51单片机项目（14）——基于51单片机的烟雾报警系统-编程知识

1.设计内容

本次设计的系统功能描述如下：

1.可以测量烟雾浓度并且在屏幕显示，同时显示浓度阈值。

2.可以通过按键对阈值进行加减调节。

3.浓度大于阈值时，蜂鸣器报警，风扇转动，发送报警信息（“to high”字符）到手机。

4.同时浓度是实时往手机端发送。

5.程序会把每分钟的数据存储在AT24C02里面，当触发按键时，会把以往存储的所有数据读出来，发送到手机上，每个数据对应一个地址，根据地址就可以知道它是哪个时刻采集到的数据。

原理图如下：

演示视频如下：

基于51单片机烟雾检测报警系统

2.模块介绍

1.LCD1602

LCD1602 模块是一种常用的字符液晶显示屏模块，它可以用于显示简单的文本信息。LCD1602 模块通常由一个 16x2 的字符液晶显示屏组成，可以显示 16 列字符和 2 行字符。

以下是 LCD1602 模块的一些基本特点和使用方法：

引脚：LCD1602 模块通常具有 16 个引脚，其中包括用于数据传输和控制的引脚，以及背光控制引脚。
控制器：LCD1602 模块通常采用 HD44780 控制器，这是一种广泛使用的字符液晶显示控制器。
接口：LCD1602 模块可以通过并行接口或者串行接口（如 I2C）与单片机或者其他设备进行连接。
显示内容：LCD1602 模块可以显示各种字符、数字、符号和自定义图形。
初始化：在使用 LCD1602 模块之前，您需要通过发送特定的指令来初始化显示屏的模式和参数。
控制指令：您可以通过发送控制指令来控制 LCD1602 模块的显示内容、光标位置、显示模式等。

2.ADC0832

ADC0832 是一种 8 位分辨率的模拟到数字转换器模块，可用于将模拟电压信号转换为数字信号。ADC0832 模块具有以下特点：

1. 分辨率高：ADC0832 模块具有 8 位分辨率，可以将模拟输入信号转换为 0~255 的数字量。
2. 接口简单：ADC0832 模块的接口简单，只需要连接 VCC、GND、以及模拟输入信号（VIN+ 和 VIN-），同时还需要使用两个 IO 口控制转换开始和完成。
3. 可编程输入范围：ADC0832 模块具有可编程的输入范围，可以选择 0~5V 或者 0~10V 的电压范围。
4. 内部参考电压：ADC0832 模块内部集成了一个稳定的基准电压源，供电时可以使用内部基准电压，获取更为精准的输入电压转换结果。
5. 低功耗：ADC0832 模块工作电压范围为 4.5V~6V，低功耗，适用于各种微控制器系统。

3.蓝牙模块HC08

蓝牙模块 HC08（也称为 HC-08 或 BT05）是一种低功耗蓝牙串口透传模块，可用于在设备之间进行无线数据传输和通信。以下是 HC08 蓝牙模块的一些基本特点和功能：

1. 蓝牙版本：HC08 蓝牙模块基于蓝牙 4.0 技术，支持蓝牙经典和低能耗（BLE）模式。
2. 透传通信：HC08 蓝牙模块可用于建立串口通信连接，将串口数据通过蓝牙进行透传传输。
3. 低功耗：HC08 蓝牙模块采用低功耗设计，适用于需要长时间运行、对电源要求较高的应用场景。
4. 小型化设计：HC08 蓝牙模块的尺寸小巧，体积小，易于集成到各种设备中。
5. 通信距离：HC08 蓝牙模块的通信距离一般在 10 米左右，可根据外部环境和天线设计等因素有所变化。
6. AT 指令控制：HC08 蓝牙模块支持通过发送 AT 指令进行模块控制和参数设置，例如设置蓝牙名称、波特率等。
7. 多种工作模式：HC08 蓝牙模块支持主从模式、设备间点对点通信、多设备连接等多种工作模式。

4.电机模块

该模块自带驱动，不用外接电机驱动，供电后，直接用单片机IO控制即可

5.烟雾传感器MQ2

MQ2 是一种常用的烟雾传感器模块，它可以用来检测环境中的可燃气体和烟雾浓度。以下是 MQ2 烟雾传感器的一些基本特点和功能：

1. 灵敏度：MQ2 烟雾传感器对各种可燃气体和烟雾具有较高的灵敏度，可以检测到燃气和烟雾的存在并量化其浓度。
2. 多种气体检测：MQ2 烟雾传感器可以检测多种可燃气体，例如甲烷、丙烷、丁烷、液化气、烟雾等。
3. 模拟输出：MQ2 烟雾传感器以模拟输出方式提供检测数据，输出电压信号与检测到的气体浓度成正比。
4. 可调灵敏度：MQ2 烟雾传感器通常提供可调的灵敏度电位器，可以根据需要调整传感器的灵敏度。
5. 快速响应时间：MQ2 烟雾传感器具有快速的响应时间，可以迅速感知到环境中的可燃气体和烟雾变化。
6. 低功耗：MQ2 烟雾传感器功耗较低，适用于长时间运行和电池供电的应用。
7. 小型化设计：MQ2 烟雾传感器模块体积小巧，易于集成到各种设备中。

