【基于機(jī)某TC89C52單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)8300字（論文）】

STYLEREF"標(biāo)題1"\n1STYLEREF"標(biāo)題1"緒論P(yáng)AGEPAGE14PAGEPAGE15基于機(jī)STC89C52單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)257451緒論 158991.1設(shè)計(jì)背景 1242531.2設(shè)計(jì)依據(jù) 1184891.3設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 1287302整體方案設(shè)計(jì) 162182.1智能家居系統(tǒng)概述 160352.2智能家居功能定義 1277082.3總體設(shè)計(jì)方案 130463硬件電路設(shè)計(jì) 1216083.1系統(tǒng)硬件原理圖 1171713.2STC89C52最小系統(tǒng)概述 188153.3按鍵控制電路 1139343.4電源電路與報(bào)警電路 119633.5LCD1602液晶顯示電路 1168863.6SIM800模塊電路 1184283.7溫度傳感器模塊電路與人體紅外傳感器模塊電路 167583.8傳感器及信號處理電路 1113053.8.1紅外線傳感器 1308663.8.2信號處理電路 1307693.9煙霧檢測模塊 1196983.10繼電器控制電路與復(fù)位按鍵 133944軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 192934.1軟件主程序架構(gòu) 1235914.2顯示程序設(shè)計(jì) 1283784.3串口GSM函數(shù)程序設(shè)計(jì) 1134224.4溫度檢測程序設(shè)計(jì) 195594.5按鍵程序設(shè)計(jì) 175854.6報(bào)警程序設(shè)計(jì) 1255694.7煙霧濃度檢測程序設(shè)計(jì) 149215系統(tǒng)仿真調(diào)試 142495.1焊接調(diào)試 13105.2功能調(diào)試 152036總結(jié) 17656參考文獻(xiàn) 1緒論設(shè)計(jì)背景隨著時(shí)間的推移，人類文明的發(fā)展從未停止，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步從未停止，除此之外，人類也在向全球智能邁進(jìn)。隨著科技文明的進(jìn)步，生活的各個(gè)領(lǐng)域都取得了非常大的進(jìn)步，人們也得到了更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此，人類需要更智能、更快的系統(tǒng)來服務(wù)生活，現(xiàn)代社會(huì)也在向智能化發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)日益增長的趨勢。努力讓產(chǎn)品更智能，從而更好地為人們服務(wù)。不管是智能養(yǎng)殖還是智慧農(nóng)業(yè)，都離不開智能物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來奠定了一定的基礎(chǔ)。時(shí)代的潮流已經(jīng)逐漸從互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上線下完全互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代。所有設(shè)備都連接到網(wǎng)絡(luò)中，可以對各種器件進(jìn)行監(jiān)控和控制，為社會(huì)的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，也為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)日益成熟，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生活和工作中。