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51单片机智能家居系统设计 含程序源码Proteus仿真原理图

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ID:776699 发表于 2022-5-14 15:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
8%5)X(8@1_4ZIU~I5MJ@4PT.jpg
所用到的知识点：
1、8位共阴极数码管               
2、4x4矩阵键盘
3、液晶显示屏LCD1602
4、大型液晶显示屏 LCD12864
5、实时时钟芯片 DS1302
6、数模转换芯片 ADC0832
7、利用I2C进行的数模转换芯片 PCF8591
8、温度传感器 DS18B20
9、压力传感器 MAX4115
10、光敏电阻 LDR
11、电机驱动电路
12、三态输出移位缓存器 74HC595
13、外部中断及定时器
14、双机通讯
15、片机与上位机通讯 COMPIM

使用说明：
1、用户输入正确的密码，打开门禁之后，LED屏进入欢迎界面，
    居室内各电器自动启动；
2、密码键盘支持删除、清空、提示功能；
3、上方的LED屏实时显示万年历，包括年月日，周，时分秒；
4、下方的LED屏实时显示各传感器检测到的状态，
        第一行依次显示当前的温度、烟雾浓度、光照强度；
5、当温度高于40时，将会自动打开风扇，
    而当温度高于50度时，将会自动报警；
6、当居室内光照强度太低时，自动打开照明系统，
    当居室内光照强度太高时，自动关上窗帘；
7、当室内烟雾浓度，超过20，自动鸣笛报警，警报灯闪烁；
8、用户也可以手动打开或者关上窗帘；
9、家居系统里装有体重秤，可以随时测量体重；
10、网络模块将最新的温度、光照强度、烟雾浓度发送到上位机；


一、首先，进入系统会显示欢迎界面，并输入密码；
      密码输入错误：会显示“请重新输入”
      密码输入正确，会显示“”欢迎”
ZTWS}`I7N7B%)9XZT3NSQ2Y.png
二、密码输入正确之后
       上面的LED显示当前的时间。下面的LED实时显示各传感器检测到的状态，第一行依次显示当前的温度、烟雾浓度、光照强度；如果是温度、光照强度，第二行会显示“worming”+数字，超过这个数字会自动报警；如果是光照强度。第二行会显示“NOMNAL”,”TOO HIGH”,”TOO LOW”，分别表示正常，太高，太低。
@7HW~5JX1AL1_`]8Q[PS8J9.png
三、温度传感器模块，及烟雾检测模块
       超过40度时，风扇慢慢打开。
       超过50度时，自动报警。
       烟雾浓度超过20时，自动报警。
28F9665233BF4362A778B973466FA17C.jpg 531D9C963403411BBD8335E8CA6B13D4.jpg F88021AB8C764FFABFCC6CE3455D27AA.jpg
四、光照强度检测装置
       光照太低时，自动打开照明系统
       光照太高时。自动关上窗帘
       另外，窗帘也可以手动打开、关闭。
10DF3BA0FCCB457BB4392A64156EB8F8.jpg     20C47A29A3A7494B84ACFEFC061CFDB2.jpg
五、体重秤模块
       检测到当前温度，并显示出来。
8KZ4Y2Y_PAMZX]HD3~12`PJ.png
六、上位机
       因为单片机有了双机通信，甲机已经接受了乙机的数据，没有办法再接收上位机发送的数据，所以上位机只做了接收功能。
       单片机每秒一次，把当前的温度，烟雾、光强数据发送到上位机。
I%W4E928_6GR0M`FYLIS0{O.jpg

单片机源程序如下:
  1. #include "main.h"
  2. #include "ADC0832.h"
  3. #include "DS18B20.h"
  4. #include "LCD1602.h"
  5. #include "74HC595.h"
  6. #include "PCF8591.h"

  8. void main()
  9. {
  10.         time_init();
  11.         fan=0;
  12.         Pcf8591SendByte(0);      //使用通道0
  13.         wendu=get_wendu();
  14.         Init1602();                          //调用初始化显示函数
  15.         LCD_Write_String(0,4,"WELCOME TO");
  16.         LCD_Write_String(1,2,"My Smart Home");

