基于51单片机的温度、烟雾、火焰检测设计

基于51单片机的火灾检测设计

（仿真＋程序＋原理图+设计报告）

功能介绍

具体功能：

1.使用MQ-2烟雾采集，使用ADC0832将传感器输出的模拟信号转化为数字信号，再传给单片机。

2.使用DS18B20采集温度。

4.火焰检测使用火焰检测模块，最终输出高低电平信号给单片机。

5.显示设备使用LCD1602,实时显示温度、烟雾值，温度烟雾报警阈值。

6.使用蜂鸣器和LED灯构成报警模块，三个LED灯对应着温度、烟雾、火焰。

7.三个按键可以设置温度、烟雾报警阈值。

演示视频：

基于51单片机的温度烟雾火焰检测设计

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>#define uchar unsigned char		// 以后unsigned char就可以用uchar代替
#define uint  unsigned int		// 以后unsigned int 就可以用uint 代替sfr ISP_DATA  = 0xe2;					// 数据寄存器
sfr ISP_ADDRH = 0xe3;					// 地址寄存器高八位
sfr ISP_ADDRL = 0xe4;					// 地址寄存器低八位
sfr ISP_CMD   = 0xe5;					// 命令寄存器
sfr ISP_TRIG  = 0xe6;					// 命令触发寄存器
sfr ISP_CONTR = 0xe7;					// 命令寄存器sbit Fire_P   = P1^0;					// 火焰传感器引脚
sbit DQ       = P1^1;					// 温度传感器的引脚
sbit ADC_CS   = P1^2; 				// ADC0832的CS引脚
sbit ADC_CLK  = P1^3; 				// ADC0832的CLK引脚
sbit ADC_DAT  = P1^4; 				// ADC0832的DI/DO引脚
sbit LcdRs_P  = P2^7;     		// 1602液晶的RS管脚       
sbit LcdRw_P  = P2^6;     		// 1602液晶的RW管脚 
sbit LcdEn_P  = P2^5;     		// 1602液晶的EN管脚
sbit Key1_P   = P3^2;					// 设置按键
sbit Key2_P   = P3^3;					// 减按键
sbit Key3_P   = P3^4;					// 加按键
sbit Buzzer_P = P2^0;					// 蜂鸣器
sbit Led1_P   = P2^3;					// 报警灯1，火焰报警
sbit Led2_P   = P2^2;					// 报警灯2，温度报警
sbit Led3_P   = P2^1;					// 报警灯3，烟雾报警uchar gMqAlarm;								// 烟雾报警值
int   gTempAlarm;							// 温度报警值/*********************************************************/
// 单片机内部EEPROM不使能
/*********************************************************/
void ISP_Disable()
{ISP_CONTR = 0;ISP_ADDRH = 0;ISP_ADDRL = 0;
}/*********************************************************/
// 从单片机内部EEPROM读一个字节，从0x2000地址开始
/*********************************************************/
unsigned char EEPROM_Read(unsigned int add)
{ISP_DATA  = 0x00;ISP_CONTR = 0x83;ISP_CMD   = 0x01;ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);// 对STC89C51系列来说，每次要写入0x46，再写入0xB9,ISP/IAP才会生效ISP_TRIG  = 0x46;	   ISP_TRIG  = 0xB9;_nop_();ISP_Disable();return (ISP_DATA);
}/*********************************************************/
// 往单片机内部EEPROM写一个字节，从0x2000地址开始
/*********************************************************/
void EEPROM_Write(unsigned int add,unsigned char ch)
{ISP_CONTR = 0x83;ISP_CMD   = 0x02;ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);ISP_DATA  = ch;ISP_TRIG  = 0x46;ISP_TRIG  = 0xB9;_nop_();ISP_Disable();
}/*********************************************************/
// 擦除单片机内部EEPROM的一个扇区
// 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
/*********************************************************/
void Sector_Erase(unsigned int add)	  
{ISP_CONTR = 0x83;ISP_CMD   = 0x03;ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);ISP_TRIG  = 0x46;ISP_TRIG  = 0xB9;_nop_();ISP_Disable();
}/*********************************************************/
// 毫秒级的延时函数，time是要延时的毫秒数
/*********************************************************/
void DelayMs(uint time)
{uint i,j;for(i=0;i<time;i++)for(j=0;j<112;j++);
}/*********************************************************/
// 延时15微秒
/*********************************************************/
void Delay15us(void)
{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}/*********************************************************/
// 复位DS18B20（初始化）
/*********************************************************/
