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基于51单片机的MQ-2烟雾报警系统程序

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楼主
ID:986129 发表于 2021-11-29 21:06 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
单片机选用STC89C52作为控制器件，传感器选用MQ-2型气体传感器实现对烟雾的检测。烟雾报警器主要由烟雾信号采集及模数转换电路、单片机控制电路、显示电路、声光报警电路和电源电路构成。以MQ-2传感器和单片机作为烟雾报警器设计的核心。AD0832对从传感器的得到的数据进行模数转换，传给单片机并在1602上进行相应的显示

单片机源程序如下:
  1. #include <reg51.h>
  2. #include <intrins.h>

  4. #define uchar unsigned char                // 以后unsigned char就可以用uchar代替
  5. #define uint  unsigned int                // 以后unsigned int 就可以用uint 代替

  7. sfr ISP_DATA  = 0xe2;                        // 数据寄存器
  8. sfr ISP_ADDRH = 0xe3;                        // 地址寄存器高八位
  9. sfr ISP_ADDRL = 0xe4;                        // 地址寄存器低八位
  10. sfr ISP_CMD   = 0xe5;                        // 命令寄存器
  11. sfr ISP_TRIG  = 0xe6;                        // 命令触发寄存器
  12. sfr ISP_CONTR = 0xe7;                        // 命令寄存器

  14. sbit ADC_CS   = P1^0;                         // ADC0832的CS引脚
  15. sbit ADC_CLK  = P1^1;                         // ADC0832的CLK引脚
  16. sbit ADC_DAT  = P1^2;                 // ADC0832的DI/DO引脚
  17. sbit LcdRs_P  = P2^7;                     // 1602液晶的RS管脚      
  18. sbit LcdRw_P  = P2^6;                     // 1602液晶的RW管脚
  19. sbit LcdEn_P  = P2^5;                     // 1602液晶的EN管脚
  20. sbit Key1_P   = P3^2;                        // 减按键
  21. sbit Key2_P   = P3^3;                        // 加按键
  22. sbit Buzzer_P = P2^0;                        // 蜂鸣器
  23. sbit Led_P    = P2^1;                        // LED灯

  25. uchar gAlarm;                                        // 报警值

  27. /*********************************************************/
  28. // 单片机内部EEPROM不使能
  29. /*********************************************************/
  30. void ISP_Disable()
  31. {
  32.         ISP_CONTR = 0;
  33.         ISP_ADDRH = 0;
  34.         ISP_ADDRL = 0;
  35. }

  37. /*********************************************************/
  38. // 从单片机内部EEPROM读一个字节，从0x2000地址开始
  39. /*********************************************************/
  40. unsigned char EEPROM_Read(unsigned int add)
  41. {
  42.         ISP_DATA  = 0x00;
  43.         ISP_CONTR = 0x83;
  44.         ISP_CMD   = 0x01;
  45.         ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
  46.         ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
  47.         // 对STC89C51系列来说，每次要写入0x46，再写入0xB9,ISP/IAP才会生效
  48.         ISP_TRIG  = 0x46;          
  49.         ISP_TRIG  = 0xB9;
  50.         _nop_();
  51.         ISP_Disable();
  52.         return (ISP_DATA);
  53. }

  55. /*********************************************************/
  56. // 往单片机内部EEPROM写一个字节，从0x2000地址开始
  57. /*********************************************************/
  58. void EEPROM_Write(unsigned int add,unsigned char ch)
  59. {
  60.         ISP_CONTR = 0x83;
  61.         ISP_CMD   = 0x02;
  62.         ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
  63.         ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
  64.         ISP_DATA  = ch;
  65.         ISP_TRIG  = 0x46;
  66.         ISP_TRIG  = 0xB9;
  67.         _nop_();
  68.         ISP_Disable();
  69. }

  71. /*********************************************************/
  72. // 擦除单片机内部EEPROM的一个扇区
  73. // 写8个扇区中随便一个的地址，便擦除该扇区，写入前要先擦除
  74. /*********************************************************/
  75. void Sector_Erase(unsigned int add)          
  76. {
  77.         ISP_CONTR = 0x83;
  78.         ISP_CMD   = 0x03;
  79.         ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
  80.         ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
  81.         ISP_TRIG  = 0x46;
  82.         ISP_TRIG  = 0xB9;
  83.         _nop_();
  84.         ISP_Disable();
  85. }



