基于单片机的厨房安全监测系统的设计与实现

功能介绍

• 以STM32/51单片机作为主控系统；
• OLED液晶显示当前检测的气体浓度，温度，是否有火等信息；
• 按键可以设置温度上限、可燃气体浓度上限；
• 当温度超过我们设置自动开启风扇进行降温；
• 当检测到天然气泄露后蜂鸣器进行声光报警，并且舵机进行控制模拟关闭阀门，开启风扇降 低气体浓度；
• 火焰传感器检测到明火时，继电器控制水泵进行灭火，并且也会控制舵机关闭天然气阀门；
• 通过ESP8266 WIFI模块把当前数据发送到手机端进行显示；
• 整个电路通过5V供电；

** 电路图**

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);
    }
}

系统框图

参考文献

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