基于51单片机的红外测温系统的设计与实现

  功能框图

基于51单片机的红外测温系统的设计与实现_第1张图片

 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

基于51单片机的红外测温系统的设计与实现_第2张图片

PCB


源代码

#include 
#include 
#include //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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