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单片机室内一氧化碳报警设计源码

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ID:295874 发表于 2018-4-27 16:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
本设计程序代码实现室内CO浓度值的在线监测，并可实现报警设定功能。可以互相学习 。，

单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.h>                 //调用单片机头文件
  2. #define uchar unsigned char  //无符号字符型 宏定义        变量范围0~255
  3. #define uint  unsigned int         //无符号整型 宏定义        变量范围0~65535

  5. #include <intrins.h>
  6. //#include "lcd1602.h"

  8. sbit CS=P1^3;                //CS定义为P2口的第4位脚，连接ADC0832CS脚
  9. sbit SCL=P1^0;                //SCL定义为P2口的第3位脚，连接ADC0832SCL脚
  10. sbit DO=P1^1;                //DO定义为P2口的第4位脚，连接ADC0832DO脚

  12. sbit beep = P2^0;   //蜂鸣器IO口定义
  13. long dengji,s_dengji = 50;     //浓度等级


  16. bit flag_300ms ;
  17. uchar key_can;                 //按键值的变量
  18. uchar menu_1;        //菜单设计的变量
  19. uchar flag_clock;

  21. //这三个引脚参考资料
  22. sbit rs=P1^2;         //1602数据/命令选择引脚 H:数据              L:命令
  23. //sbit rw=P2^6;         //1602读写引脚                 H:数据寄存器          L:指令寄存器
  24. sbit e =P1^4;         //1602使能引脚          下降沿触发
  25. uchar code table_num[]="0123456789abcdefg";

  27. /********************************************************************
  28. * 名称 : delay_uint()
  29. * 功能 : 小延时。
  30. * 输入 : 无
  31. * 输出 : 无
  32. ***********************************************************************/
  33. void delay_uint(uint q)
  34. {
  35.         while(q--);
  36. }

  38. /********************************************************************
  39. * 名称 : write_com(uchar com)
  40. * 功能 : 1602命令函数
  41. * 输入 : 输入的命令值
  42. * 输出 : 无
  43. ***********************************************************************/
  44. void write_com(uchar com)
  45. {
  46.         e=0;
  47.         rs=0;
  48. //        rw=0;
  49.         P0=com;
  50.         delay_uint(3);
  51.         e=1;
  52.         delay_uint(25);
  53.         e=0;
  54. }

  56. /********************************************************************
  57. * 名称 : write_data(uchar dat)
  58. * 功能 : 1602写数据函数
  59. * 输入 : 需要写入1602的数据
  60. * 输出 : 无
  61. ***********************************************************************/
  62. void write_data(uchar dat)
  63. {
  64.         e=0;
  65.         rs=1;
  66. //        rw=0;
  67.         P0=dat;
  68.         delay_uint(3);
  69.         e=1;
  70.         delay_uint(25);
  71.         e=0;       
  72. }

  74. /********************************************************************
  75. * 名称 : write_sfm2(uchar hang,uchar add,uchar date)
  76. * 功能 : 显示2位十进制数，如果要让第一行，第五个字符开始显示"23" ，调用该函数如下
  77.                   write_sfm1(1,5,23)
  78. * 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
  79. * 输出 : 无
  80. ***********************************************************************/
  81. void write_sfm2(uchar hang,uchar add,uint date)
  82. {
  83.         if(hang==1)   
  84.                 write_com(0x80+add);
  85.         else
  86.                 write_com(0x80+0x40+add);
  87.         if(date >= 100)
  88.         {
  89.                 write_data(0x30+date/100%10);
  90.                 write_data(0x30+date/10%10);
  91.         }
  92.         else
  93.         {
  94.                 write_data(' ');
  95.                 write_data(0x30+date/10%10);
  96.         }
  97.         write_data(0x30+date%10);       
  98. }

  100. /********************************************************************
  101. * 名称 : write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
  102. * 功能 : 改变液晶中某位的值，如果要让第一行，第五个字符开始显示"ab cd ef" ，调用该函数如下
  103.                   write_string(1,5,"ab cd ef;")
  104. * 输入 : 行，列，需要输入1602的数据
  105. * 输出 : 无
  106. ***********************************************************************/
  107. void write_string(uchar hang,uchar add,uchar *p)
  108. {
  109.         if(hang==1)   
  110.                 write_com(0x80+add);
  111.         else
  112.                 write_com(0x80+0x40+add);
  113.                 while(1)
  114.                 {
  115.                         if(*p == '\0')  break;
  116.                         write_data(*p);
  117.                         p++;
  118.                 }       
  119. }