本次使用GSM技術(shù)作為報(bào)警系統(tǒng)的技術(shù)支持。在日常生活中，報(bào)警系統(tǒng)是無處不在，不管是酒店、影院、學(xué)校、辦公樓還是住宅樓，消防、防盜都與我們的生活密切相關(guān)。監(jiān)控采用紅外檢測和溫度傳感器，當(dāng)檢測到溫度過高或煙霧含量過高時(shí)，就會(huì)提供報(bào)警功能。為了進(jìn)一步了解安防報(bào)警系統(tǒng)的具體工作流程，并更好地研究其工作原理，設(shè)計(jì)了一款以單片機(jī)為基礎(chǔ)的智能家居系統(tǒng)。設(shè)計(jì)依據(jù)智能加密系統(tǒng)使用STC89C52單片機(jī)。該單片機(jī)與傳統(tǒng)的AT89C52芯片相比，具有價(jià)格便宜、速度快、功能強(qiáng)大、通用性強(qiáng)、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)的溫度傳感器使用DS18B20溫度傳感器，體積小，抗干擾能力強(qiáng)。這里使用的是普通震動(dòng)模塊的震動(dòng)傳感器，單片機(jī)控制三極管來控制振動(dòng)器的振動(dòng)，發(fā)出報(bào)警呼叫。該系統(tǒng)使用5v繼電器，具有運(yùn)行速度快、運(yùn)行穩(wěn)定、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。此功能使用方便，只需將繼電器設(shè)定為承受電壓值>=5V即可工作。系統(tǒng)采用這樣的方案，充分利用資源，可以提供更多的效益。除此之外，智能代碼系統(tǒng)使用起來非常方便，所要做的就是設(shè)置報(bào)警溫度和煙霧濃度上限，打開防盜模式。當(dāng)檢測到有人的時(shí)候，溫度或濃度就會(huì)超過上限時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)報(bào)警，并通過無線模塊發(fā)送短信。LCD1602會(huì)顯示當(dāng)前溫度、當(dāng)前煙度、短信發(fā)送是否成功等，除此之外，顯示屏還可以自由調(diào)節(jié)顯示屏亮度，節(jié)省能源和資源。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本型號使用STC89C52單片機(jī)作為處理器。整體功能主要包括檢測部分、顯示部分和報(bào)警部分。檢測部分主要包括溫度、人體紅外濃度和煙霧濃度。將這些觀測到的信號傳遞給單片機(jī)，再根據(jù)公式計(jì)算出相應(yīng)的溫度和具體的煙霧濃度。顯示部分使用LCD1602液晶顯示屏，顯示感知溫度、濃度、智能防盜功能是否開啟等。系統(tǒng)的第一個(gè)按鈕是開啟和關(guān)閉防盜功能，第二個(gè)按鈕是轉(zhuǎn)換模式，第三和第四個(gè)按鈕是調(diào)節(jié)溫度和濃度上限。報(bào)警部分主要包括蜂鳴器、振動(dòng)器和GSM短信傳輸。可以通過手機(jī)向微控制器發(fā)送短信進(jìn)一步?jīng)Q定是否要啟用防盜功能。當(dāng)溫度超過報(bào)警上限的時(shí)候，溫度LED報(bào)警燈就會(huì)開始閃爍，單片機(jī)指示風(fēng)扇啟動(dòng)并開始冷卻。除此之外，蜂鳴器發(fā)出長時(shí)間的蜂鳴聲，單片機(jī)通過GSM模塊發(fā)送報(bào)警短信。當(dāng)煙霧含量超過報(bào)警上限的時(shí)候，LED報(bào)警燈就會(huì)開始閃爍。此時(shí)，單片機(jī)控制水泵開啟，蜂鳴器長時(shí)間鳴叫報(bào)警，單片機(jī)通過GSM模塊發(fā)送短報(bào)警信息。紅外檢測到有人存在時(shí)，GSM也會(huì)發(fā)送短消息。