  18.         while(1)
  19.         {
  20.                 if(flag==1)
  21.                         break;
  22.         };
  23.         TR0=1;
  24.         wendu=get_wendu();                  //初始化时调用温度读取函数 防止开机85°C
  25.        
  26.         guangqiang=getGuangqiang();                                //读取光照值
  27.         yanwu=getYanwu();                                //读取天然气值*/
  28.        
  29.        
  30.         PW1        = 1;
  31.         PW2 = 1;       
  32.        
  33.         Puts_to_SerialPort("温度        烟雾        光强\r\n");
  34.         while(1)
  35.         {
  36.                 tizhong = Pcf8591ReadByte()/2;
  37.                 SendTo595(table[tizhong/10]+(table[tizhong%10]<<4));
  38.                 delay1ms(1);
  39.                 times++;
  40.                 if(times==300)
  41.                 {
  42.                         times=0;
  43.                 }
  44.                 if(times<=100)
  45.                 {
  46.                         if(times==1)
  47.                                         write_com(0x01);//清屏
  48.                         LCD_Write_String(0,0,"WenDu:");  
  49.                         LCD_Write_Char(0,10,wendu/10,2) ;
  50.                         write_data('.');
  51.                         LCD_Write_Char(0,13,wendu%10,1) ;
  52.                        
  53.                         LCD_Write_String(1,0,"Worming:");
  54.                         LCD_Write_Char(1,10,set_wdHH,2) ;
  55.                 }
  56.                 else if(times>100&×<=200)
  57.                 {
  58.                         if(times==101)
  59.                                         write_com(0x01);//清屏
  60.                         LCD_Write_String(0,0,"YanWu:");
  61.                         LCD_Write_Char(0,11,yanwu,2) ;
  62.                         LCD_Write_String(1,0,"Worming:");
  63.                         LCD_Write_Char(1,10,set_yanwu,2) ;
  64.                 }
  65.                 else if(times>200)
  66.                 {
  67.                         if(times==201)
  68.                                         write_com(0x01);//清屏
  69.                         LCD_Write_String(0,0,"GuangZhao:");  
  70.                         LCD_Write_Char(0,11,guangqiang,2) ;
  71.                         if(guangqiang>=set_lightL&&guangqiang<=set_lightH)
  72.                                         LCD_Write_String(1,5,"NORMAL");
  73.                         else if(guangqiang<=set_lightL)
  74.                                         LCD_Write_String(1,5,"TOO LOW");
  75.                         else
  76.                                         LCD_Write_String(1,5,"TOO HIGH");
  77.                 }
  78.         }
  79. }
  80. void delay(uchar i)
  81. {
  82.          for(i;i>0;i--);
  83. }


  86. void delay_ms(uint cnt)
  87. {
  88.         unsigned int x;
  89.         for( ; cnt>0; cnt--)
  90.         {
  91.                 for(x=500; x>0; x--);
  92.         }
  93. }

  95. void delay1ms(int n)
  96. {
  97.          unsigned char i;
  98.          for(i=124*n;i>0;i--);  //延时124*8+10=1002us
  99. }

  101. void Putc_to_SerialPort(uchar c)
  102. {  
  103.         SBUF=c;  
  104.         while(TI==0);  
  105.         TI=0;
  106. }
  107. void Puts_to_SerialPort(uchar *s)
  108. {  
  109.         while(*s!='\0')  
  110.         {   
  111.                 Putc_to_SerialPort(*s);   
  112.                 s++;   
  113.                 WDdelay(5);  
  114.         }
  115. }
  116. /*************定时器0初始化程序***************/
  117. void time_init()          
  118. {

  120.         TMOD=0X21; //定时器0、工作方式1 ,T2工作方式2
  121.         TH0=(65536-1000)/256;
  122.         TL0=(65536-1000)%256;
  123.         EA=1; //开总中断
  124.         ET0=1; //开定时器0中断
  125.         TR0=0; //允许定时器0定时
  126.         SCON=0x50;                //串口模式1，允许接收
  127.         PCON=0x00;                //波特率不倍增
  128.         TH1=0xfd;
  129.         TL1=0xfd;
  130.         TI=RI=0;
  131.         TR1=1;
  132.         ES=1;
  133.        
  134.         EX0=1;
  135.         IT0=1;
  136.         IP=0x02;
  137. }
  138. void check()
  139. {
  140.         if(wendu/10>=set_wdH)
  141.                 fan=1;
  142.         else
  143.                 fan=0;       
  144.         if(guangqiang<=set_lightL)
  145.                 DENG=0;
  146.         else
  147.                 DENG=1;
  148.        
  149.         if(yanwu>=set_yanwu||wendu/10>=set_wdHH&&wendu/10<=60)
  150.         {
  151.                 speaker=0;
  152.                 BaoJing=!BaoJing;
  153.         }
  154.         else
  155.                 speaker=BaoJing=1;

  157.         if(guangqiang>=set_lightH&&is_cl==1)
  158.         {
  159.                 PW1=1;
  160.                 PW2=0;
  161.                 delay_ms(1000);
  162.                 PW1=1;
  163.                 PW2=1;
  164.                 is_cl=0;
  165.         }
  166.         if(guangqiang<=set_lightH)
  167.                 is_cl=1;
  168. }
  169. void time0_inter() interrupt 1
  170. {       

