單片機(jī)的家庭環(huán)境檢測系統(tǒng),溫度,濕度和煙霧濃度,帶報(bào)警功能

設(shè)計(jì)要求
1.以51單片機(jī)為控制核心,利用溫濕度傳感器和煙霧傳感器完成對室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集和處理;
2.LCD1602液晶實(shí)時(shí)顯示溫濕度、煙霧濃度等數(shù)據(jù);
3.用戶能夠通過按鍵設(shè)置溫濕度上下限報(bào)警閥值和煙霧報(bào)警閥值;
4.當(dāng)室內(nèi)溫濕度不在設(shè)定范圍內(nèi)、煙霧濃度超限時(shí),蜂鳴器和LED燈提供聲光報(bào)警;

系統(tǒng)概述
本文設(shè)計(jì)了一款基于MQ-2和DHT11傳感器的室內(nèi)溫濕度-煙霧報(bào)警系統(tǒng),它可以實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫濕度、可燃?xì)?煙霧濃度的實(shí)時(shí)監(jiān)測和顯示,并提供預(yù)警值設(shè)定和聲光報(bào)警功能。

系統(tǒng)硬件主要由AT89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)、MQ-2煙霧傳感器模塊、DHT11溫濕度傳感器模塊、LCD1602顯示模塊、按鍵模塊和聲光報(bào)警模塊組成,系統(tǒng)框架如下。

其中,AT89C52單片機(jī)作為整個(gè)系統(tǒng)的控制核心,用于接收、處理由傳感器采集的信息,并將處理后的信息發(fā)送到LCD進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。

當(dāng)室內(nèi)溫濕度、可燃?xì)饣驘熿F濃度超出用戶設(shè)定的閥值時(shí),相關(guān)LED指示燈點(diǎn)亮,蜂鳴器發(fā)聲。

仿真電路圖

原理圖

仿真分析
打開名為室內(nèi)溫濕度煙感監(jiān)測.pdsprj的仿真文件,雙擊單片機(jī),在彈出的對話窗口中點(diǎn)擊黃色文件夾小圖標(biāo),加載Monitor.hex文件(位于C程序文件夾內(nèi)),運(yùn)行仿真,效果如下。

仿真運(yùn)行效果

由圖可知,LCD第1行顯示Monitor System(監(jiān)控系統(tǒng)),第2行顯示當(dāng)前室內(nèi)溫度為27℃,濕度為55%RH,煙霧濃度為14%。LCD顯示結(jié)果與傳感器上的數(shù)值一致,表示數(shù)據(jù)采樣正確。

通過DHT11傳感器上的3個(gè)紅色小箭頭來模擬室內(nèi)溫濕度的改變。前兩個(gè)紅色小箭頭用于數(shù)值的增減,后一個(gè)小箭頭用于溫度和濕度的切換。

由于Proteus仿真沒有MQ-2煙霧傳感器元件,而MQ-2傳感器的原理是把煙霧濃度直接轉(zhuǎn)化為電阻的變化,所以這里用滑動變阻器來替代它。

通過點(diǎn)擊滑動變阻器RV2上下紅色箭頭,模擬室內(nèi)煙霧濃度的改變。

例如,我們調(diào)整室內(nèi)溫度為31℃,濕度為48%RH,煙霧濃度為7%,結(jié)果如下。

室內(nèi)溫度溫度31℃,濕度48%RH,煙霧濃度7%

用戶可通過調(diào)整鍵、加鍵和減鍵設(shè)置溫濕度上下限報(bào)警閥值和煙霧報(bào)警閥值。

點(diǎn)擊調(diào)整鍵,系統(tǒng)進(jìn)入溫濕度上下限、煙霧報(bào)警閥值設(shè)置界面,如下圖所示。其中T代表溫度,H代表濕度,S代表煙霧濃度。

系統(tǒng)默認(rèn)的溫度范圍為:20-35℃,濕度范圍為:40-85%RH,煙霧報(bào)警閥值為:15%。

溫濕度、煙霧報(bào)警閥值設(shè)置界面

進(jìn)入設(shè)置界面后,溫度下限值光標(biāo)閃爍,此時(shí)可通過加/減鍵對其數(shù)值進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整完成后,繼續(xù)點(diǎn)擊調(diào)整鍵,溫度上限值光標(biāo)閃爍,這時(shí)可對上限值進(jìn)行調(diào)整。

依次類推,全部參數(shù)都設(shè)置好后,再次點(diǎn)擊調(diào)整鍵,即可退出設(shè)置界面,回到系統(tǒng)顯示界面。

例如,我們設(shè)置溫度范圍為28-36℃,濕度范圍為40-65%RH,煙霧報(bào)警閥值為5%。

新設(shè)置的溫濕度、煙霧報(bào)警閥值

當(dāng)系統(tǒng)檢測到室內(nèi)溫濕度不在設(shè)定的上下限范圍內(nèi)或煙霧濃度大于報(bào)警閥值時(shí),蜂鳴器鳴叫,對應(yīng)LED燈點(diǎn)亮。當(dāng)室內(nèi)環(huán)境恢復(fù)正常后,報(bào)警解除。

返回顯示界面后,系統(tǒng)監(jiān)測到當(dāng)前室內(nèi)煙霧濃度為7%,大于設(shè)定的5%,此時(shí)煙感報(bào)警燈點(diǎn)亮,蜂鳴器發(fā)聲,提醒用戶注意。

煙感報(bào)警

綜上所述,仿真運(yùn)行效果滿足設(shè)計(jì)要求。

資源內(nèi)容
(1)基于MQ-2和DHT11的室內(nèi)溫濕度煙霧報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文;
(2)Proteus8.6仿真;
(3)C程序;
(4)AD原理圖;
(5)Visio流程圖;
(6)參考資料;
(7)元器件清單;

資源截圖

資源獲取方法
重要的事情說1遍?。。。。。。。。。?!
由于單片機(jī)的家庭環(huán)境檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)為我的原創(chuàng)設(shè)計(jì),
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