代码收藏家技术教程 2024-01-08

使用Proteus仿真设计STM32单片机火灾监测报警系统

文章目录

一、功能简介

二、软件设计

三、实验现象

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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用LCD1602显示模块、按键模块、LED和蜂鸣器、继电器直流电机模块、DS18B20温度传感器、MQ2烟雾传感器等。
主要功能：
系统运行后，LCD1602显示温度和MQ2烟雾传感器检测的温度及烟雾浓度；当检测温度或烟雾浓度高于设置的温度或烟雾阈值，则声光报警且浇水灭火装置开启。可通过按键K3进入阈值设置模式，K1和K2进行加减调节， K4确定。
主要功能如下：
1、温度/烟雾浓度检测
2、LCD1602显示
3、温度/烟雾阈值设置
4、超限声光报警
5、自动灭火

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*/




//参数初始化
void sys_parm_init(void)
{
	sys_ctrl.mode=0;
	sys_ctrl.temph=50;
	sys_ctrl.smokeh=55;	
}

//系统初始界面显示
void sys_open_show(void)
{
	lcd1602_clear();
	lcd1602_show_string(0,0,"Tp:  C");
	lcd1602_show_string(9,0,"TpH:  C");
	lcd1602_show_string(0,1,"Yw:  %");
	lcd1602_show_string(9,1,"YwH:  %");
}

//系统数据获取
void sys_data_get(void)
{
	static u8 i=0;

	while(1)
	{
		//温度获取
		i++;
		if(i%10==0)
			sys_ctrl.temp=DS18B20_GetTemperture();
		//烟雾浓度获取
		sys_ctrl.smoke=pcf8591_read_adcvalue(0);
		sys_ctrl.smoke=cal_map(sys_ctrl.smoke,0,255,0,99);	

		break;
	}	
}

//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
	while(1)
	{
		//温度显示
		lcd1602_show_nums(3,0,sys_ctrl.temp,2,0);
		//烟雾浓度显示
		lcd1602_show_nums(3,1,sys_ctrl.smoke,2,0);

		//温度阈值显示
		lcd1602_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);
		//烟雾浓度阈值显示
		lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.smokeh,2,0);	

		//阈值设定，数据位置闪烁
		switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度
				lcd1602_show_string(13,0,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1602_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);
				break;
			case 2://烟雾浓度
				lcd1602_show_string(13,1,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.smokeh,2,0);
				break;	
		}

		break;			
	}
}

//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{
	u8 key=0;
	
	key=KEY_Scan(0);
	//模式设置
	if(key==KEY3_PRESS)
	{
		sys_ctrl.mode++;
		if(sys_ctrl.mode>=3)sys_ctrl.mode=1;
	}
	//在设置模式下，加
	else if(key==KEY1_PRESS)
	{
		switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度阈值 
				sys_ctrl.temph++;
				if(sys_ctrl.temph>99)sys_ctrl.temph=0;
				break;
			case 2://烟雾浓度阈值 
				sys_ctrl.smokeh++;
				if(sys_ctrl.smokeh>99)sys_ctrl.smokeh=0;
				break;
		}		
	}
	//在设置模式下，减
	else if(key==KEY2_PRESS)
	{
		switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度阈值 
				sys_ctrl.temph--;
				if(sys_ctrl.temph<0)sys_ctrl.temph=99;
				break;
			case 2://烟雾浓度阈值 
				sys_ctrl.smokeh--;
				if(sys_ctrl.smokeh<0)sys_ctrl.smokeh=99;
				break;
		}
	}
	//确定
	else if(key==KEY4_PRESS)
	{
		sys_ctrl.mode=0;		
	}
}

//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{
	//正常工作模式下
	if(sys_ctrl.mode==0)
	{
		//若温度高于阈值，或者，烟雾浓度高于阈值则蜂鸣器声光报警，开启灭火装置
		if(sys_ctrl.temp>sys_ctrl.temph || sys_ctrl.smoke>sys_ctrl.smokeh)
		{
			RELAY=0;//打开灭火装置
			beep_alarm(1,1000);//打开蜂鸣器报警
		}
		//若温度和烟雾浓度都低于阈值，则关闭蜂鸣器，关闭灭火装置
		else 
		{
			RELAY=1;//关闭灭火装置
			BEEP=1;//关闭蜂鸣器报警	
		}
	}	
}

//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	u8 i=10;
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	KEY_Init();
	BEEP_Init();
	DS18B20_Init();
	ctrl_pin_init();
	pcf8591_init();
	lcd1602_init();//LCD1602初始化
	//读取温度数据，等待稳定
	while(i--)
	{
		//温度获取
		sys_ctrl.temp=DS18B20_GetTemperture();
		//烟雾浓度获取
		sys_ctrl.smoke=pcf8591_read_adcvalue(0);
		sys_ctrl.smoke=cal_map(sys_ctrl.smoke,0,255,0,99);
		delay_ms(100);		
	}
	sys_open_show();//系统初始界面显示

	while(1)
	{
		sys_data_get();//系统数据获取
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_data_set();//系统数据设置
		sys_fun_ctrl();//系统功能控制		
	}
}