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本設(shè)計(jì)僅供參考
51單片機(jī)的家居空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（proteus仿真+程序+原理圖+PCB）
原理圖：Altium Designer或Protel 99 SE
仿真版本：proteus8.9
程序編譯器：keil 4
編號(hào)：C0038
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功能描述：
1、可同時(shí)檢測(cè)溫度、濕度、PM2.5濃度并同時(shí)在液晶上面顯示；
2、可以通過(guò)按鍵設(shè)置溫度上下限、濕度上下限和PM2.5濃度上限報(bào)警值；
3、超限啟動(dòng)聲光報(bào)警提醒；
實(shí)物圖：
仿真圖（源文件）：
原理圖（提供源文件）：
PCB圖（提供源文件）：
源程序（提供源文件）：
讀取溫度
/*********************************************************/
// 讀取DHT11的一幀數(shù)據(jù)，濕高、濕低(0)、溫高、溫低(0)、校驗(yàn)碼
/*********************************************************/
void ReadDhtData()
{
uchar HumiHig; // 濕度高檢測(cè)值
uchar HumiLow; // 濕度低檢測(cè)值
uchar TemHig; // 溫度高檢測(cè)值
uchar TemLow; // 溫度低檢測(cè)值
uchar check; // 校驗(yàn)字節(jié)
DHT11_P=0; // 主機(jī)拉低
DelayMs(20); // 保持20毫秒
DHT11_P=1; // DATA總線由上拉電阻拉高
Delay10us(); // 延時(shí)等待30us
Delay10us();
Delay10us();
while(!DHT11_P); // 等待DHT的低電平結(jié)束
while(DHT11_P); // 等待DHT的高電平結(jié)束
//進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)
HumiHig = DhtReadByte(); // 濕度高8位
HumiLow = DhtReadByte(); // 濕度低8為，總為0
TemHig = DhtReadByte(); // 溫度高8位
TemLow = DhtReadByte(); // 溫度低8為，總為0
check = DhtReadByte(); // 8位校驗(yàn)碼，其值等于讀出的四個(gè)字節(jié)相加之和的低8位
DHT11_P=1; // 拉高總線
if(check==HumiHig + HumiLow + TemHig + TemLow) // 如果收到的數(shù)據(jù)無(wú)誤
{
temp=TemHig; // 將溫度的檢測(cè)結(jié)果賦值給全局變量temp
humi=HumiHig; // 將濕度的檢測(cè)結(jié)果賦值給全局變量humi
}
}
顯示函數(shù)
/*********************************************************/
// 1602液晶寫命令函數(shù)，cmd就是要寫入的命令
/*********************************************************/
void LcdWriteCmd(uchar cmd)
{
LcdRs_P = 0;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=cmd;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
/*********************************************************/
// 1602液晶寫數(shù)據(jù)函數(shù)，dat就是要寫入的數(shù)據(jù)
/*********************************************************/
void LcdWriteData(uchar dat)
{
LcdRs_P = 1;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=dat;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
/*********************************************************/
// 1602液晶初始化函數(shù)
/*********************************************************/
void LcdInit()
{
LcdWriteCmd(0x38); // 16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)口
LcdWriteCmd(0x0C); // 開顯示，不顯示光標(biāo)
LcdWriteCmd(0x06); // 地址加1，當(dāng)寫入數(shù)據(jù)后光標(biāo)右移
LcdWriteCmd(0x01); // 清屏
}
/*********************************************************/
// 液晶光標(biāo)定位函數(shù)
/*********************************************************/
void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)
{
// 第一行
if(line==0)
LcdWriteCmd(0x80+column);
// 第二行
if(line==1)
LcdWriteCmd(0x80+0x40+column);
}
/*********************************************************/
// 液晶輸出數(shù)字（PM2.5的）
/*********************************************************/
void LcdPrintNum1(uint num)
{
LcdWriteData(num/100+48); // 百位
LcdWriteData(num%100/10+48); // 十位
LcdWriteData(num%10+48); // 個(gè)位
}
/*********************************************************/
// 液晶輸出數(shù)字（溫濕度的）
/*********************************************************/
void LcdPrintNum2(uchar num)
{
LcdWriteData(num/10+48); // 十位
LcdWriteData(num%10+48); // 個(gè)位
}
/*********************************************************/
// 液晶輸出字符串函數(shù)
/*********************************************************/
void LcdPrintStr(uchar *str)
{
while(*str!='?')