主板上還有一個(gè)緊急按鈕，緊急按鈕一旦被按下時(shí)，單片機(jī)就會(huì)向手機(jī)發(fā)送緊急短信。整體方案設(shè)計(jì)智能家居系統(tǒng)概述智能家居通，采用先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)、布線技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)個(gè)人需求，將住宅小區(qū)建成智能家居，如地暖、中央空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)、燈光控制、自動(dòng)窗簾等，多媒體家庭系統(tǒng)、安全系統(tǒng)，使家庭生活更加智能、舒適，并提高能源利用率。智能家居系統(tǒng)不但具備傳統(tǒng)的家居功能，更可與互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)及大型資料庫互相配合，大大提高生活體驗(yàn)及便捷性，也能節(jié)約能源消耗，降低生活費(fèi)用成本。智能家居功能定義在本文中，智能家居系統(tǒng)的主要功能是在無人時(shí)防止被盜，對家庭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過人體傳感器與蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，并監(jiān)測室內(nèi)煙霧的溫度以及是否有人存在。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的煙霧濃度和溫度限制時(shí)，就會(huì)向人們的手機(jī)發(fā)送短信，手機(jī)就可以向單片機(jī)發(fā)送相應(yīng)的指令。這就需要監(jiān)測溫度傳感器和MQ-2人體紅外煙霧傳感器。與傳統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)相比，該模式具有信息顯示的特點(diǎn)。本系統(tǒng)選用較為常用的LCD1602液晶顯示器。這種液晶屏既能顯示數(shù)字，還能顯示特殊字符。此外，系統(tǒng)的電子萬年歷還必須具有報(bào)警功能。這樣的話，用戶只需點(diǎn)擊一個(gè)按鈕，就可以設(shè)置最大煙霧密度和溫度限制。當(dāng)達(dá)到上限的時(shí)候，蜂鳴器就會(huì)開始鳴叫，進(jìn)而達(dá)到報(bào)警的效果。單片機(jī)將報(bào)警信息發(fā)送到手機(jī)。總體設(shè)計(jì)方案本模型的核心控制芯片采用單片機(jī)STC89C52作為主控芯片，根據(jù)功能分為控制、顯示、報(bào)警和控制4部分。人體的煙溫和紅外濃度是檢測部分的檢測內(nèi)容。檢測部分使用了DS18B20傳感器。人體的紅外傳感器檢測人體的溫度、濃度和感應(yīng)。顯示部分使用了LCD1602液晶顯示器，并利用單片機(jī)計(jì)算溫度、濃度、數(shù)值等。報(bào)警部分主要包括設(shè)置告警值、蜂鳴器報(bào)警和短信告警。系統(tǒng)框架如圖2.1所示：圖2.1系統(tǒng)框架圖該系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。設(shè)備系統(tǒng)的比較和不同設(shè)備的選擇。選擇性價(jià)比高的設(shè)備，在很大程度上可以降低成本。選定所有材料后，電子電路的設(shè)計(jì)就可以開始了。為了保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成功，必須保證任何分支電路的正確、平滑連接。根據(jù)精密的電路圖，將所有硬件材料完美焊接在一起，進(jìn)而形成一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)。接著開始設(shè)計(jì)軟件，在此過程中需要細(xì)心，編程的每一步都是非常重要的，進(jìn)而可以借助軟件進(jìn)一步控制整個(gè)單片機(jī)。