  89. /*********************************************************/
  90. // 毫秒级的延时函数，time是要延时的毫秒数
  91. /*********************************************************/
  92. void DelayMs(uint time)
  93. {
  94.         uint i,j;
  95.         for(i=0;i<time;i++)
  96.                 for(j=0;j<112;j++);
  97. }

  99. /*********************************************************/
  100. // 1602液晶写命令函数，cmd就是要写入的命令
  101. /*********************************************************/
  102. void LcdWriteCmd(uchar cmd)
  103. {
  104.         LcdRs_P = 0;
  105.         LcdRw_P = 0;
  106.         LcdEn_P = 0;
  107.         P0=cmd;
  108.         DelayMs(2);
  109.         LcdEn_P = 1;   
  110.         DelayMs(2);
  111.         LcdEn_P = 0;       
  112. }

  114. /*********************************************************/
  115. // 1602液晶写数据函数，dat就是要写入的数据
  116. /*********************************************************/
  117. void LcdWriteData(uchar dat)
  118. {
  119.         LcdRs_P = 1;
  120.         LcdRw_P = 0;
  121.         LcdEn_P = 0;
  122.         P0=dat;
  123.         DelayMs(2);
  124.         LcdEn_P = 1;   
  125.         DelayMs(2);
  126.         LcdEn_P = 0;
  127. }





  133. /*********************************************************/
  134. // 1602液晶初始化函数
  135. /*********************************************************/
  136. void LcdInit()
  137. {
  138.         LcdWriteCmd(0x38);        // 16*2显示，5*7点阵，8位数据口
  139.         LcdWriteCmd(0x0C);        // 开显示，不显示光标
  140.         LcdWriteCmd(0x06);        // 地址加1，当写入数据后光标右移
  141.         LcdWriteCmd(0x01);        // 清屏
  142. }

  144. /*********************************************************/
  145. // 液晶光标定位函数
  146. /*********************************************************/
  147. void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)
  148. {
  149.         // 第一行
  150.         if(line==0)        
  151.                 LcdWriteCmd(0x80+column);
  152.          // 第二行
  153.         if(line==1)        
  154.                 LcdWriteCmd(0x80+0x40+column);
  155. }

  157. /*********************************************************/
  158. // 液晶输出字符串函数
  159. /*********************************************************/
  160. void LcdPrintStr(uchar *str)
  161. {
  162.         while(*str!='\0')
  163.                 LcdWriteData(*str++);
  164. }

  166. /*********************************************************/
  167. // 液晶输出数字
  168. /*********************************************************/
  169. void LcdPrintNum(uchar num)
  170. {
  171.         LcdWriteData(num/100+48);                        // 百位
  172.         LcdWriteData(num%100/10+48);                // 十位
  173.         LcdWriteData(num%10+48);                         // 个位
  174. }


  177. /*********************************************************/
  178. // 液晶显示初始化
  179. /*********************************************************/
  180. void LcdShowInit()
  181. {
  182.         LcdGotoXY(0,0);                                                // 液晶光标定位到第0行
  183.         LcdPrintStr("  MQ-2 System   ");                // 液晶第0行显示"  MQ-2 System   "
  184.         LcdGotoXY(1,0);                                                // 液晶光标定位到第1行
  185.         LcdPrintStr("Gas:    Warn:   ");                        // 液晶第1行显示"Gas:    Warn:   "
  186. }

  188. /*********************************************************/
  189. // ADC0832的时钟脉冲
  190. /*********************************************************/
  191. void WavePlus()
  192. {
  193.         _nop_();
  194.         ADC_CLK = 1;
  195.         _nop_();
  196.         ADC_CLK = 0;
  197. }

