功能框图
功能描述
本设计以STC89C52单片机为核心控制器，加上其他的模块一起组成非接触人体红外测温的整个系统，其中包含中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了STC89C52单片机，其主要作用是获取输入部分数据，经过内部处理，控制输出部分。输入由四部分组成，第一部分是MLX90614红外测温模块，通过该模块可检测当前的人体温度；第二部分是红外对管模块，通过该模块可检测当前是否有人；第三部分是独立按键，通过三个独立按键切换界面和设置人体温度的上下限值；第四部分是供电电路，给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是LCD1602显示模块, 通过该模块可以显示当前人体温度、是否有人、设置人体温度的最大值等；第二部分是语音模块，当检测到有人且计时3S后，该模块语音播报温度及温度是否正常；第三部分是蜂鸣器，若当前人体温度大于设置的最大值或小于设置的最小值，则蜂鸣器每隔100ms报警一次，若当前人体温度小于或等于设置的最大值，则蜂鸣器停止报警；
电路图
PCB
源代码
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>//printf串口输出头文件
#define uchar unsigned char
#define ushort unsigned int
#define uint unsigned long
#include "lcd1602.h"
#include "uart_trx.h"
#include "eeprom52.h"
#define RATIO 800 //系数，建议选择800-1000
sbit key1 = P1^0;//加键
sbit key2 = P1^1;//减键
sbit beep = P2^0;//蜂鸣器
sbit Fan = P1^3;//风扇
unsigned char pmBuf[7] = 0;//数据接收数组
uint PM25_Value = 0; //PM = ((pmBuf[1]<<8)+pmBuf[2])/1024*8*ratio
uint PM25_ValueMax = 200; //上限初始值
void EEPROM_WRITE()//EEPROM写入
{
SectorErase(0x2000);//擦除扇区
byte_write(0x2001, (PM25_ValueMax>>8)&0xFF);//存储高8位
byte_write(0x2002, (PM25_ValueMax>>0)&0xFF);//存储低8位
byte_write(0x2009, 111);//存储校验值
}
void EEPROM_READ()//EEPROM读出
{
if(byte_read(0x2009)!=111)//开机检测单片机是不是第一次使用，如果不是第一次使用，则先把数据存储一遍，再读取，数据就不会乱码
{
EEPROM_WRITE();//存储
delay_ms(100);
}
PM25_ValueMax = byte_read(0x2001)<<8 | byte_read(0x2002);//读取上限值
}
void Get_PM(void)//读取PM2.5值，具体的数据帧意思，请自行查阅芯片手册
{
char i = 0;
char j = 0;
char k = 0;
COM.RX_Cnt = 0;
if(COM.B_RX_OK == 1)//串口数据接收完成
{
for(i = 0; i<8; i++)
{
if((RX_Buffer[i] == 0xAA)&&(RX_Buffer[i+6]==0xFF))//判断接收的数据是否正确
{
goto find2;
}
}
goto end2;
find2:
for(j = 0; j<7; j++)
{
pmBuf[j] = RX_Buffer[i+j];//数据获取
}
PM25_Value = (unsigned int)((pmBuf[1]*256)+pmBuf[2])*5/2048.0*RATIO;//计算PM2.5值
COM.B_RX_OK = 0;
}
end2:
return;
}
void main(void)
{
unsigned int test;
EEPROM_READ();//开机读取存储值
LCD_init();//1602初始化
Uart_Init(2400);//串口初始化波特率2400
LCD_write_string(0,0,"Pm2.5: ug/m3 ");
LCD_write_string(0,1,"PmMax: ug/m3 ");
//显示上限值
LCD_write_char(7, 1, PM25_ValueMax % 1000 / 100 + 0x30);
LCD_write_char(8, 1, PM25_ValueMax % 100 / 10 + 0x30);
LCD_write_char(9, 1, PM25_ValueMax % 10 + 0x30);
while(1)
{
if (test ++ > 250)//大约250ms读取一次
{
test = 0 ;
Get_PM();//获取PM2.5
if(PM25_Value > 999)//限值，最大999
PM25_Value = 999;
//显示PM2.5
LCD_write_char(7, 0, PM25_Value % 1000 / 100 + 0x30);
LCD_write_char(8, 0, PM25_Value % 100 / 10 + 0x30);
LCD_write_char(9, 0, PM25_Value % 10 + 0x30);
if(PM25_Value >= PM25_ValueMax)//超过上限，蜂鸣器报警
{
beep = ~beep;
Fan = 0;
delay_ms(100);
}
else
{
beep = 1;
Fan = 1;
}
}
if(key1 == 0)//加键按下
{
delay_ms(10);//消抖
if(key1 == 0)
{
beep = 0;
delay_ms(100);
beep = 1;
while(key1 == 0);
if(PM25_ValueMax<999)PM25_ValueMax+=10;//上限最大到999，每次加10
//显示
LCD_write_char(7, 1, PM25_ValueMax % 1000 / 100 + 0x30);
LCD_write_char(8, 1, PM25_ValueMax % 100 / 10 + 0x30);
LCD_write_char(9, 1, PM25_ValueMax % 10 + 0x30);
EEPROM_WRITE();//保存
}
}
if(key2 == 0)//减键按下
{
delay_ms(10);
if(key2 == 0)
{
beep = 0;
delay_ms(100);
beep = 1;
while(key2 == 0);
if(PM25_ValueMax>=10)PM25_ValueMax-=10;//上限最小到0，每减10
//显示
LCD_write_char(7, 1, PM25_ValueMax % 1000 / 100 + 0x30);
LCD_write_char(8, 1, PM25_ValueMax % 100 / 10 + 0x30);
LCD_write_char(9, 1, PM25_ValueMax % 10 + 0x30);
EEPROM_WRITE();//保存
}
}
delay_ms(1);
}
}
元器件清单
| 基于51单片机的红外测温系统的设计与实现 | ||
| 名称 | 型号 | 数量 |
| 单片机 | STC89C52 | 1 |
| IC座 | DIP40 | 1 |
| 万能板 | 9*15cm | 1 |
| 晶振 | 11.0592M | 1 |
| 电解电容 | 10uF | 1 |
| 电解电容 | 1000uf | 1 |
| 瓷片电容 | 22pF | 2 |
| 电阻 | 10K | 3 |
| 电阻 | 1K | 4 |
| 电阻 | 2K | 1 |
| LED红 | 5MM | 1 |
| LED绿 | 5MM | 1 |
| 蜂鸣器 | 有源 | 1 |
| 三极管 | S9012 | 1 |
| 按键 | 5 | |
| 显示屏 | LCD1602 | 1 |
| 排针 | 16P | 1 |
| 排母 | 16P | 1 |
| 人体红外模块 | HC-SR501 | 1 |
| 排母 | 3P | 1 |
| 温度传感器 | DS18B20 | 1 |
| 烟雾传感器 | MQ-2 | 1 |
| 模数转换器 | ADC0832 | 1 |
| IC座 | 8P | 1 |
| GSM模块 | SIM800c | 1 |
| 电源座 | 5MM | 1 |
| 电源线 | 5V2A | 1 |
| 自锁开关 | 1 | |
| 继电器 | 1 | |
| 小水泵 | 1 | |
| 导线 | 若干 | |
| 焊锡丝 | 若干 |
参考文献
参考文献
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