本文采用常用的Keil編程軟件對系統(tǒng)進(jìn)行編程，并采用c++進(jìn)行通用設(shè)計(jì)。在編寫完成之后，確保運(yùn)行沒有問題的時(shí)候，在對其進(jìn)行測試。最后，把生成的HEX文件刻錄到SCM中。硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件原理圖本設(shè)計(jì)使用LCD1602液晶顯示器來測量煙霧的溫度。單片機(jī)STC89C52是系統(tǒng)的主腦，在很大程度上控制各個(gè)模塊的運(yùn)行，并對系統(tǒng)各部分進(jìn)行協(xié)調(diào)。左下角的DS18B20溫度傳感器監(jiān)測當(dāng)前的溫度值，人體的紅外傳感器總能檢測到是否有人。SIM800模塊主要用于在超過上限時(shí)向手機(jī)發(fā)送大量的短信，同時(shí)也可以接收信息。三極管可以驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，繼電器控制水泵。一共有4個(gè)按鈕，其中2個(gè)設(shè)置人體紅外線上限和溫度報(bào)警。蜂鳴器主要用于報(bào)警，2個(gè)LED燈指示人體紅外線和溫度報(bào)警指示燈。只要按下緊急按鈕就可以發(fā)送緊急短信，本文中的單片機(jī)系統(tǒng)使用5V直流供電，具體系統(tǒng)硬件原理圖如下所示：圖3.SEQ圖\*ARABIC\s21系統(tǒng)硬件原理圖STC89C52最小系統(tǒng)概述單片機(jī)STC89C52比89C51有更好的性能和更強(qiáng)的穩(wěn)定性。具體工作是控制各種傳感器和系統(tǒng)的外部部件，如管理人員，以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，單片機(jī)內(nèi)部接收到信息后，對其進(jìn)行處理，并發(fā)出相應(yīng)的命令，使系統(tǒng)在操作中發(fā)揮中心作用。單片機(jī)是一個(gè)電路小、結(jié)構(gòu)簡單的系統(tǒng)。與其他大電路的器件相比，單片機(jī)相對來說比較簡單且廉價(jià)。此外，單片機(jī)的使用范圍非常廣泛。例如，大多數(shù)家用電器都至少有一臺(tái)單片機(jī)，如冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)等。按鍵控制電路系統(tǒng)的按鍵操作系統(tǒng)有4個(gè)常用按鍵，4個(gè)按鍵控制電路并聯(lián)構(gòu)成按鍵操作系統(tǒng)；設(shè)置上限后，必須返回第一個(gè)鍵并重復(fù)使用，按鍵2是確定上限值，按鍵3和按鍵4是增加或減少設(shè)定值的按鍵。按鈕的功能實(shí)際上是調(diào)節(jié)電平差。由于錯(cuò)誤的存在，在編程過程中必須對這些錯(cuò)誤進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在編程的時(shí)候，為了優(yōu)化系統(tǒng)，必須添加防跳函數(shù)。具體的按鈕控制電路圖如下圖所示：圖3.3按鍵控制電路電源電路與報(bào)警電路電源有三個(gè)端口，1口引腳連接開關(guān)的引腳3，電源引腳2接地，引腳3不接，在一定程度上穩(wěn)定了電源器件的作用，電源開關(guān)有6個(gè)引腳，其中引腳3與電源的引腳1相連，引腳2和引腳5接地，電源開關(guān)的引腳1引腳3和引腳4、引腳6作用相同，用于電源的正極輸出。引腳1和引腳3對應(yīng)引腳5，引腳4和引腳6對應(yīng)引腳2，即如果輸出口為1和3口時(shí)，引腳5即為接地。同理，當(dāng)引腳口4和6為輸出時(shí)，引腳2接地。本系統(tǒng)使用的工作電壓不超過5v，所以在5v以內(nèi)可以正常工作。如果電源使用高電壓，系統(tǒng)升壓方式將系統(tǒng)電壓提高到高電壓，系統(tǒng)具有智能化的特點(diǎn)。