  121. /********************************************************************
  122. * 名称 : clear_1602()
  123. * 功能 : 清除1602显示
  124. * 输入 : 无
  125. * 输出 : 无
  126. ***********************************************************************/
  127. void clear_1602()
  128. {
  129.         write_string(1,0,"                ");
  130.         write_string(2,0,"                ");
  131. }

  133. /***********************lcd1602上显示特定的字符************************/
  134. void write_zifu(uchar hang,uchar add,uchar date)
  135. {
  136.         if(hang==1)   
  137.                 write_com(0x80+add);
  138.         else
  139.                 write_com(0x80+0x40+add);
  140.         write_data(date);       
  141. }


  144. /********************************************************************
  145. * 名称 : init_1602()
  146. * 功能 : 初始化1602液晶
  147. * 输入 : 无
  148. * 输出 : 无
  149. ***********************************************************************/
  150. void init_1602()
  151. {
  152.         write_com(0x38);
  153.         write_com(0x0c);
  154.         write_com(0x06);
  155.         write_string(1,0," thickne: 00    ");
  156.         write_string(2,0," Thresho: 80    ");
  157.         write_sfm2(2,9,s_dengji);                   //显示浓度等级
  158. }

  160. uchar a_a;

  162. /********STC89C51扇区分布*******
  163. 第一扇区：1000H--11FF
  164. 第二扇区：1200H--13FF
  165. 第三扇区：1400H--15FF
  166. 第四扇区：1600H--17FF
  167. 第五扇区：1800H--19FF
  168. 第六扇区：1A00H--1BFF
  169. 第七扇区：1C00H--1DFF
  170. 第八扇区：1E00H--1FFF
  171. *****************/

  173. /********STC89C52扇区分布*******
  174. 第一扇区：2000H--21FF
  175. 第二扇区：2200H--23FF
  176. 第三扇区：2400H--25FF
  177. 第四扇区：2600H--27FF
  178. 第五扇区：2800H--29FF
  179. 第六扇区：2A00H--2BFF
  180. 第七扇区：2C00H--2DFF
  181. 第八扇区：2E00H--2FFF
  182. *****************/


  185. #define RdCommand 0x01 //定义ISP的操作命令
  186. #define PrgCommand 0x02
  187. #define EraseCommand 0x03
  188. #define Error 1
  189. #define Ok 0
  190. #define WaitTime 0x01 //定义CPU的等待时间
  191. sfr ISP_DATA=0xe2;  //寄存器申明
  192. sfr ISP_ADDRH=0xe3;
  193. sfr ISP_ADDRL=0xe4;
  194. sfr ISP_CMD=0xe5;
  195. sfr ISP_TRIG=0xe6;
  196. sfr ISP_CONTR=0xe7;

