67 基于单片机的温湿度、烟雾、阈值切换、状态灯、串口收发

夜间去看海2024-12-17 19:09

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PROTEUS专栏说明-CSDN博客

目录

一、主要功能

二、硬件资源

三、主程序编程

四、资源下载

一、主要功能

基于51单片机，采用DHT11温湿度传感器检测温湿度，采用滑动变阻器连接ADC0832数模转换器模拟烟雾传感器，通过LCD1602显示温度 湿度 烟雾的值，温度初始范围是26-38，湿度阈值范初始范围60-80，烟雾初始阈值100，然后三个按键，一个切换，两个负责增减阈值，按下切换键后LCD1602进入阈值设置页面，首先是温度上限，然后是温度下限，湿度上限，湿度下限，浓度上限，最后切换回实时显示温湿度页面。加五个LED灯，分别是温度过高，过低，湿度过高，湿度过低，浓度过高指示灯。然后如果温度高于阈值，湿度低于阈值，并且浓度高于阈值的这种情况，继电器吸合电机转动，蜂鸣器报警。
加个按键切换模式，手动模式下，电脑串口发送0x01控制单片机继电器吸合
发送0x02,控制单片机继电器断开。

具体动态效果看B站演示视频（高清需要跳转到B站看）

基于单片机的温湿度、烟雾、阈值切换、状态灯、串口收发_哔哩哔哩_bilibili

二、硬件资源

基于KEIL5编写C++代码，PROTEUS8.15进行仿真，全部资源在页尾，提供安装包。

三、主程序编程

cpp 复制代码 
#include <REGX52.H>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned  int
sbit CS=P1^0;                 //adc0832引脚
sbit CLK=P1^1;
sbit DIO=P1^2;
sbit wdled_high = P1^3;
sbit wdled_low  = P1^4;
sbit sdled_high = P1^5;
sbit sdled_low  = P1^6;
sbit ndled_high = P1^7;
sbit beep=P3^4;
sbit key1=P3^7; // 切换
sbit key3=P3^5; // 减少
sbit key2=P3^6; // 增加
sbit key4=P2^7;
sbit jdq = P3^3;//继电器
sbit Temp_data=P2^6;  //DHT11


unsigned char rec_dat_lcd0[6];
unsigned char rec_dat_lcd1[6];
unsigned char rec_dat_lcd2[6];
unsigned char rec_dat_lcd3[6];
unsigned int rec_dat[4];
static uchar u;      //定义变量
int mode=0;
static char Dat_rxd;
static uchar wd,sd;
static int wdsx=38,wdxx=26,sdsx=80,sdxx=60,ndsx=100;
static int flag=0;


void DHT11_delay_us(unsigned char n);
void DHT11_delay_ms(unsigned int z);
void DHT11_start();
unsigned char DHT11_rec_byte();
void DHT11_receive();
void beep_warning();
void cshq();
void xxpxs();
void ajjc();

//延时ms
void DHT11_delay_ms(unsigned int z)
{
    unsigned int i,j;
    for(i=z; i>0; i--)
        for(j=110; j>0; j--);
}

//延时us   --2*n+5us
void DHT11_delay_us(unsigned char n)
{
    while(--n);
}

//DHT11起始信号
void DHT11_start()
{
    Temp_data=1;

    DHT11_delay_us(10);

    Temp_data=0;

    DHT11_delay_ms(50);//这个延时不能过短,18ms以上,实际在仿真当中要想读到数据延时要在延时参数要在40以上才能出数据

    Temp_data=1;

    DHT11_delay_us(30);//这个延时不能过短


}

//接收一个字节

unsigned char DHT11_rec_byte()
{
    unsigned char i,dat=0;
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        while(!Temp_data);
        DHT11_delay_us(8);
        dat <<=1;
        if(Temp_data==1)
        {
            dat +=1;
        }
        while(Temp_data);
    }
    return dat;
}



