线、下载线、杜邦线等

2. 霍尔传感器、雨滴传感器、蜂鸣器

三、实验项目要求

请设计一款下雨关窗报警器，当检测到下雨时，若用户窗户没有关，则发出报警声提醒用户关窗户。

请按要求设计一个可行方案，包括设备选型、系统连接图等，并编写程序实现上述功能。

四、实验步骤

1. 设计方案

①方案：采用雨滴传感器来判断是否下雨没，霍尔传感器来模拟是否关窗没，通过这两个传感器采集的信息交给单片机做处理，如果下雨没关窗，蜂鸣器响，其他情况蜂鸣器都不响

②设备选型：

1、雨滴传感器（DO）
功能介绍：

DO TTL数字输出也可以连接单片机检测是否有雨。

接上5V电源，电源指示灯亮，感应板上没有水滴时，

DO输出为高电平，开关指示灯灭；滴上一滴水，DO输出为低电平，开关指示灯亮；              刷掉上              面的水滴，又输出高电平状态

AO模拟输出，可以连接单片机的AD口检测滴在上面的雨量大小。

接线方式：
                            1、VCC:接电源正极（3-5V）
                            2、GND:接电源负极
                            3、DO:TTL开关信号输出
                            4、AO:模拟信号输出

2、霍尔传感器

电路设计如图：

传感器附近无磁场时，P0.4 输出高电平。当传感器附件有磁场时，P0.4 输出低电平。

3、TX51单片机实验板（带LCD1602、LED灯、蜂鸣器）

③系统连接图：

2. 编写源程序，编译，生成hex文件

源程序：

Main.c
//本工程基于普中单片机开发板，晶振12MHz
#include <config.h>

#include <uart.h>

sbit beep=P1^5;//蜂鸣器
sbit rain=P1^1;//雨滴传感器开关输出引脚：无雨滴输出1，否则输出0
sbit hall=P1^2;//霍尔传感器开关输出引脚：有磁场输出1，否则输出0


u8 flag=0;              //0:叮,1:咚
u16 n0=0,n1=0;  //n0:叮周期计数，n1:咚周期计数

void delay_us(u16 n)//微秒延时
{
    while(--n);
}

void delay_ms(u16 x)//毫秒延时函数
{u16 i,j;
for(i=0;i<x;i++)
    for(j=0;j<115;j++);
}

void Alarm(u8 t) //蜂鸣器报警,持续t秒,软件延时
{
u8 k;
u16 i,j;                           
for(k=0;k<t;k++)
{ for(i=0;i<200;i++)//叮
      {beep=0;delay_us(50);beep=1;delay_us(50);}
   for(j=0;j<100;j++)//咚
      {beep=0;delay_us(110);beep=1;delay_us(110);}
}
}

void Alarm_Init() //蜂鸣器报警,定时器T0
{
              TMOD&=0xf0;//定时器T0设为方式2,8位自动装载模式
    TMOD|=0x02;
              TH0=0X00;
              TL0=0X00; //定时250us
              EA=1;
              ET0=1;
}

void Alarm_Power(u8 t) //打开/关闭蜂鸣器报警,定时器T0,1：打开，0：关闭
{
              TR0=t;
}

void main()
{
            
              uart_init(4800);
            
              while(1)
              {   
                            if(rain==0) //下雨
                            {
                                          delay_ms(10);                //消抖动
                                          if(rain==0)                //确认触发
                                          {
                                                        if(hall==1)              //确认没有磁场，表示窗户没关
                                                        {
                                                           uart_send_str("rain");
                                                           uart_send_str("close the door");
                                                           Alarm(1);//启动报警响5秒                                                      
                                                        }
                                                        else            
                                                        {
                                                                      uart_send_str("rain");
                                                                      beep =0;
                                                        }
                                          }
                            }                                                         
              }
}

//叮(一个周期高250us低250us，共500个周期，0.25秒)，咚(一个周期高500us低500us，共250个周期，0.25秒)
void time0() interrupt 1
{
              if(flag==0)
              {
                            n0++;
                            if(n0==1000)                           
                            {
                                          n0=0;
                                          flag=1;
                            }
                            else
                            {
                                          beep=~beep;
                            }
              }
              else
              {                                                                         //通过改变定时计数时间可以改变门铃的声音
                            n1++;                                            //叮
                            if(n1==1000)
                            {
                                          n1=0;
                                          TR0=0;
                                          flag=0;
                            }
                            else
                            {
                                          if(n1%2==0)              beep=~beep;
                            }
              }
}
3. 将hex文件下载到实验板运行，描述实验现象
实验现象：
当雨滴传感器的out脚输出低电平时，或霍尔传感器out脚输出低电平时，蜂鸣器响，提示下雨了没关窗，其他情况蜂鸣器不响。

实验总结
通过本次实验了解了霍尔传感器工作原理了解雨滴传感器工作原理，学会了使用霍尔传感器以及雨滴传感器的基本编程思维。