具體的系統(tǒng)的供電電路如下圖所示：圖3.4.1電源電路當(dāng)通過按鈕設(shè)定煙霧溫度濃度上限，當(dāng)人體紅外線檢測到有人時(shí)，單片機(jī)將展開循環(huán)監(jiān)測，連續(xù)監(jiān)測溫度、煙溫濃度及是否有人，并與上限進(jìn)行比較報(bào)警。該報(bào)警電路主要包括蜂鳴器報(bào)警和短信報(bào)警。蜂鳴器組件使用市場上最實(shí)用的5V功率蜂鳴器，操作相對來說比較簡單，開機(jī)時(shí)還會(huì)發(fā)出聲音。若系統(tǒng)檢測到這三個(gè)因素中有一個(gè)達(dá)到或超過限制時(shí)，就會(huì)報(bào)警并發(fā)出聲音信號。具體電路如下圖所示：圖3.4.2蜂鳴器報(bào)警電路LCD1602液晶顯示電路當(dāng)檢測到溫度和煙霧濃度時(shí)，發(fā)送信號給單片機(jī)，單片機(jī)控制屏幕顯示溫度值、當(dāng)時(shí)是否有人以及當(dāng)時(shí)的煙霧濃度。本系統(tǒng)使用LCD1602液晶顯示，能夠顯示數(shù)值、特殊符號和字母。相對來說，操作原理比較簡單，亮度是可以進(jìn)行調(diào)節(jié)的。它由兩行組成，內(nèi)容清晰易懂，易于使用。一共有17個(gè)引腳，其中有2個(gè)引腳接地，第三引腳接電阻。將單片機(jī)連接到P0端口。LCD1602液晶顯示屏顯示溫度、人體紅外、濃度值及電流上限報(bào)警。具體引腳接線圖如下圖5所示：圖3.5LCD1602液晶顯示電路圖SIM800模塊電路按照系統(tǒng)設(shè)置的上限，采集溫度、煙霧濃度以及當(dāng)前是否有人員，并比較觀測結(jié)果與上限。若超過系統(tǒng)設(shè)置的溫度和濃度上限，那么STM89C52單片機(jī)就會(huì)指示SIM800短信模塊發(fā)送設(shè)置的手機(jī)號碼，以發(fā)送告警數(shù)據(jù)。當(dāng)人體的紅外傳感器模塊檢測到有人時(shí)，就會(huì)發(fā)送短信提示。本系統(tǒng)使用SIM800模塊發(fā)送短信，性能穩(wěn)定，體積小，性價(jià)比相對比較高，可以滿足客戶的不同需求。它被廣泛應(yīng)用于通信環(huán)境中。一共有5個(gè)引腳，連接一個(gè)外部二極管來保護(hù)芯片。發(fā)送短信時(shí)，逆流電路大，在很大程度上會(huì)損壞芯片。一般情況下，通訊方式使用串行通訊。主要有以下幾方面的優(yōu)勢：方便、可靠。電解電容使用1000UF，可作為發(fā)送短信的條件。具體的GSM模塊電路圖如下圖所示：圖3.6sim800模塊電路溫度傳感器模塊電路與人體紅外傳感器模塊電路該系統(tǒng)使用的DS18B20傳感器在市場上非常受歡迎。其特點(diǎn)是體積小、抗干擾能力強(qiáng)、精度高等。此外，該傳感器接線方便，外觀還會(huì)依據(jù)應(yīng)用程序而變化。廣泛應(yīng)用于鍋爐溫度測量、農(nóng)業(yè)大棚溫度測量等，用于小空間設(shè)備的數(shù)字溫度測量和控制。獨(dú)特的單線接口只需要一個(gè)端口，允許多點(diǎn)通信，并不需要外部設(shè)備。單片機(jī)對觀測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，計(jì)算轉(zhuǎn)換當(dāng)前測得的煙濃度和溫度值，并將結(jié)果顯示在液晶屏上。菲涅耳透鏡有兩個(gè)功能：一個(gè)是聚焦功能，另一個(gè)是將檢測區(qū)域劃分成不同的明暗區(qū)域，使進(jìn)入檢測區(qū)域的運(yùn)動(dòng)物體以PIR的形式產(chǎn)生熱解紅外信號。圖3.7信號產(chǎn)生輸出示意圖圖3.7信號產(chǎn)生輸出示意圖傳感器及信號處理電路紅外線傳感器檢測對象檢測對象菲涅爾透鏡熱釋電紅外傳感器信號處理電路Vm圖3.8.1人體檢測電路組成框圖信號處理電路該模型使用BIS0001完成對傳感器輸出信號的處理。