基于51单片机的智能火灾报警系统
1、系统功能介绍
（1）可设置烟雾浓度和高温报警值，遇到紧急突发情况可紧急报警和手动取消紧急报警功能。
（2）当有特殊情况时可按紧急报警键报警，并有掉电保存功能，设置的参数保存在单片机内部EEPOM中。
（3）当烟雾传感器检测到火灾释放的烟雾时，信号由ADC0832进行处理模数转化再到单片机进行处理，当检测到浓度超标时，蜂鸣器会发出滴滴的报警声同时红灯亮。
（4）同时，此系统还可以检测温度，火灾发生往往环境温度会升高。到检测到温度超过设定的报警温度时候，蜂鸣器也将产生报警同时黄灯亮。
（5）系统的按键还具有连加、减功能，操作起来非常方便，系统还能够在进入设置界面后，如果没有按键按下30秒后会自动退出设置界面。
（6）测距范围：烟物浓度：0——9等级；温度范围：0——99度
2、电路图
3、部分代码
#include //调用单片机头文件
#define uchar unsigned char //无符号字符型 宏定义 变量范围0~255
#define uint unsigned int //无符号整型 宏定义 变量范围0~65535
#include
#include "eeprom52.h"
//数码管段选定义 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
uchar code smg_du[]={0x5f,0x44,0x9d,0xd5,0xc6,0xd3,0xdb,0x45,0xdf,0xd7,0x40,0xfd/*-*/};
//数码管位选定义
uchar code smg_we[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef};
uchar dis_smg[8] = {0xa0,0x84,0x62,0x2a,0x39,0x2c,0x24,0xba};
sbit CS=P2^3; //CS定义为P3口的第2位脚，连接ADC0832CS脚 PCB
sbit SCL=P2^0; //SCL定义为P3口的第3位脚，连接ADC0832SCL脚
sbit DO=P2^1; //DO定义为P3口的第4位脚，连接ADC0832DO脚
sbit ledy = P1^6; //温度报警指示灯
sbit ledr = P1^7; //烟雾报警指示灯 x
sbit dq = P1^5; //18b20 IO口的定义
sbit beep = P3^6; //蜂鸣器IO口定义
uint temperature,s_temp ; //温度的变量
uchar dengji,s_dengji; //烟物等级
uchar shoudong; //手动报警键
bit flag_300ms = 1;
uchar key_can; //按键值的变量
uchar menu_1; //菜单设计的变量
/***********************1ms延时函数*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i>= 1;
}
}
/*************读取18b20内的数据***************/
uchar read_18b20()
{
uchar i,value;
for(i=0;i<8;i++)
{
dq = 0; //把总线拿低读时间隙开始
value >>= 1; //读数据是低位开始
dq = 1; //释放总线
if(dq == 1) //开始读写数据
value |= 0x80;
delay_uint(5); //60us 读一个时间隙最少要保持60us的时间
}
return value; //返回数据
}
/*************读取温度的值 读出来的是小数***************/
uint read_temp()
{
uint value;
uchar low; //在读取温度的时候如果中断的太频繁了，就应该把中断给关了，否则会影响到18b20的时序
init_18b20(); //初始化18b20
write_18b20(0xcc); //跳过64位ROM
write_18b20(0x44); //启动一次温度转换命令
delay_uint(50); //500us
init_18b20(); //初始化18b20
write_18b20(0xcc); //跳过64位ROM
write_18b20(0xbe); //发出读取暂存器命令
EA = 0;
low = read_18b20(); //读温度低字节
value = read_18b20(); //读温度高字节
EA = 1;
value <<= 8; //把温度的高位左移8位
value |= low; //把读出的温度低位放到value的低八位中
value *= 0.0625; //转换到温度值
return value; //返回读出的温度
}
/***********读数模转换数据********************************************************/
//请先了解ADC0832模数转换的串行协议，再来读本函数，主要是对应时序图来理解，本函数是模拟0832的串行协议进行的
unsigned char ad0832read(bit SGL,bit ODD)
{
unsigned char i=0,value=0,value1=0;
SCL=0;
DO=1;
CS=0; //开始
SCL=1; //第一个上升沿
SCL=0;
DO=SGL;
SCL=1; //第二个上升沿
SCL=0;
DO=ODD;
SCL=1; //第三个上升沿
SCL=0; //第三个下降沿
DO=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL=1;
SCL=0; //开始从第四个下降沿接收数据
value<<=1;
if(DO)
value++;
}
for(i=0;i<8;i++)
{ //接收校验数据
value1>>=1;
if(DO)
value1+=0x80;
SCL=1;
SCL=0;
}
CS=1;
SCL=1;
if(value==value1) //与校验数据比较，正确就返回数据，否则返回0
return value;
return 0;
}
/***********************数码显示函数*****************************/
void display()
{
uchar i;
P0 =0x00; //消隐
P2 = smg_we[i]; //位选
P0 = dis_smg[i]; //段选
i ++;
if(i >= 4) //4位数码管显示
i = 0;
}
/*************定时器0初始化程序***************/
void time_init()