void DS18B20_ReSet(void)
{uchar i;DQ=0;i=240;while(--i);DQ=1;i=30;while(--i);while(~DQ);i=4;while(--i);
}/*********************************************************/
// 向DS18B20写入一个字节
/*********************************************************/
void DS18B20_WriteByte(uchar dat)
{uchar j;uchar btmp;for(j=0;j<8;j++){btmp=0x01;btmp=btmp<<j;btmp=btmp&dat;if(btmp>0)		// 写1{DQ=0;Delay15us();DQ=1;Delay15us();Delay15us();Delay15us();Delay15us();}else			// 写0{DQ=0;Delay15us();Delay15us();Delay15us();Delay15us();DQ=1;Delay15us();}}
}/*********************************************************/
// 读取温度值
/*********************************************************/
int DS18B20_ReadTemp(void)
{uchar j;int b,temp=0;	DS18B20_ReSet();							// 产生复位脉DS18B20_WriteByte(0xcc);			// 忽略ROM指令DS18B20_WriteByte(0x44);			// 启动温度转换指令DS18B20_ReSet();							// 产生复位脉DS18B20_WriteByte(0xcc);			// 忽略ROM指令DS18B20_WriteByte(0xbe);			// 读取温度指令for(j=0;j<16;j++)							// 读取温度数量{						DQ=0;_nop_();_nop_();DQ=1;	Delay15us();b=DQ;Delay15us();Delay15us();Delay15us();b=b<<j;temp=temp|b;}temp=temp*0.0625;							// 合成温度值	return (temp);								// 返回检测到的温度值
}/*********************************************************/
// 1602液晶写命令函数，cmd就是要写入的命令
/*********************************************************/
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液晶写数据函数，dat就是要写入的数据
/*********************************************************/
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液晶初始化函数
/*********************************************************/
void LcdInit()
{LcdWriteCmd(0x38);        // 16*2显示，5*7点阵，8位数据口LcdWriteCmd(0x0C);        // 开显示，不显示光标LcdWriteCmd(0x06);        // 地址加1，当写入数据后光标右移LcdWriteCmd(0x01);        // 清屏
}/*********************************************************/
// 液晶光标定位函数
/*********************************************************/
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); 
}/*********************************************************/
// 液晶输出字符串函数
/*********************************************************/
void LcdPrintStr(uchar *str)
{while(*str!='\0')LcdWriteData(*str++);
}/*********************************************************/
// 液晶输出数字
/*********************************************************/
void LcdPrintNum1(uchar num)
{LcdWriteData(num/100+48);			// 百位LcdWriteData(num%100/10+48);	// 十位LcdWriteData(num%10+48); 			// 个位
}/*********************************************************/
// 温度值的显示
/*********************************************************/
void LcdPrintNum2(int num)
{if(num<0)														// 显示负号{LcdWriteData('-');num=0-num;	}else            										// 显示百位{LcdWriteData(num/100+48);}LcdWriteData(num%100/10+48);				// 显示十位LcdWriteData(num%10+48);						// 显示个位
}/*********************************************************/
// 液晶显示初始化
/*********************************************************/
void LcdShowInit()
{LcdGotoXY(0,0);											// 液晶光标定位到第0行LcdPrintStr("Gas:            ");		// 液晶第0行显示" Gas:           "LcdGotoXY(1,0);											// 液晶光标定位到第1行LcdPrintStr("Tmp:            ");		// 液晶第1行显示"Temp:           "
}/*********************************************************/
// ADC0832的时钟脉冲
/*********************************************************/
void WavePlus()