BIS0001引腳圖如下圖所示：圖3.8.2BIS0001的引腳圖BIS0001組成的信號處理電路具體如下圖所示：圖3.8.3BIS0001的紅外開關(guān)應(yīng)用電路圖煙霧檢測模塊在這個(gè)模型中，煙霧傳感器使用需要測量MQ-2煙霧的煙霧探測器。測量煙霧時(shí)需要一個(gè)放大電路才能發(fā)揮作用，然后進(jìn)行濾波和電平調(diào)整，使用放大電路在一定程度上可以節(jié)省成本。當(dāng)傳感器當(dāng)前正在檢測煙霧數(shù)據(jù)時(shí)，電信號開始執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。當(dāng)檢測到煙霧超標(biāo)時(shí)，信號就會(huì)經(jīng)過電壓方程，輸出高電平的數(shù)字信號，反之是低電平。它的工作原理是，當(dāng)煙霧離子進(jìn)入電離層時(shí)，氣溶膠吸收并中和了大量的負(fù)離子。具體的ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換電路如下圖所示：圖3.9ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器電路繼電器控制電路與復(fù)位按鍵當(dāng)煙霧報(bào)警器響起時(shí)，單片機(jī)指示繼電器會(huì)關(guān)閉，并啟動(dòng)水泵進(jìn)行滅火。電磁繼電器的原理和特點(diǎn)：圖3.10.1繼電器原理圖在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用了按鈕復(fù)位的方法，也就是返回到原始位置，重新啟動(dòng)，系統(tǒng)的所有部分都被初始化。雖然單片機(jī)是智能化的，但它不同于人類。只根據(jù)指令工作，所以它在處理數(shù)據(jù)的過程中，難免會(huì)存在一系列問題，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，這樣的問題在生活中是很常見的。例如，手機(jī)突然死機(jī)，顯示屏靜止不動(dòng)。只要重新啟動(dòng)即可正常使用，這就是復(fù)位鍵的功能。允許系統(tǒng)格式化，在系統(tǒng)不工作或出現(xiàn)小問題時(shí)，按此按鈕可達(dá)到格式化效果。這個(gè)功能是由單片機(jī)的基本功能來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)我們使用單片機(jī)的時(shí)候，通過初始化來進(jìn)一步清除單片機(jī)之前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。為了提供新的信息，單片機(jī)的應(yīng)用仍然是非常復(fù)雜的。系統(tǒng)中有很多地方存在復(fù)位按鍵。每個(gè)單片機(jī)都有一個(gè)復(fù)位按鈕，即使停電也可以復(fù)位。例如，如果一個(gè)程序不能工作并崩潰了，它還需要一個(gè)重置按鈕。具體按鍵復(fù)位電路如下圖所示：圖3.10.2復(fù)位電路圖軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件主程序架構(gòu)當(dāng)硬件系統(tǒng)準(zhǔn)備好后，必須對系統(tǒng)中各個(gè)單片機(jī)傳感器的軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)和編程。在原理框圖的基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，各部分先繪制流程圖，接著按照系統(tǒng)進(jìn)行功能設(shè)計(jì)。首先，初始化任何設(shè)備，如溫度傳感器、人體紅外傳感器等。完成初始化后，各模塊開始檢測煙霧濃度、溫度、是否有人以及設(shè)置的溫度上限。