基于STC89C52单片机空气PM2.5系统设计资料

  1. #include <reg52.h>
  2. #include <intrins.h>
  3. #define uint unsigned int
  4. #define uchar unsigned char //宏定义
  5. sbit RS=P1^6;//液晶接口
  6. sbit EN=P1^7;
  7. sbit LED = P2^0;//粉尘传感器控制接口
  8. sbit ADCS = P3^7;//AD0832接口
  9. sbit ADCLK =P3^5;
  10. sbit ADDI = P3^6;
  11. sbit ADDO = P3^6;
  12. sbit SET= P1^1;//按键接口
  13. sbit ADD= P1^2;
  14. sbit DEC= P1^3;
  15. sbit BEEP=P2^1;//蜂鸣器接口
  16. uchar set_st;
  17. uchar tab[5];
  18. uint DUST_SET=150; //固体颗粒的阈值
  19. //bit shanshuo_st; //闪烁间隔标志
  20. bit beep_st; //蜂鸣器间隔标志
  21. uchar x=4; //计数器
  22. //定义标识
  23. uchar FlagStart = 0;
  24. float DUST_Value;
  25. uint DUST;
  26. uchar num=0;
  27. uchar mm;
  28. uchar abc;
  29. uchar ADC_Get[10]={0}; //定义AD采样数组
  30. uchar str[5]={0};
  31. /*****初始化定时器0*****/
  32. void InitTimer(void)
  33. {
  34. TMOD = 0x01;
  35. TL0 = (65536-10000)/256; //定时10ms
  36. TH0 = (65536-10000)%256;
  37. TR0 = 1;
  38. ET0 = 1;
  39. EA = 1;
  40. }
  41. /*************************lcd1602程序**************************/
  42. void delay1ms(uint ms)//延时1毫秒
  43. {
  44. uint i,j;
  45. for(i=0;i<ms;i++)
  46. for(j=0;j<100;j++);
  47. }
  48. void wr_com(uchar com)//写指令//
  49. {
  50. delay1ms(1);
  51. RS=0;
  52. // RW=0;
  53. EN=0;
  54. P0=com;
  55. delay1ms(1);
  56. EN=1;
  57. delay1ms(1);
  58. EN=0;
  59. }
  60. void wr_dat(uchar dat)//写数据//
  61. {
  62. delay1ms(1);;
  63. RS=1;
  64. // RW=0;
  65. EN=0;
  66. P0=dat;
  67. delay1ms(1);
  68. EN=1;
  69. delay1ms(1);
  70. EN=0;
  71. }
  72. /*****************************液晶初始化
  73. *********************************************/
  74. void lcd_init()//初始化设置//
  75. {
  76. delay1ms(15);
  77. wr_com(0x38);
  78. delay1ms(5);
  79. wr_com(0x01);
  80. delay1ms(5);
  81. wr_com(0x06);
  82. delay1ms(5);
  83. wr_com(0x0c);
  84. delay1ms(5);
  85. wr_com(0x80);
  86. wr_dat('P');//
  87. wr_com(0x81);
  88. wr_dat('M');//:
  89. wr_com(0x82);
  90. wr_dat('2');//
  91. wr_com(0x83);
  92. wr_dat('.');//:
  93. wr_com(0x84);
  94. wr_dat('5');//:
  95. wr_com(0x85);
  96. wr_dat(':');
  97. wr_com(0x8b);
  98. wr_dat('m');
  99. wr_com(0x8c);
  100. wr_dat('g');
  101. wr_com(0x8d);
  102. wr_dat('/');
  103. wr_com(0x8e);
  104. wr_dat('m');
  105. wr_com(0x8f);
  106. wr_dat('3');
  107. /
  108. wr_com(0xc0);
  109. wr_dat('A');
  110. wr_com(0xc1);
  111. wr_dat('l');
  112. wr_com(0xc2);
  113. wr_dat('a');
  114. wr_com(0xc3);
  115. wr_dat('r');
  116. wr_com(0xc4);
  117. wr_dat('m');
  118. wr_com(0xc5);
  119. wr_dat(':');
  120. wr_com(0xcb);
  121. wr_dat('m');
  122. wr_com(0xcc);
  123. wr_dat('g');
  124. wr_com(0xcd);
  125. wr_dat('/');
  126. wr_com(0xce);
  127. wr_dat('m');
  128. wr_com(0xcf);
  129. wr_dat('3');
  130. }
  131. /*****************显示函数******************************/