  199. /*********************************************************/
  200. // 获取指定通道的A/D转换结果
  201. /*********************************************************/
  202. uchar Get_ADC0832()
  203. {
  204.         uchar i;
  205.         uchar dat1=0;
  206.         uchar dat2=0;
  207.         ADC_CLK = 0;                                // 电平初始化
  208.         ADC_DAT = 1;
  209.         _nop_();
  210.         ADC_CS = 0;
  211.         WavePlus();                                // 起始信号
  212.         ADC_DAT = 1;
  213.         WavePlus();                                // 通道选择的第一位
  214.         ADC_DAT = 0;      
  215.         WavePlus();                                // 通道选择的第二位
  216.         ADC_DAT = 1;
  217.         for(i=0;i<8;i++)                        // 第一次读取
  218.         {
  219.                 dat1<<=1;
  220.                 WavePlus();
  221.                 if(ADC_DAT)
  222.                         dat1=dat1|0x01;
  223.                 else
  224.                         dat1=dat1|0x00;
  225.         }
  226.         for(i=0;i<8;i++)                        // 第二次读取
  227.         {
  228.                 dat2>>= 1;
  229.                 if(ADC_DAT)
  230.                         dat2=dat2|0x80;
  231.                 else
  232.                         dat2=dat2|0x00;
  233.                 WavePlus();
  234.         }
  235.         _nop_();                                        // 结束此次传输
  236.         ADC_DAT = 1;
  237.         ADC_CLK = 1;
  238.         ADC_CS  = 1;   
  239.         if(dat1==dat2)                                // 返回采集结果
  240.                 return dat1;
  241.         else
  242.                 return 0;
  243. }

  245. /*********************************************************/
  246. // 按键扫描
  247. /*********************************************************/
  248. void KeyScanf()
  249. {
  250.         if(Key1_P==0)                                                        // 如果减按键被按下       
  251.         {
  252.                 if(gAlarm>1)                                                // 只有gAlarm大于1才能减1                                                               
  253.                         gAlarm--;                               
  254.                 LcdGotoXY(1,13);                                        // 液晶光标定位到第1行第13列
  255.                 LcdPrintNum(gAlarm);                                // 刷新改变后的报警值
  256.                 DelayMs(250);                                                // 延时一下
  257.                 Sector_Erase(0x2000);                                // 存入EEPROM前先擦除
  258.                 EEPROM_Write(0x2000,gAlarm);                // 报警值存入EEPROM的0x2000这个地址
  259.         }
  260.         if(Key2_P==0)                                                        // 如果加按键被按下       
  261.         {
  262.                 if(gAlarm<100)                                        // 只有gAlarm小于100才能加1
  263.                         gAlarm++;                               
  264.                 LcdGotoXY(1,13);                                        // 液晶光标定位到第1行第13列
  265.                 LcdPrintNum(gAlarm);                                // 刷新改变后的报警值
  266.                 DelayMs(250);                                                // 延时一下
  267.                 Sector_Erase(0x2000);                                // 存入EEPROM前先擦除
  268.                 EEPROM_Write(0x2000,gAlarm);                // 报警值存入EEPROM的0x2000这个地址
  269.         }
  270. }

  272. /*********************************************************/
  273. // 报警判断
  274. /*********************************************************/
  275. void AlarmJudge(uchar dat)
  276. {
  277.         if(dat>gAlarm)
  278.         {
  279.                 Buzzer_P=0;                // 蜂鸣器报警
  280.                 Led_P=0;                        // LED灯亮
  281.         }
  282.         else
  283.         {
  284.                 Buzzer_P=1;                // 蜂鸣器停止报警
  285.                 Led_P=1;                        // LED熄灭
  286.         }       
  287. }



  291. /*********************************************************/
  292. // 主函数
  293. /*********************************************************/
  294. void main(void)
  295. {
  296.         uchar num;
  297.         LcdInit();                                                    // 液晶功能初始化
  298.         LcdShowInit();                                                // 液晶显示内容初始化
  299.         gAlarm=EEPROM_Read(0x2000);                // 从EEPROM中读取报警值
  300.         if((gAlarm==0)||(gAlarm>100))                // 如果读出来数据异常，则重新赋值30
  301.                 gAlarm=30;
  302.         LcdGotoXY(1,13);                                        // 液晶光标定位到第1行第13列
  303.         LcdPrintNum(gAlarm);                                // 显示报警值
  304.         while(1)
  305.         {
  306.                 num=Get_ADC0832();                        // 获取烟雾的浓度值
  307.                 num=num/2.2;                                // 调整浓度值，使其在0-100之间变化
  308.                 if(num>100)
  309.                         num=100;
  310.                 LcdGotoXY(1,4);                                // 液晶光标定位到第1行第4列
  311.                 LcdPrintNum(num);                        // 显示烟雾浓度的值
  312.                
  313.                 KeyScanf();                                        // 按键扫描
  314.                        
  315.                 AlarmJudge(num);                        // 报警判断
  316.                 DelayMs(50);
  317.         }
  318. }
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