當(dāng)煙霧濃度超過設(shè)定上限時(shí)，蜂鳴器就會(huì)開始鳴響，LED亮起，溫度達(dá)到上限，風(fēng)扇開啟；煙霧超過上限，水泵就會(huì)啟動(dòng)；當(dāng)檢測到有人的時(shí)候，蜂鳴器也會(huì)響起，除此之外，單片機(jī)還會(huì)將此時(shí)的溫度值和濃度值發(fā)送短信到指定的手機(jī)號碼。顯示程序設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)的過程中，使用了LCD1602液晶顯示。首先，在設(shè)備上運(yùn)行子函數(shù)程序，并初始化屏幕。除此之外，刪除屏幕上以前所有的程序和數(shù)據(jù)。如果沒有清零的話，返回格式化并繼續(xù)進(jìn)行擦除。接著單片機(jī)把數(shù)據(jù)寫入顯示器，從而使顯示器展現(xiàn)數(shù)據(jù)，將此時(shí)的溫度，煙霧濃度，以及設(shè)定的溫度和煙霧濃度上限在顯示器中顯示出來結(jié)果。除此之外，LCD屏幕還可以控制亮度，當(dāng)按下按鈕設(shè)定上限的時(shí)候，數(shù)字會(huì)發(fā)生變化，最后按照程序?qū)⒉杉臄?shù)值LCD1602顯示在LCD屏幕上。LCD1602顯示器的具體流程如下圖所示：圖4.2LCD1602初始化流程圖串口GSM函數(shù)程序設(shè)計(jì)GSM模塊連接到單片機(jī)后，插入SIM卡，但需要注意卡的插入方式，保證其插入正確。系統(tǒng)開機(jī)后，打開GSM模塊開關(guān)，初始化串口。目前，LCD1602液晶屏顯示GSMINIT是指在防盜系統(tǒng)開啟時(shí)，溫度超過上限時(shí)設(shè)置SETSMS。發(fā)送成功后，就會(huì)顯示“SETOK”字樣。如果需要發(fā)送短消息，就要保證ES=1，EA=1命令。具體的串口配置流程圖如下所示：圖4.3GSM串口初始化流程圖溫度檢測程序設(shè)計(jì)打開電源開關(guān)后，溫度傳感器就開始工作。首先對數(shù)字測溫模塊DS18B20進(jìn)行初始化，然后讀出、分析、轉(zhuǎn)換數(shù)字測溫模塊DS18B20的啟動(dòng)信號。給單片機(jī)發(fā)送一個(gè)信號，然后復(fù)位DS18B20數(shù)字測溫模塊的初始值，如果沒有中斷的話，就要讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，相反的話，就要回歸其復(fù)位功能。圖4.4溫度檢測流程圖按鍵程序設(shè)計(jì)該模型的主要電路主要是增加、減少、加強(qiáng)和恢復(fù)溫度上限和人體紅外煙霧濃度。不同的頁面有不同的含義和功能，就像設(shè)置手機(jī)號碼一樣。按鈕有4個(gè)引腳，另一邊有2個(gè)，同一側(cè)是相互連接的，4個(gè)按鈕是并排連接的，只需要在連接按鈕的時(shí)候把相同的引腳連接起來。該按鈕的工作原理是檢測主程序中的高低電平信號。當(dāng)檢測到按鈕的低信號時(shí)，在一個(gè)回路中進(jìn)行檢測，并將單片機(jī)系統(tǒng)傳輸?shù)桨粹o的子程序。不同功能的按鈕需要不同的函數(shù)來完成對應(yīng)的操作。除此之外，還應(yīng)該注意延遲操作，從而進(jìn)一步減少誤差。這些按鈕能夠用于設(shè)置溫度上限和人體紅外警報(bào)，并接受短信號碼。具體流程圖如下所示：圖4.5按鍵流程圖報(bào)警程序設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，在執(zhí)行主函數(shù)的時(shí)候，系統(tǒng)已經(jīng)檢測到是否有中斷現(xiàn)象。首先用按鈕設(shè)定溫度上限和人體紅外煙霧濃度上限，然后檢查是否超過上限，人體紅外傳感器模塊是否在發(fā)射開關(guān)信號。一旦超過上限，蜂鳴器就會(huì)開始鳴響，對應(yīng)的LED報(bào)警燈也會(huì)亮起，SIM800就會(huì)發(fā)送報(bào)警信息到對應(yīng)手機(jī)。具體的報(bào)警處理流程如下圖所示：圖4.6報(bào)警流程圖煙霧濃度檢測程序設(shè)計(jì)當(dāng)煙霧采集到最新數(shù)據(jù)時(shí)，將模擬量發(fā)送到adc0832展開處理。