  132. void disp(unsigned int Data)//PM2.5值显示
  133. {
  134. uint Temp;
  135. Temp=Data%10000;
  136. str[0]=Temp/1000+0x30; //千位
  137. Temp%=1000;
  138. str[1]='.';
  139. str[2]=Temp/100+0x30; //百位
  140. Temp%=100;
  141. str[3]=Temp/10+0x30; //十位
  142. str[4]=Temp%10+0x30; //个位
  143. wr_com(0x86);
  144. wr_dat(str[0]);
  145. wr_com(0x87);
  146. wr_dat(str[1]);
  147. wr_com(0x88);
  148. wr_dat(str[2]);
  149. wr_com(0x89);
  150. wr_dat(str[3]);
  151. wr_com(0x8a);
  152. wr_dat(str[4]);
  153. }
  154. /************************报警值显示************************************/
  155. void baojing()
  156. {
  157. wr_com(0xc6);
  158. wr_dat(tab[0]+0x30);
  159. wr_com(0xc7);
  160. wr_dat(tab[1]);
  161. wr_com(0xc8);
  162. wr_dat(tab[2]+0x30);
  163. wr_com(0xc9);
  164. wr_dat(tab[3]+0x30);
  165. wr_com(0xca);
  166. wr_dat(tab[4]+0x30);
  167. }
  168. /*****延时子程序*****/
  169. void Delay(uint num)
  170. {
  171. while( --num );
  172. }
  173. /**************************按键检测
  174. *******************************************/
  175. void checkkey()
  176. {
  177. if(SET==0)
  178. {
  179. Delay(2000);
  180. do{}while(SET==0);
  181. set_st++;
  182. if(set_st>1)set_st=0;
  183. }
  184. if(set_st==0)
  185. {
  186. }
  187. else if(set_st==1)
  188. {
  189. if(DEC==0)
  190. {
  191. Delay(2000);
  192. do{}while(DEC==0);
  193. if(DUST_SET>0)DUST_SET--;
  194. if(DUST_SET==0)DUST_SET=0;
  195. }
  196. if(ADD==0)
  197. {
  198. Delay(2000);
  199. do{}while(ADD==0);
  200. DUST_SET++;
  201. if(DUST_SET>800)DUST_SET=800;
  202. }
  203. }
  204. tab[0]=DUST_SET/1000;
  205. tab[1]='.';
  206. tab[2]=DUST_SET%1000/100;
  207. tab[3]=DUST_SET%100/10;
  208. tab[4]=DUST_SET%10;
  209. }
  210. /*****报警子程序*****/
  211. void Alarm()
  212. {
  213. if(x>=10){beep_st=~beep_st;x=0;}
  214. if(DUST>DUST_SET&&beep_st==1)BEEP=0;
  215. else BEEP=1;
  216. // if(DUST>0&&DUST<100){LED2=0;LED3=1;LED4=1;}
  217. // if(DUST>=10&&DUST<300){LED2=1;LED3=0;LED4=1;}
  218. // if(DUST>=300){LED2=1;LED3=1;LED4=0;}
  219. }
  220. /**************************AD0832转换程序
  221. ***********************************************/
  222. uchar ADC0832(bit mode,bit channel) //AD转换,返回结果
  223. {
  224. uchar i,dat,ndat;
  225. ADCS = 0;//拉低CS端
  226. nop();
  227. nop();
  228. ADDI = 1; //第1个下降沿为高电平
  229. ADCLK = 1;//拉高CLK端
  230. nop();
  231. nop();
  232. ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿1
  233. nop();
  234. nop();
  235. ADDI = mode; //低电平为差分模式,高电平为单通道模式。
  236. ADCLK = 1;//拉高CLK端
  237. nop();
  238. nop();
  239. ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿2
  240. nop();
  241. nop();
  242. ADDI = channel; //低电平为CH0,高电平为CH1
  243. ADCLK = 1;//拉高CLK端
  244. nop();
  245. nop();
  246. ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿3
