一、基本介绍
项目名：
基于单片机的CO、有害混合气体检测系统设计
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-006-7
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过MQ-7检测CO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-135检测有害混合气体值，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
仿真资料
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。
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
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
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。
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。
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
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。
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有害气体和一氧化碳；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。
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
*******监测函数
*****/
void Monitor_function(void)
{
char fasong[256];
if(flag_display == 0) //测量界面
{
if(time_num % 10 == 0) //约2s检测一次
{
if(DO1 == 0)
co_value = 60*(Get_Adc_Average(1,1)*3.3/4096.0); //获取一氧化碳浓度
else
co_value = 0;
if(DO2 == 0 )
hgas_value = 60*(Get_Adc_Average(5,1)*3.3/4096.0); //获取有害气体浓度
else
hgas_value = 0;
}
}
if(time_num % 20 == 0) //约4s发送一次
{
sprintf(fasong,"一氧化碳浓度:%dppm\r\n",co_value);
UsartPrintf(USART1,fasong);
sprintf(fasong,"有害气体浓度:%dppm\r\n",hgas_value);
UsartPrintf(USART1,fasong);
}
if(USART1_WaitRecive() == 0)
{
if(strstr((char*)usart1_buf,"A") != NULL) //切换自动模式
{
flag_mode = 0;
}
else if(strstr((char*)usart1_buf,"B") != NULL)//通风关，净化关
{
flag_relay = 0;
flag_mode = 1;
}
else if(strstr((char*)usart1_buf,"C") != NULL)//通风开，净化开
{
flag_relay = 1;
flag_mode = 1;
}
USART1_Clear();
}
}
/****
*******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，显示一氧化碳、有害气体浓度，模式
Oled_ShowCHinese(1, 0, "一氧化碳：");
sprintf(display_buf,"%dPPM ",co_value);
Oled_ShowString(1, 10, display_buf);
Oled_ShowCHinese(2, 0, "有害气体：");
sprintf(display_buf,"%dPPM ",hgas_value);
Oled_ShowString(2, 10, 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：显示设置一氧化碳最大值
Oled_ShowCHinese(1,2,"设置");
Oled_ShowCHinese(2,0,"一氧化碳最大值");
if(time_num % 5 == 0)
{
sprintf(display_buf,"%d ",co_max);
Oled_ShowString(3, 7, display_buf);
}
if(time_num % 10 == 0)
{
Oled_ShowString(3, 7, " ");
}
break;
case 2: //界面2：显示设置有害气体最大值
Oled_ShowCHinese(1,2,"设置");
Oled_ShowCHinese(2,0,"有害气体最大值");
if(time_num % 5 == 0)
{
sprintf(display_buf,"%d ",hgas_max);
Oled_ShowString(3, 7, display_buf);
}
if(time_num % 10 == 0)
{
Oled_ShowString(3, 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(co_value > co_max || hgas_value > hgas_max) //一氧化碳值或有害气体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;
}
}