LcdWriteData(*str++);
}
/*********************************************************/
// 液晶顯示內(nèi)容初始化
/*********************************************************/
void LcdShowInit()
{
LcdGotoXY(0,0); // 液晶光標(biāo)定位到第0行第0列
LcdPrintStr(" PM2.5: ug/m3 "); // 顯示內(nèi)容
LcdGotoXY(1,0); // 液晶光標(biāo)定位到第1行第0列
LcdPrintStr("T: C H: %RH"); // 顯示內(nèi)容
LcdGotoXY(1,4); // 溫度單位攝氏度上面的圓圈符號(hào)
LcdWriteData(0xdf);
}
按鍵掃描函數(shù)
/*********************************************************/
// 按鍵掃描
/*********************************************************/
void KeyScanf()
{
if(KeySet_P==0) // 判斷設(shè)置按鍵是否被按下
{
EA=0;
/*將液晶顯示改為設(shè)置溫度的頁(yè)面****************************************************/
LcdWriteCmd(0x01);
LcdGotoXY(0,0);
LcdPrintStr("Temperature Set ");
LcdGotoXY(1,0);
LcdPrintStr(" - C ");
LcdGotoXY(1,10);
LcdWriteData(0xdf);
LcdGotoXY(1,4); // 在液晶上填充溫度的下限值
LcdPrintNum2(AlarmTL);
LcdGotoXY(1,7); // 在液晶上填充溫度的上限值
LcdPrintNum2(AlarmTH);
LcdGotoXY(1,5); // 光標(biāo)定位到第1行第5列
LcdWriteCmd(0x0f); // 光標(biāo)閃爍
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動(dòng)
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動(dòng)
/*設(shè)置溫度的下限值****************************************************************/
while(KeySet_P) // “設(shè)置鍵”沒(méi)有被按下，則一直處于溫度下限的設(shè)置
{
if(KeyDown_P==0) // 判斷 “減按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmTL>0) // 只有當(dāng)溫度下限值大于0時(shí)，才能減1
AlarmTL--;
LcdGotoXY(1,4); // 重新刷新顯示更改后的溫度下限值
LcdPrintNum2(AlarmTL);
LcdGotoXY(1,5); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350); // 延時(shí)
}
if(KeyUp_P==0) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmTL<99) // 只有當(dāng)溫度下限值小于99時(shí)，才能加1
AlarmTL++;
LcdGotoXY(1,4); // 重新刷新顯示更改后的溫度下限值
LcdPrintNum2(AlarmTL);
LcdGotoXY(1,5); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350); // 延時(shí)
}
}
LcdGotoXY(1,8);
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動(dòng)
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動(dòng)
/*設(shè)置溫度的上限值****************************************************************/
while(KeySet_P) // “設(shè)置鍵”沒(méi)有被按下，則一直處于溫度上限的設(shè)置
{
if(KeyDown_P==0) // 判斷 “減按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmTH>0) // 只有當(dāng)溫度上限值大于0時(shí)，才能減1
AlarmTH--;
LcdGotoXY(1,7); // 重新刷新顯示更改后的溫度上限值
LcdPrintNum2(AlarmTH);
LcdGotoXY(1,8); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350); // 延時(shí)
}
if(KeyUp_P==0) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmTH<99) // 只有當(dāng)溫度上限值小于99時(shí)，才能加1
AlarmTH++;
LcdGotoXY(1,7); // 重新刷新顯示更改后的溫度上限值
LcdPrintNum2(AlarmTH);
LcdGotoXY(1,8); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350); // 延時(shí)
}
}
/*將液晶顯示改為設(shè)置濕度的頁(yè)面****************************************************/
LcdWriteCmd(0x01);
LcdGotoXY(0,0);
LcdPrintStr(" Humidity Set ");
LcdGotoXY(1,0);
LcdPrintStr(" - %RH ");
LcdGotoXY(1,4); // 在液晶上填充濕度的下限值
LcdPrintNum2(AlarmHL);
LcdGotoXY(1,7); // 在液晶上填充濕度的上限值
LcdPrintNum2(AlarmHH);
LcdGotoXY(1,5); // 光標(biāo)定位到第1行第5列
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動(dòng)
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10);
/*設(shè)置濕度的下限值****************************************************************/
while(KeySet_P) // “設(shè)置鍵”沒(méi)有被按下，則一直處于濕度下限的設(shè)置
{
if(KeyDown_P==0) // 判斷 “減按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmHL>0) // 只有當(dāng)濕度下限值大于0時(shí)，才能減1
AlarmHL--;
LcdGotoXY(1,4); // 重新刷新顯示更改后的濕度下限值
LcdPrintNum2(AlarmHL);
LcdGotoXY(1,5); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350);
}
