【单片机毕业设计】【hj-006-7】CO、有害混合气体检测 | 空气质量检测 | 有害气体检测

一、基本介绍

项目名：
基于单片机的CO、有害混合气体检测系统设计
基于单片机的空气质量检测系统设计
基于单片机的有害气体检测系统设计

项目编号：mcuclub-hj-006-7
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过MQ-7检测CO值，超过设置最大值进行声光报警，并开启风扇和净化器
2、通过MQ-135检测有害混合气体值，超过设置最大值进行声光报警，并开启风扇和净化器
3、通过按键设置上限值，可以手动控制风扇和净化器、切换模式
4、通过显示屏显示数据
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，并可以控制风扇和净化器、切换模式

二、资料总览

实物资料

仿真资料

三、51单片机部分资料展示

1、实物图展示

单片机型号：STC89C52
供电接口：TYPE-C
板子类型：PCB集成板，厚度1.2，两层板（上下层覆铜接地）
器件类型：元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

2、仿真图展示

仿真软件版本：proteus8.9
电路连线方式：网络标号连线方式
注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

3、原理图展示

软件版本：AD2013
电路连线方式：网络标号连线方式
注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构图

4、PCB图展示

由原理图导出，中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。
两层板，上下覆铜接地。

四、32单片机部分资料展示

1、实物图展示

单片机型号：STM32F103C8T6
供电接口：TYPE-C
板子类型：PCB集成板，厚度1.2，两层板（上下层覆铜接地）
器件类型：元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

2、原理图展示

软件版本：AD2013
电路连线方式：网络标号连线方式
注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

3、PCB图展示

由原理图导出，中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。
两层板，上下覆铜接地。

五、系统框图

绘制软件：VISIO
本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由三部分组成，第一部分是气体检测模块，通过该模块检测当前环境的有害气体和一氧化碳；第二部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第三部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过两个继电器分别控制通风和净化；第三部分是声光报警模块，当监测值不在设置的阈值内时进行声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图3.1所示。

六、部分程序展示

软件版本：keil5
注意：逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

*******监测函数
*****/
void Monitor_function(void)
{
	char fasong[256];	
	if(flag_display == 0)																			//测量界面
	{
		if(time_num % 10 == 0)																	//约2s检测一次
		{
			if(DO1 == 0)			
				co_value = 60*(Get_Adc_Average(1,1)*3.3/4096.0);		//获取一氧化碳浓度
			else 
				co_value = 0;
			if(DO2 == 0 )
				hgas_value = 60*(Get_Adc_Average(5,1)*3.3/4096.0);	//获取有害气体浓度
			else
				hgas_value = 0;
		}
	}
	
	if(time_num % 20 == 0)																	//约4s发送一次
	{
		sprintf(fasong,"一氧化碳浓度:%dppm\r\n",co_value);
		UsartPrintf(USART1,fasong);
		sprintf(fasong,"有害气体浓度:%dppm\r\n",hgas_value);
		UsartPrintf(USART1,fasong);		
	}	
	
	if(USART1_WaitRecive() == 0)
	{
		if(strstr((char*)usart1_buf,"A") != NULL)			//切换自动模式
		{
			flag_mode = 0;			
		}
		else if(strstr((char*)usart1_buf,"B") != NULL)//通风关，净化关				
		{
				flag_relay = 0;
				flag_mode = 1;		
		}
		else if(strstr((char*)usart1_buf,"C") != NULL)//通风开，净化开	
		{
				flag_relay = 1;
				flag_mode = 1;				
		}
		USART1_Clear();
	}		
}

/****
*******显示函数
*****/
void Display_function(void)
{
	switch(flag_display)																		//根据不同的显示模式标志位，显示不同的界面
	{
		case 0:																								//界面0：测量界面，显示一氧化碳、有害气体浓度，模式
			Oled_ShowCHinese(1, 0, "一氧化碳：");
			sprintf(display_buf,"%dPPM  ",co_value);
			Oled_ShowString(1, 10, display_buf);

			Oled_ShowCHinese(2, 0, "有害气体：");
			sprintf(display_buf,"%dPPM ",hgas_value);
			Oled_ShowString(2, 10, display_buf);
		
			Oled_ShowCHinese(3, 0, "模式：");
			if(flag_mode == 0)
				Oled_ShowCHinese(3,3,"自动");
			else
				Oled_ShowCHinese(3,3,"手动");
		break;

		case 1:																								//界面1：显示设置一氧化碳最大值
			Oled_ShowCHinese(1,2,"设置");
			Oled_ShowCHinese(2,0,"一氧化碳最大值");
			if(time_num % 5 == 0)
			{
				sprintf(display_buf,"%d  ",co_max);
				Oled_ShowString(3, 7, display_buf);
			}
			if(time_num % 10 == 0)
			{
				Oled_ShowString(3, 7, "    ");
			}
		break;
			
		case 2:																								//界面2：显示设置有害气体最大值
			Oled_ShowCHinese(1,2,"设置");			
			Oled_ShowCHinese(2,0,"有害气体最大值");
			if(time_num % 5 == 0)
			{
				sprintf(display_buf,"%d  ",hgas_max);
				Oled_ShowString(3, 7, display_buf);
			}
			if(time_num % 10 == 0)
			{
				Oled_ShowString(3, 7, "    ");
			}
		break;
		default:
		break;
	}
}

/****
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)												//测量界面
	{
		if(flag_mode == 0)												//如果处于自动模式
		{
			if(co_value > co_max || hgas_value > hgas_max)					//一氧化碳值或有害气体值大于设置的最大值
			{
				RELAY_TF = 1;
				RELAY_JH = 1;
				flag_alarm = 1;
			}
			else																		//如果在设置的上下限之间，关闭两个继电器
			{
				RELAY_TF = 0;
				RELAY_JH = 0;
				flag_alarm = 0;
			}
		}
    else																			//手动模式根据按键按下控制继电器
		{
			flag_alarm = 0;
			LED = 1;
			BEEP = 0;			
			switch(flag_relay)
			{
				case 0:																//通风关，净化关	
					RELAY_TF = 0;
					RELAY_JH = 0;
				break;
				
				case 1:																//通风开，净化开
					RELAY_TF = 1;
					RELAY_JH = 1;
				break;				
				default:
				break;
			}				
		}
		if(flag_alarm == 1 && time_num %2 == 0)  	//如果有异常，声光报警
		{
			LED = ~LED;
			BEEP = ~BEEP;
		}
		else if(flag_alarm == 0)
    {
      LED = 1;
      BEEP = 0;
    }
	}
	else																					//设置界面，关闭两个继电器
	{
		RELAY_TF = 0;
		RELAY_JH = 0;	
		LED = 1;
		BEEP = 0;
	}
}

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