  198. /* ================ 打开 ISP,IAP 功能 ================= */
  199. void ISP_IAP_enable(void)
  200. {
  201.          EA = 0;       /* 关中断   */
  202.          ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18;       /* 0001,1000 */
  203.          ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime; /* 写入硬件延时 */
  204.          ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80;       /* ISPEN=1  */
  205. }
  206. /* =============== 关闭 ISP,IAP 功能 ================== */
  207. void ISP_IAP_disable(void)
  208. {
  209.          ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; /* ISPEN = 0 */
  210.          ISP_TRIG = 0x00;
  211.          EA   =   1;   /* 开中断 */
  212. }
  213. /* ================ 公用的触发代码 ==================== */
  214. void ISPgoon(void)
  215. {
  216.          ISP_IAP_enable();   /* 打开 ISP,IAP 功能 */
  217.          ISP_TRIG = 0x46;  /* 触发ISP_IAP命令字节1 */
  218.          ISP_TRIG = 0xb9;  /* 触发ISP_IAP命令字节2 */
  219.          _nop_();
  220. }
  221. /* ==================== 字节读 ======================== */
  222. unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
  223. {
  224.         EA = 0;
  225.          ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);/* 地址赋值 */
  226.          ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
  227.          ISP_CMD   = ISP_CMD & 0xf8;   /* 清除低3位  */
  228.          ISP_CMD   = ISP_CMD | RdCommand; /* 写入读命令 */
  229.          ISPgoon();       /* 触发执行  */
  230.          ISP_IAP_disable();    /* 关闭ISP,IAP功能 */
  231.          EA  = 1;
  232.          return (ISP_DATA);    /* 返回读到的数据 */
  233. }
  234. /* ================== 扇区擦除 ======================== */
  235. void SectorErase(unsigned int sector_addr)
  236. {
  237.          unsigned int iSectorAddr;
  238.          iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00); /* 取扇区地址 */
  239.          ISP_ADDRH = (unsigned char)(iSectorAddr >> 8);
  240.          ISP_ADDRL = 0x00;
  241.          ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8;   /* 清空低3位  */
  242.          ISP_CMD = ISP_CMD | EraseCommand; /* 擦除命令3  */
  243.          ISPgoon();       /* 触发执行  */
  244.          ISP_IAP_disable();    /* 关闭ISP,IAP功能 */
  245. }
  246. /* ==================== 字节写 ======================== */
  247. void byte_write(unsigned int byte_addr, unsigned char original_data)
  248. {
  249.          EA  = 0;
  250. //         SectorErase(byte_addr);
  251.          ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);  /* 取地址  */
  252.          ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
  253.          ISP_CMD  = ISP_CMD & 0xf8;    /* 清低3位 */
  254.          ISP_CMD  = ISP_CMD | PrgCommand;  /* 写命令2 */
  255.          ISP_DATA = original_data;   /* 写入数据准备 */
  256.          ISPgoon();       /* 触发执行  */
  257.          ISP_IAP_disable();     /* 关闭IAP功能 */
  258.          EA =1;
  259. }


  262. /***********************1ms延时函数*****************************/
  263. void delay_1ms(uint q)
  264. {
  265.         uint i,j;
  266.         for(i=0;i<q;i++)
  267.                 for(j=0;j<120;j++);
  268. }


  271. /******************把数据保存到单片机内部eeprom中******************/
  272. void write_eeprom()
  273. {
  274.         SectorErase(0x2000);
  275. //        byte_write(0x2000, s_dengji);
  276.         byte_write(0x2001, s_dengji);
  277.         byte_write(0x2060, a_a);       
  278. }

  280. /******************把数据从单片机内部eeprom中读出来*****************/
  281. void read_eeprom()
  282. {
  283. //        s_dengji   = byte_read(0x2000);
  284.         s_dengji = byte_read(0x2001);
  285.         a_a      = byte_read(0x2060);
  286. }

  288. /**************开机自检eeprom初始化*****************/
  289. void init_eeprom()
  290. {
  291.         read_eeprom();                //先读
  292.         if(a_a != 2)                //新的单片机初始单片机内问eeprom
  293.         {
  294.                 s_dengji = 80;
  295.                 a_a = 2;
  296.                 write_eeprom();
  297.         }       
  298. }

  300. /***********读数模转换数据********************************************************/       
  301. //请先了解ADC0832模数转换的串行协议，再来读本函数，主要是对应时序图来理解，本函数是模拟0832的串行协议进行的
  302.                                                 //  1  0  0 通道
  303.                                                 //  1  1  1 通道
  304. unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
  305. {
  306.         unsigned char i=0,value=0,value1=0;               
  307.                 SCL=0;
  308.                 DO=1;
  309.                 CS=0;                //开始
  310.                 SCL=1;                //第一个上升沿       
  311.                 SCL=0;
  312.                 DO=SGL;
  313.                 SCL=1;          //第二个上升沿
  314.                 SCL=0;
  315.                 DO=ODD;
  316.                 SCL=1;            //第三个上升沿
  317.                 SCL=0;            //第三个下降沿
  318.                 DO=1;
  319.                 for(i=0;i<8;i++)
  320.                 {
  321.                         SCL=1;
  322.                         SCL=0; //开始从第四个下降沿接收数据
  323.                         value<<=1;
  324.                         if(DO)
  325.                                 value++;                                               
  326.                 }
  327.                 for(i=0;i<8;i++)
  328.                 {                        //接收校验数据
  329.                         value1>>=1;
  330.                         if(DO)
  331.                                 value1+=0x80;
  332.                         SCL=1;
  333.                         SCL=0;
  334.                 }
  335.                 CS=1;
  336.                 SCL=1;       
  337.                 if(value==value1)                                //与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0       
  338.                         return value;
  339.         return 0;
  340. }