//接收温湿度数据
void DHT11_receive()
{
    unsigned int R_H,R_L,T_H,T_L;
    unsigned char RH,RL,TH,TL,revise;

    DHT11_start();
    Temp_data=1;
    if(Temp_data==0)
    {
        while(Temp_data==0);   //等待拉高
        DHT11_delay_us(40);  //拉高后延时80us

        R_H=DHT11_rec_byte();    //接收湿度高八位
        R_L=DHT11_rec_byte();    //接收湿度低八位
        T_H=DHT11_rec_byte();    //接收温度高八位
        T_L=DHT11_rec_byte();    //接收温度低八位
        revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位

        DHT11_delay_us(25);    //结束

        if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise)      //校正
        {
            RH=R_H;
            RL=R_L;
            TH=T_H;
            TL=T_L;

        }
        /*数据处理，方便显示*/
        rec_dat[0]=RH;
        rec_dat[1]=RL;
        rec_dat[2]=TH;
        rec_dat[3]=TL;

    }

}

void dht11()
{
	      DHT11_delay_ms(150);
        DHT11_receive();
	      sprintf(rec_dat_lcd0,"%d",rec_dat[0]);
        sprintf(rec_dat_lcd1,"%d",rec_dat[1]);
        sprintf(rec_dat_lcd2,"%d",rec_dat[2]);
        sprintf(rec_dat_lcd3,"%d",rec_dat[3]);
        DHT11_delay_ms(100);
	
	      wd = rec_dat[3]*10 + rec_dat[2];
				sd = rec_dat[1]*10 + rec_dat[0];

}

uchar get_AD_Res()            //ADC0832启动读取函数
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS=0;
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_();
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=0;_nop_();
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK=1;_nop_();
		CLK=0;_nop_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO<<i;
		CLK=1;_nop_();
		CLK=0;_nop_();
	}
	CS=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}
void beep_warning()//蜂鸣器警报并且电机转动
{
	if(wd>=wdxx && wd<=wdsx)
	{
		wdled_high = 1;
		wdled_low  = 1;
	}
	if(wd>wdsx)
	{
		wdled_high = 0;
	}
	if(wd<wdxx)
	{
		wdled_low = 0;
	}
	
	if(sd>=sdxx && sd<=sdsx)
	{
		sdled_high = 1;
		sdled_low  = 1;
	}
	if(sd>sdsx)
	{
		sdled_high = 0;
	}
	if(sd<sdxx)
	{
		sdled_low = 0;
	}
	
	if(u>ndsx)
	{
		ndled_high = 0;
	}
	else
	{
		ndled_high = 1;
	}
	
	if(wd>wdsx  && sd < sdxx  && u>ndsx)
	{
		jdq = 0;
		beep = 1;
	}
	else
	{
		jdq = 1;
		beep = 0;
	}
}


void Com0_Init(void)
{
	  EA = 1;
    ES=1;        //允许串口中断
    TMOD=0x21;   //定时器T1，在方式3中断产生波特率
    SCON=0x50;
    TH1=0xfd;    //波特率设置为9600(晶振12M)
    TL1=0xfd;
    TR1=1;       //开定时器T1运行控制位
}

void Com0(void) interrupt 4 using 1
{
    if(RI)
    {
        Dat_rxd=SBUF;                 //串口接收
        Dat_rxd=Dat_rxd-0x30;
        RI=0;
    }
}
void send_to_com(const char *msg)
{
    while(*msg)
    {
        SBUF = *msg;  // 发送数据
        while(!TI);   // 等待发送完成
        TI = 0;       // 清除发送完成标志位
        msg++;        // 指向下一个字符
    }
}

void send_int_to_com(int num) {
    char buffer[20]; // 假设最大整数位数不超过20
    sprintf(buffer, "%d", num); // 将整数转换为字符串
    send_to_com(buffer); // 发送字符串
}