格式化ADC0832后，由于ADC0832有2個(gè)通道，應(yīng)該選擇它。在該模型中，選擇的數(shù)據(jù)通道為0，接著讀取數(shù)據(jù)。字節(jié)為8位，逐位讀取，將當(dāng)前讀取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為較大的數(shù)字，并將其轉(zhuǎn)換為當(dāng)前電壓值。具體如下所示：圖4.7通信模塊流程圖系統(tǒng)仿真調(diào)試焊接調(diào)試硬件和軟件設(shè)計(jì)完成后，開始焊接電路板。該系統(tǒng)所需的所有硬件部件和焊錫引腳必須仔細(xì)準(zhǔn)備所有材料的電路板圖紙。這是啟動(dòng)焊接的基礎(chǔ)。系統(tǒng)的配置必須逐步完成。第一步是焊接插排，因?yàn)檫@是必要的。第二級是單片機(jī)，它是系統(tǒng)的核心。單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路開始焊接，進(jìn)而確定LCD1602的焊接位置。值得注意的是，連接時(shí)必須將電阻器加到單片機(jī)的p0端口上，并與系統(tǒng)連線。第三步是焊接各個(gè)模塊，如：溫度傳感器、蜂鳴器、人體紅外濃度傳感器等。IM800短信模塊和其他模塊一樣，主要通過導(dǎo)線連接。仔細(xì)按照時(shí)間表，以確保沒有發(fā)生短路。一開始，規(guī)劃軟件部分是非常有用的。使用編程器將新編寫的程序刻錄到單片機(jī)STC89C52上，并放置在電路板的插排位置。值得注意的是，不能用力過大，否則很容易損壞單片機(jī)。將電源接在插座上，打開電源與總開關(guān)，仔細(xì)觀察電路板的具體變化，若電路板的液晶屏顯示正常的話，也就是焊接成功并能夠正常使用。如果沒有出現(xiàn)的話，就需要單獨(dú)找到每個(gè)部件，具體解決相關(guān)問題，并檢查液晶屏幕，直到成功。功能調(diào)試當(dāng)系統(tǒng)焊接完成，確保沒有問題的時(shí)候，就可以進(jìn)行下一步的功能調(diào)試。當(dāng)單片機(jī)焊料測試沒有問題時(shí)，首先需要格式化設(shè)備。啟用后，“GSMINIT”將出現(xiàn)在LCD1602液晶屏上。這意味著電路是正確的。然后對各個(gè)傳感器的操作和操作進(jìn)行相應(yīng)的測試。一般情況下，LCD1602顯示器顯示溫度，煙霧濃度，主要以攝氏度為單位，并顯示設(shè)定的溫度限制。煙霧探測器檢測到該時(shí)刻的煙霧，然后計(jì)算轉(zhuǎn)換達(dá)到相應(yīng)的數(shù)值，檢查按鈕是否可以按下，按鈕是否可以設(shè)置上限；打開電路板開關(guān)與開關(guān)，將手放置在人體紅外處，看報(bào)警LED是否會(huì)亮起。除此之外，設(shè)置低溫上限，環(huán)境溫度高于設(shè)置的溫度上限，并檢查是否有報(bào)警。按下打火機(jī)，熄滅火焰，再將打火機(jī)放在煙霧探測器前，蜂鳴器就會(huì)響。以上三種情況都會(huì)引起警報(bào)。單片機(jī)指示短信模塊向設(shè)置的手機(jī)號碼發(fā)送短信，進(jìn)而達(dá)到告警的效果。當(dāng)溫度高于設(shè)置的上限值時(shí)，風(fēng)扇就會(huì)開啟。當(dāng)濃度高于設(shè)定上限時(shí)，泵就會(huì)啟動(dòng)。在這個(gè)階段，系統(tǒng)性能測試就完成了。首先打開燒錄軟件接著查看端口號具體如下圖所示：若驅(qū)動(dòng)安裝正確，就可單擊串口號，查看當(dāng)前串口是否為串口3接著經(jīng)過串口ttl選擇程序的hex文件來下載程序單擊串行助手 需要觀察以下幾點(diǎn)：確保當(dāng)前序列號與打開的序列號匹配所選文本模式的波特率通常為9600在最后點(diǎn)擊打開串口就可以了。總結(jié)到目前為止，該系統(tǒng)已經(jīng)成功完成。從選擇課題到畢