  247. ADDI = 1;//控制命令结束(经试验必需)
  248. dat = 0;
  249. //下面开始读取转换后的数据,从最高位开始依次输出(D7~D0)
  250. for(i = 0;i < 8;i++)
  251. {
  252. dat <<= 1;
  253. ADCLK=1;//拉高时钟端
  254. nop();
  255. nop();
  256. ADCLK=0;//拉低时钟端形成一次时钟脉冲
  257. nop();
  258. nop();
  259. dat |= ADDO;
  260. }
  261. ndat = 0; //记录D0
  262. if(ADDO == 1)
  263. ndat |= 0x80;
  264. //下面开始继续读取反序的数据(从D1到D7)
  265. for(i = 0;i < 7;i++)
  266. {
  267. ndat >>= 1;
  268. ADCLK = 1;//拉高时钟端
  269. nop();
  270. nop();
  271. ADCLK=0;//拉低时钟端形成一次时钟脉冲
  272. nop();
  273. nop();
  274. if(ADDO==1)
  275. ndat |= 0x80;
  276. }
  277. ADCS=1;//拉高CS端,结束转换
  278. ADCLK=0;//拉低CLK端
  279. ADDI=1;//拉高数据端,回到初始状态
  280. if(dat==ndat)
  281. return(dat);
  282. else
  283. return 0;
  284. }
  285. /*****定时器0中断服务程序*****/
  286. void timer0(void) interrupt 1
  287. {
  288. uint j;
  289. TL0 = (65536-10000)/256; //定时10ms
  290. TH0 = (65536-10000)%256;
  291. LED=1; //开启传感器的LED
  292. x++;
  293. for (j=0;j<30;j++); //0.28ms //延时0.28ms
  294. abc=ADC0832(1,0); //开启ADC采集
  295. FlagStart=1;
  296. TR0 = 0; //先关闭定时器0
  297. EA = 0;
  298. LED=0;//关闭传感器LED
  299. }
  300. //中值滤波
  301. //算法:先进行排序,然后将数组的中间值作为当前值返回。
  302. uchar Error_Correct(uchar *str,uchar num)
  303. {
  304. unsigned char i=0;
  305. unsigned char j=0;
  306. unsigned char Temp=0;
  307. //排序
  308. for(i=0;i<num-1;i++)
  309. {
  310. for(j=i+1;j<num;j++)
  311. {
  312. if(str[i]<str[j])
  313. {
  314. Temp=str[i];
  315. str[i]=str[j];
  316. str[j]=Temp;
  317. }
  318. }
  319. }
  320. //去除误差,取中间值
  321. return str[num/2];
  322. }
  323. /*****主函数*****/
  324. void main(void)
  325. {
  326. InitTimer(); //初始化定时器
  327. BEEP=1;
  328. lcd_init();//初始化显示
  329. delay1ms(500);
  330. while(1)
  331. {
  332. checkkey();//按键检测
  333. if(set_st==0)
  334. {
  335. //wr_com(0x0c);
  336. if(FlagStart==1) //1次数据采集完成
  337. {
  338. num++;
  339. ADC_Get[num]=abc;
  340. if(num>9)
  341. {
  342. num=0;
  343. // DUST=Error_Correct(ADC_Get,10); //求取10次AD采样的值
  344. // DUST_Value=(DUST/256.0)*5000; //转化成电压值MV
  345. // DUST_Value=DUST_Value*0.17-100; //固体悬浮颗粒浓度计算 Y=0.17*X-0.1 X--采样电压V
  346. DUST=Error_Correct(ADC_Get,10);
  347. DUST_Value=(DUST/256.0)*5;//转化成电压值
  348. DUST_Value=(DUST_Value*0.17-0.1)*1000;//固体悬浮颗粒浓度计
  349. if(DUST_Value<0) DUST_Value=0;
  350. if(DUST_Value>760) DUST_Value=760; //限位
  351. DUST=(uint)DUST_Value;
  352. }
  353. TL0 = (65536-10000)/256;
  354. TH0 = (65536-10000)%256;
  355. TR0 = 1; //开启定时器0
  356. EA = 1;
  357. FlagStart=0;
  358. }
  359. Alarm(); //报警检测
  360. }
  361. disp(DUST);//显示粉尘浓度值
  362. baojing();//显示报警值
  363. if(set_st==1)//报警值闪动
  364. {
  365. wr_com(0xca);
  366. wr_com(0x0d);
  367. delay1ms(150);
  368. }
  369. }
  370. }
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