{_nop_();ADC_CLK = 1;_nop_();ADC_CLK = 0;
}/*********************************************************/
// 获取指定通道的A/D转换结果
/*********************************************************/
uchar Get_ADC0832()
{ uchar i;uchar dat1=0;uchar dat2=0;ADC_CLK = 0;				// 电平初始化ADC_DAT = 1;_nop_();ADC_CS = 0;WavePlus();					// 起始信号 ADC_DAT = 1;WavePlus();					// 通道选择的第一位ADC_DAT = 0;      WavePlus();					// 通道选择的第二位ADC_DAT = 1;for(i=0;i<8;i++)		// 第一次读取{dat1<<=1;WavePlus();if(ADC_DAT)dat1=dat1|0x01;elsedat1=dat1|0x00;}for(i=0;i<8;i++)		// 第二次读取{dat2>>= 1;if(ADC_DAT)dat2=dat2|0x80;elsedat2=dat2|0x00;WavePlus();}_nop_();						// 结束此次传输ADC_DAT = 1;ADC_CLK = 1;ADC_CS  = 1;   if(dat1==dat2)			// 返回采集结果return dat1;elsereturn 0;
} /*********************************************************/
// 按键扫描
/*********************************************************/
void KeyScanf()
{if(Key1_P==0){LcdGotoXY(0,13);LcdWriteCmd(0x0f);		// 显示光标，并闪烁/*****烟雾报警值的设置******************************************------------------------------------------------------------*/DelayMs(10);					// 延时去除按键按下的抖动while(!Key1_P);				// 等待按键释放DelayMs(10);		   		// 延时去除按键松开的抖动while(Key1_P!=0)									// 如果按键1按下，那么跳到下一级设置，否则是烟雾报警值的大小设置{if(Key2_P==0)										// 如果减按键被按下	{if(gMqAlarm>1)								// 只有gMqAlarm大于1才能减1								gMqAlarm--;				LcdGotoXY(0,11);							// 液晶光标定位到第0行第11列LcdPrintNum1(gMqAlarm);				// 刷新改变后的报警值LcdGotoXY(0,13);DelayMs(250);									// 延时一下}if(Key3_P==0)										// 如果加按键被按下	{if(gMqAlarm<100)							// 只有gMqAlarm小于100才能加1gMqAlarm++;				LcdGotoXY(0,11);							// 液晶光标定位到第0行第11列LcdPrintNum1(gMqAlarm);				// 刷新改变后的报警值LcdGotoXY(0,13);DelayMs(250);									// 延时一下}}/*****温度报警值设置******************************************------------------------------------------------------------*/LcdGotoXY(1,13);			// 光标定位DelayMs(10);					// 延时去除按键按下的抖动while(!Key1_P);				// 等待按键释放DelayMs(10);		   		// 延时去除按键松开的抖动while(Key1_P!=0)						// 如果按键1按下，则退出设置模式，否则是温度报警值的大小设置{if(Key2_P==0)										// 如果减按键被按下	{if(gTempAlarm>-54)						// 只有gTempAlarm大于-54才能减1								gTempAlarm--;				LcdGotoXY(1,11);							// 液晶光标定位到第1行第11列LcdPrintNum2(gTempAlarm);			// 刷新改变后的报警值LcdGotoXY(1,13);DelayMs(250);									// 延时一下}if(Key3_P==0)										// 如果加按键被按下	{if(gTempAlarm<125)						// 只有gTempAlarm小于125才能加1gTempAlarm++;				LcdGotoXY(1,11);							// 液晶光标定位到第0行第11列LcdPrintNum2(gTempAlarm);			// 刷新改变后的报警值LcdGotoXY(1,13);DelayMs(250);									// 延时一下}				}/*****退出报警值的设置******************************************------------------------------------------------------------*/DelayMs(10);					// 延时去除按键按下的抖动while(!Key1_P);				// 等待按键释放DelayMs(10);		   		// 延时去除按键松开的抖动Sector_Erase(0x2000);										// 擦除单片机内部EEPROM的数据EEPROM_Write(0x2000,gMqAlarm);					// 将新设置的烟雾报警值写入EEPROM的0x2000这个地址EEPROM_Write(0x2001,gTempAlarm+55);			// 将新设置的温度报警值+55写入EEPROM的0x2001这个地址LcdWriteCmd(0x0c);											// 关闭光标}
}/*********************************************************/
// 报警判断
/*********************************************************/
void AlarmJudge(uchar dat1, int dat2)
{
/*火焰报警判断*/if(Fire_P==0){DelayMs(50);if(Fire_P==0){Led1_P=0;}}else{Led1_P=1;}/*烟雾报警判断*/if(dat1>gMqAlarm){Led3_P=0;}else{Led3_P=1;}/*温度报警判断*/if(dat2>gTempAlarm){	Led2_P=0;}else{Led2_P=1;}/*蜂鸣器报警判断*/if((Led1_P==0)||(Led2_P==0)||(Led3_P==0))Buzzer_P=0;elseBuzzer_P=1;
}