void main()					  //主函数
{	
	Com0_Init();//串口初始化 
	LCD_Init();         //显示屏初始化
	beep = 0;
	jdq = 1;
	do
	{
		cshq();  //参数获取
		dht11(); //温湿度获取
		ajjc();   //按键检测
		xxpxs();  //显示屏显示
		send_to_com("温度=");
		send_int_to_com(wd);
		send_to_com("\r\n");
		
		send_to_com("湿度=");
		send_int_to_com(sd);
		send_to_com("\r\n");
		
		send_to_com("浓度=");
		send_int_to_com(u);
		send_to_com("\r\n");
		if(mode == 0)
		{
	  beep_warning();    //状态判断
		}
		else if(mode == 1)
		{
			if(Dat_rxd == 0x01)
				{ 
					jdq=0;
				}
				else if(Dat_rxd==0x02)
				{ 
					jdq=1;
				}
		}

	}  while(1);
}
void ajjc()  //按键检测
{
	if(!key1)
	{
		flag++;
	 LCD_Init();
		if(flag>5)
		{
			flag=0;
		}
		while(!key1);
	}
	
	if(!key4)
	{
		mode++;
		if(mode>1)
		{
			mode=0;
		}
		while(!key4);
	}
	
	if(!key2)
	{
		switch(flag)
		{
			case 0:break;
			case 1:wdsx++;break;
			case 2:wdxx++;break;
			case 3:sdsx++;break;
			case 4:sdxx++;break;
			case 5:ndsx++;break;
		}
		while(!key2);
	}
	
	if(!key3)
	{
		switch(flag)
		{
			case 0:break;
			case 1:wdsx--;break;
			case 2:wdxx--;break;
			case 3:sdsx--;break;
			case 4:sdxx--;break;
			case 5:ndsx--;break;
		}
		while(!key3);
	}
}
void xxpxs()  //显示屏显示
{
	if(mode == 0)
	{
	LCD_ShowString(1,15,"zd");
	}
	else
	{
	LCD_ShowString(1,15,"sd");
	}
	LCD_ShowNum(2,16,flag,1);
	switch(flag)
	{
		case 0:LCD_ShowString(1,1,"nd:");	
					LCD_ShowNum(1,4,u,3); 
					LCD_ShowString(2,1,"wd:");	
					LCD_ShowNum(2,4,wd,3);
					LCD_ShowString(2,8,"sd:");	
					LCD_ShowNum(2,11,sd,3);
		break;
		case 1:
					 LCD_ShowString(1,1,"wdxx:");
					 LCD_ShowNum(1,6,wdxx,3); 
					 LCD_ShowString(2,1,"wdsx:");
					 LCD_ShowNum(2,6,wdsx,3); 
		break;
		case 2:
					 LCD_ShowString(1,1,"wdxx:");
					 LCD_ShowNum(1,6,wdxx,3); 
					 LCD_ShowString(2,1,"wdsx:");
					 LCD_ShowNum(2,6,wdsx,3); 
		break;
		case 3:
				   LCD_ShowString(1,1,"sdxx:");
					 LCD_ShowNum(1,6,sdxx,3); 
					 LCD_ShowString(2,1,"sdsx:");
					 LCD_ShowNum(2,6,sdsx,3); 
		break;
		case 4:
			     LCD_ShowString(1,1,"sdxx:");
					 LCD_ShowNum(1,6,sdxx,3); 
					 LCD_ShowString(2,1,"sdsx:");
					 LCD_ShowNum(2,6,sdsx,3); 
		break;
		case 5:
			     LCD_ShowString(1,1,"ndsx:");
					 LCD_ShowNum(1,6,ndsx,3); 
					 LCD_ShowString(2,1,"        ");
		break;
	}

	
	
}
void cshq()  //参数获取
{
	  u=get_AD_Res();
}

四、资源下载

全部资料（源程序、仿真文件、安装包、演示视频）：

链接: https://pan.baidu.com/s/19JUIfVYJc24vcu2DwKnILw?pwd=5nt5 提取码: 5nt5

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