  172.         TH0 = (65536-1000)/256;
  173.         TL0 = (65536-1000)%256;     // 50ms         12M
  174.        
  175.        
  176.        
  177.         count++;
  178.         if(count>80)
  179.         {
  180.                 count = 0;
  181.                 ctimes++;
  182.                 wendu=get_wendu();          
  183.                 guangqiang=getGuangqiang();                               
  184.                 yanwu=getYanwu();                               
  185.                 check();       
  186.                 tizhong = Pcf8591ReadByte()/2;
  187.         }
  188.         if(ctimes==15)
  189.         {
  190.                 ctimes=0;
  191.                 Putc_to_SerialPort(' ');
  192.                 Putc_to_SerialPort(wendu/100+'0');
  193.                 Putc_to_SerialPort(wendu/10%10+'0');
  194.                 Puts_to_SerialPort("         ");
  195.                 Putc_to_SerialPort(yanwu/10+'0');
  196.                 Putc_to_SerialPort(yanwu%10+'0');
  197.                 Puts_to_SerialPort("         ");
  198.                 Putc_to_SerialPort(guangqiang/10+'0');
  199.                 Putc_to_SerialPort(guangqiang%10+'0');
  200.                 Puts_to_SerialPort("\r\n");
  201.         }
  202.        
  203. }

  205. void inter_0() interrupt 0
  206. {
  207.         PW1        = 1;
  208.         PW2 = 1;       
  209.         if(KEY1==0){
  210.                 delay(10);
  211.                 while(!KEY1);
  212.                 //电机逆时针转动，模拟窗帘打开
  213.                 PW1        = 1;
  214.                 PW2 = 0;
  215.                 delay_ms(1000);
  216.                 //电机停止转动，窗帘打开完成
  217.                 PW1        = 1;
  218.                 PW2 = 1;       
  219.         }
  220.         if(KEY2==0){
  221.                 delay(10);
  222.                 while(!KEY2);
  223.                 //电机顺时针转动，模拟窗帘关闭
  224.                 PW1        = 0;
  225.                 PW2 = 1;
  226.                 delay_ms(1000);
  227.                 //电机停止转动，窗帘关闭完成
  228.                 PW1        = 1;
  229.                 PW2 = 1;               
  230.         }
  231.         KEY1=1;
  232.         KEY2=1;
  233. }


  236. void Serial_INT() interrupt        4
  237. {
  238.         if(RI)
  239.         {
  240.                 RI=0;
  241.                 if(SBUF==1)
  242.                 {
  243.                         flag=1;
  244.                 }

  246.         }
  247. }       
  248.        
复制代码

Keil5代码与Proteus8.8仿真下载:
智能家居.zip (553.03 KB, 下载次数: 253)

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ID:309376 发表于 2022-5-20 17:30 | 显示全部楼层
学习一下，感觉有用
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ID:944426 发表于 2022-5-22 21:08 来自手机 | 显示全部楼层
楼主 仿真图是不是少了些东西
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ID:368810 发表于 2022-5-23 09:59 | 显示全部楼层
labview上位机不在压缩包里吗
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ID:1087378 发表于 2024-4-9 20:12 | 显示全部楼层
仿真图根本没效果哇
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ID:262 发表于 2024-4-9 21:57 | 显示全部楼层
Pr1mo 发表于 2024-4-9 20:12
仿真图根本没效果哇

打开仿真后需要重新选择你的hex文件所在的本地目录,然后运行 输入密a0867128,对应源码中的uint mima[8]={10,0,8,6,7,1,2,8}; 你看我弄的视频和仿真
51hei.gif

智能家居.7z

147.37 KB, 下载次数: 14, 下载积分: 黑币 -5

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ID:88256 发表于 2024-4-9 22:00 | 显示全部楼层
Pr1mo 发表于 2024-4-9 20:12
仿真图根本没效果哇

不是没有效果，而是单片机的程序来源需要重新设定。
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ID:965040 发表于 2024-4-10 10:51 | 显示全部楼层
两个压缩包都下载了，评论区的时间显示正常，密码输入正常，别的没效果啊
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ID:160725 发表于 2024-7-6 15:29 | 显示全部楼层
这个算是有难度的资料，初学者升级版
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ID:908758 发表于 2024-8-20 10:35 | 显示全部楼层
heicad 发表于 2024-4-9 21:57
打开仿真后需要重新选择你的hex文件所在的本地目录,然后运行 输入密a0867128,对应源码中的uint mima[8]={ ...

大佬除了这个密码锁功能，其他功能如何实现了
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