{
EA = 1; //开总中断
TMOD = 0X01; //定时器0、定时器1工作方式1
ET0 = 1; //开定时器0中断
TR0 = 1; //允许定时器0定时
}
/********************独立按键程序*****************/
uchar key_can; //按键值
void key() //独立按键程序
{
static uchar key_new;
key_can = 20; //按键值还原
P1 |= 0x0f;
if((P1 & 0x0f) != 0x0f) //按键按下
{
delay_1ms(1); //按键消抖动
if(((P1 & 0x0f) != 0x0f) && (key_new == 1))
{ //确认是按键按下
key_new = 0;
switch(P1 & 0x0f)
{
case 0x0e: key_can = 4; break; //得到k1键值
case 0x0d: key_can = 3; break; //得到k2键值
case 0x0b: key_can = 2; break; //得到k3键值
case 0x07: key_can = 1; break; //得到k4键值
}
}
}
else //按键松开
key_new = 1;
}
/****************按键处理数码管显示函数***************/
void key_with()
{
if(key_can == 4) //紧急报警键 手动报警
{
if(menu_1 == 0)
shoudong = 1;
}
if(key_can == 1) //设置键
{
menu_1 ++;
if(menu_1 >= 3)
{
menu_1 = 0;
}
}
if(menu_1 == 0)
{
if((key_can == 2) || (key_can == 3))
shoudong = 0; //取消手动报警
}
if(menu_1 == 1) //设置高温报警
{
if(key_can == 2)
{
s_temp ++ ; //高温报警值加1
if(s_temp > 99)
s_temp = 99;
}
if(key_can == 3)
{
s_temp -- ; //高温报警值减1
if(s_temp <= 10)
s_temp = 10 ;
}
dis_smg[0] = smg_du[s_temp % 10]; //取个位显示
dis_smg[1] = smg_du[s_temp / 10 % 10]; //取十位显示
dis_smg[2] = 0x80;
dis_smg[3] = 0x1b; //显示c
write_eeprom(); //保存数据
}
if(menu_1 == 2) //设置烟物报警
{
if(key_can == 2)
{
s_dengji ++ ; //烟物报警值加1
if(s_dengji >= 9)
s_dengji = 9;
}
if(key_can == 3)
{
s_dengji --; //烟物报警值减1
if(s_dengji <= 1)
s_dengji = 1;
}
dis_smg[0] = smg_du[s_dengji % 10]; //取个位显示
dis_smg[1] = 0x80 ;
dis_smg[2] = 0x80;
dis_smg[3] = 0xc7; //显示q
write_eeprom(); //保存数据
}
}
/****************报警函数***************/
void clock_h_l()
{
static uchar value;
if((dengji >= s_dengji) || (temperature >= s_temp) || (shoudong == 1)) //报警
{
value ++;
if(value >= 2)
{
value = 10;
beep = ~beep; //蜂鸣器报警
if(dengji >= s_dengji)
{
ledr=~ledr;
}
if(temperature >= s_temp)
{
ledy=~ledy;
}
if(shoudong == 1)
{
ledy=~ledy;
ledr=~ledr;
}
}
}else
{
if((dengji < s_dengji) && (temperature < s_temp) && (shoudong == 0)) //取消报警
{
value = 0;
beep = 1; //取消报警
ledr=1;//取消红灯报警
ledy=1;//取消黄灯报警
}
}
}
/***************主函数*****************/
void main()
{
beep = 0; //开机蜂鸣器叫一声
delay_1ms(200);
P0 = P1 = P2 = P3 = 0xff; //初始化IO口为高电平
temperature = read_temp(); //读取温度值
init_eeprom(); //开始初始化保存的数据
delay_1ms(650);
temperature = read_temp(); //读取温度值
time_init(); //初始化定时器
while(1)
{
key(); //独立按键程序
if(key_can < 10)
{
key_with(); //按键按下要执行的程序
}
if(flag_300ms == 1)
{
flag_300ms = 0;
clock_h_l();
temperature = read_temp(); //读取温度值
dengji = ad0832read(1,0);
dengji = dengji * 10 / 250;
if(menu_1 == 0)
{
if(temperature >= 99)
temperature = 99;
dis_smg[3]=smg_du[dengji]; //显示烟物报警等级
dis_smg[2]= 0x80; // -
dis_smg[1]=smg_du[temperature/10%10]; //十位
dis_smg[0]=smg_du[temperature%10]; //个位 ADC0832为8位ADC，数值为0~255，我们将其分开放入l_tmpdate数组中显示
}
}
delay_1ms(1);
}
}
/*************定时器0中断服务程序***************/
void time0_int() interrupt 1
{
static uchar value;
TH0 = 0xf8;
TL0 = 0x30; // 2ms
value ++;
display(); //数码管显示函数
if(value % 150 == 0)
{
flag_300ms = 1; //300ms
value = 0;
}
}