if(KeyUp_P==0) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmHL<99) // 只有當(dāng)濕度下限值小于99時(shí)，才能加1
AlarmHL++;
LcdGotoXY(1,4); // 重新刷新顯示更改后的濕度下限值
LcdPrintNum2(AlarmHL);
LcdGotoXY(1,5); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350); // 延時(shí)
}
}
LcdGotoXY(1,8);
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動(dòng)
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動(dòng)
/*設(shè)置濕度的上限值****************************************************************/
while(KeySet_P) // “設(shè)置鍵”沒(méi)有被按下，則一直處于濕度上限的設(shè)置
{
if(KeyDown_P==0) // 判斷 “減按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmHH>0) // 只有當(dāng)濕度上限值大于0時(shí)，才能減1
AlarmHH--;
LcdGotoXY(1,7); // 重新刷新顯示更改后的濕度上限值
LcdPrintNum2(AlarmHH);
LcdGotoXY(1,8); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350);
}
if(KeyUp_P==0) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmHH<99) // 只有當(dāng)濕度上限值小于99時(shí)，才能加1
AlarmHH++;
LcdGotoXY(1,7); // 重新刷新顯示更改后的濕度上限值
LcdPrintNum2(AlarmHH);
LcdGotoXY(1,8); // 重新定位閃爍的光標(biāo)位置
DelayMs(350); // 延時(shí)
}
}
/*將液晶顯示改為設(shè)置PM2.5的頁(yè)面****************************************************/
LcdWriteCmd(0x01); // 設(shè)置界面的顯示框架
LcdGotoXY(0,0);
LcdPrintStr(" PM2.5 Set ");
LcdGotoXY(1,0);
LcdPrintStr(" ug/m3 ");
LcdGotoXY(1,4); // 顯示當(dāng)前的報(bào)警值
LcdPrintNum1(AlarmPM);
LcdGotoXY(1,6); // 光標(biāo)定位到第1行第6列
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動(dòng)
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10);
while(KeySet_P) // “設(shè)置鍵”沒(méi)有被按下，則一直處于光強(qiáng)下限的設(shè)置
{
if(KeyDown_P==0) // 判斷 “減按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmPM>1) // 只有g(shù)AlarmPM大于1才能減1
AlarmPM--;
LcdGotoXY(1,4); // 液晶光標(biāo)定位
LcdPrintNum1(AlarmPM); // 刷新改變后的報(bào)警值
LcdGotoXY(1,6);
DelayMs(200); // 延時(shí)一下
}
if(KeyUp_P==0) // 判斷 “加按鍵“ 是否被按下
{
if(AlarmPM<999) // 只有g(shù)AlarmPM小于999才能加1
AlarmPM++;
LcdGotoXY(1,4); // 液晶光標(biāo)定位
LcdPrintNum1(AlarmPM); // 刷新改變后的報(bào)警值
LcdGotoXY(1,6);
DelayMs(200); // 延時(shí)一下
}
}
/*完成設(shè)置，退出前的處理**********************************************************/
LcdWriteCmd(0x0C); // 取消光標(biāo)閃爍
LcdShowInit(); // 液晶顯示為檢測(cè)界面的
DelayMs(10); // 去除按鍵按下的抖動(dòng)
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 去除按鍵松開的抖動(dòng)
Sector_Erase(0x2000); // 存儲(chǔ)之前必須先擦除
EEPROM_Write(0x2000,AlarmTL); // 把溫度下限存入到EEPROM的0x2000這個(gè)地址
EEPROM_Write(0x2001,AlarmTH); // 把溫度上限存入到EEPROM的0x2001這個(gè)地址
EEPROM_Write(0x2002,AlarmHL); // 把濕度下限存入到EEPROM的0x2002這個(gè)地址
EEPROM_Write(0x2003,AlarmHH); // 把濕度上限存入到EEPROM的0x2003這個(gè)地址
EEPROM_Write(0x2004,AlarmPM/100); // 把PM2.5存入到EEPROM的0x2004和0x2005這兩個(gè)地址
EEPROM_Write(0x2005,AlarmPM%100);
EA=1;
}
}
主函數(shù)
/*********************************************************/
// 主函數(shù)
/*********************************************************/
void main(void)
{
uchar i; // 循環(huán)變量
uint ret; // 保存PM2.5測(cè)量結(jié)果
LcdInit(); // 液晶功能初始化
LcdShowInit(); // 液晶顯示初始化
UartInit(); // 串口初始化
AlarmInit(); // 報(bào)警值初始化
while(1)
{
/*PM2.5的讀取*/
ret=0; // 清零測(cè)量結(jié)果
for(i=0;i<10;i++) // 將最新的20個(gè)測(cè)量結(jié)果求和
{
ret=ret+Value[i];
}
ret=ret/10; // 再除以20求得平均值
pm=((ret*5)/1024.0)*180; // 將讀取到的電壓值轉(zhuǎn)換為灰塵濃度值
LcdGotoXY(0,7); // 液晶定位到第0行第6列
LcdPrintNum1(pm); // 顯示測(cè)量結(jié)果
/*溫濕度讀取*/
EA=0;
ReadDhtData(); // 檢測(cè)溫濕度數(shù)據(jù);
EA=1;
LcdGotoXY(1,2); // 定位到要顯示溫度的地方
LcdPrintNum2(temp); // 顯示溫度值
LcdGotoXY(1,11); // 定位到要顯示濕度的地方
LcdPrintNum2(humi); // 顯示濕度值
// 報(bào)警判斷
AlarmJudge();
/*按鍵掃描和延時(shí)*/
for(i=0;i<30;i++)
{
KeyScanf(); // 按鍵判斷
DelayMs(10);
}
}
}
論文報(bào)告：
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