  343. /*************定时器0初始化程序***************/
  344. void time_init()          
  345. {
  346.         EA   = 1;                   //开总中断
  347.         TMOD = 0X01;          //定时器0、定时器1工作方式1
  348.         ET0  = 1;                  //开定时器0中断
  349.         TR0  = 1;                  //允许定时器0定时
  350. }

  352. /****************按键处理显示函数***************/
  353. void key_with()
  354. {
  355.         if(key_can == 1)
  356.         {
  357.                 s_dengji ++ ;                    //浓度设置数加1
  358.                 if(s_dengji > 999)
  359.                         s_dengji = 999;
  360.         }
  361.         if(key_can == 2)
  362.         {
  363.                         s_dengji -= 1;        //浓度设置数减1
  364.                 if(s_dengji <= 1)
  365.                         s_dengji = 1 ;
  366.         }
  367.         write_sfm2(2,9,s_dengji);                   //显示浓度等级
  368.         write_eeprom();       //保存数据                                       
  369.                        
  370. }  

  372. /********************独立按键程序*****************/
  373. uchar key_can;         //按键值
  374. sbit key1=P1^5;
  375. sbit key2=P3^3;
  376. void key()         //独立按键程序
  377. {
  378.         static uchar key_new;
  379.         key_can = 20;                   //按键值还原
  380.         key1 = 1;
  381.         key2 = 1;
  382.         if((key1==0)||(key2==0))                //按键按下
  383.         {
  384.                 delay_1ms(1);                     //按键消抖动
  385.                 if(((key1==0)||(key2==0)) && (key_new == 1))
  386.                 {                                                //确认是按键按下
  387.                         key_new = 0;
  388.                         if(key1==0) key_can = 1;
  389.                         if(key2==0) key_can = 2;
  390.                 }                       
  391.         }
  392.         else
  393.                 key_new = 1;       
  394. }

  396. /****************报警函数***************/
  397. void clock_h_l()
  398. {
  399.         static uchar value;
  400.         if(dengji >= s_dengji )                //报警
  401.         {
  402.                 value ++;
  403.                 if(value >= 2)
  404.                 {
  405.                         value = 10;
  406.                         beep = ~beep;          //蜂鸣器报警
  407.                 }
  408.         }else
  409.         {
  410.                 if(dengji < s_dengji)          //取消报警
  411.                 {
  412.                         value = 0;
  413.                         beep = 1;
  414.                 }       
  415.         }
  416. }

  418. /***************主函数*****************/
  419. void main()
  420. {
  421.         beep = 0;                                //开机叫一声   
  422.         delay_1ms(150);
  423.         P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff;                //单片机IO口初始化为1       
  424.         init_eeprom();                              //读eeprom数据
  425.         time_init();                                //初始化定时器
  426.         init_1602();
  427.         while(1)
  428.         {
  429.                 key();                                        //独立按键程序
  430.                 if(key_can < 10)
  431.                 {
  432.                         key_with();                        //按键按下要执行的程序
  433.                 }
  434.                 if(flag_300ms == 1)
  435.                 {               
  436.                         flag_300ms = 0;
  437.                         clock_h_l();           //报警函数
  438.                         dengji = ad0832read(1,0);       
  439.                         dengji = dengji * 450 / 255.0;
  440.                     dengji = dengji - 100;              //首先减去零点漂移，一般是1V
  441.                         if(dengji < 0)
  442.                                 dengji = 0;       
  443.                         dengji = dengji * 2;             //将mV转变成mg/L，系数需要校准   
  444.                                                                   //电压每升高0.1V，实际被测气体的浓度增加20ppm
  445.                                                                   //1ppm=1mg/kg=1mg/L=1×10-6 常用来表示气体浓度，或者溶液浓度。      

  447.                         write_sfm2(1,9,dengji);                  //显示浓度
  448.                 }
  449.         }
  450. }

  452. /*************定时器0中断服务程序***************/
  453. void time0_int() interrupt 1
  454. {       
  455.         static uchar value;
  456.         TH0 = 0x3c;
  457.         TL0 = 0xb0;     // 50ms
  458.         value ++;         
  459.         if(value % 6 == 0)
  460.         {
  461.                 flag_300ms = 1;           //300ms
  462.                 value = 0;
  463.         }
  464. }
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