3.代码

主程序main.c如下：

#include "reg52.h"
#include "LCD1602.h"
#include "delay.h"
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include "adc0832.h"
#include "usart.h"
#include "i2c.h"sbit led=P2^2;
sbit beep=P1^5;
sbit motor=P1^6;
sbit k3=P3^2;	         //阈值+ 
sbit k4=P3^3;           //阈值-
sbit k5=P1^7;           //触发信息发送char inf[12];           //保存烟雾浓度信息
char inf2[12];          //保存烟雾阈值信息
char alarm[16]="smoke too high\r\n";int t=0;int addr=0;
int temp=0;int smoke_yuzhi=100;
int smoke=0;      //烟雾浓度int read_flag=0;     //读取信息标志位  由蓝牙控制char h=0;
int j=0;          //用于遍历AT24C02的地址void Int0Init()             //定时器初始化 
{  TMOD|=0X01;                  //定时器工作在方式1下，即16位定时器TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;   TR0=1;                     //打开定时器0ET0=1;                     //使能定时器0EA=1;                     //打开总中断}void main(void)
{  char i=0;char history[]="addr:     is     \r\n";LcdInit();    //LCD显示器初始化UsartInit();  //串口初始化Int0Init() ;        //定时器初始化while(1){  smoke=read_ad(0);sprintf((char*)inf,"yanwu:%d\r\n",smoke);sprintf((char*)inf2,"yuzhi:%d\r\n",smoke_yuzhi);LcdWriteCom(0x01);            //清屏for(i=0;i<strlen(inf)-2;i++)             //-2是为了不显示\r\nLcdWriteData(inf[i]);LcdWriteCom(0x40+0x80);            //切换到第二行显示for(i=0;i<strlen(inf2)-2;i++)            LcdWriteData(inf2[i]);if(smoke>smoke_yuzhi)         //烟雾浓度大于阈值{led=!led;beep=0;                 //蜂鸣器低电平触发motor=1;                //开风扇Uart1Sends(alarm);      //发送报警信息到手机}else{led=1;         //灯灭beep=1;motor=0;}Uart1Sends(inf);if(k3==0){delay_nms(20);if(k3==0){smoke_yuzhi++;}}if(k4==0){delay_nms(20);if(k4==0){smoke_yuzhi--;                                 }        }if(read_flag==1)        //蓝牙按钮3触发对过去24h数据的读取{                                for(j=0;j<addr;j++){   history[5]=j/1000+0x30;history[6]=(j/100)%10+0x30;history[7]=(j/10)%10+0x30;      //写入地址history[8]=j%10+0x30;history[10]=h/10+0x30;history[11]=h%10+0x30;temp=At24c02Read(j);            //读取对应地址里面存储的数据history[13]=temp/1000+0x30;history[14]=(temp/100)%10+0x30;history[15]=(temp/10)%10+0x30;history[16]=temp%10+0x30;Uart1Sends(history);             //发送读取到的数据}}delay_nms(1000);        //延迟1000ms}}void time0() interrupt 1		//定时器0的中断服务函数
{   t++;                          //t为1200时，计数满1min if(t==100)                    //（若要保存24h的数据 这里t=1200 也就是相邻两个地址单元的数据间隔1分钟 调试的时候取100就可以，不然很久一次才能观察到现象）    {t=0;                         //每一分钟 保存一次浓度值   AT24C02有2K空间  足够保存24h的数据At24c02Write(addr,smoke);       //向对应地址里面保存浓度信息   addr++;             //地址自增if(addr%60==0)h++;if(addr==1440)      //此时存满了24h{for(j=0;j<addr;j++){At24c02Write(j,0);      //清除数据}addr=0;           //地址清0 从头开始h=0;                 //时间清0} }TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;         //重新给定时器赋值}//串口接收中断
void Usart() interrupt 4
{unsigned char receiveData;receiveData=SBUF;//接收到的数据RI = 0;//清除接收中断标志位if(receiveData=='A')smoke_yuzhi++;if(receiveData=='B')smoke_yuzhi--;if(receiveData=='C')read_flag=1;elseread_flag=0;
}