【基于STC89C52单片机的智能家庭环境监控系统设计（附程序）15000字】

1基于STC89C52单片机的智能家庭环境监控系统设计本次设计是一个基于STC89C52单片机的智能家庭环境监控系统的设计，本鸣器报警部分。温度湿度检测部分通过DHT11温湿度传感器监控当前环境下的温度湿度，烟雾检测部分通过MQ-2气体传感器监控当前环境下的气体浓度，红外人体检测部分通过HC-SR501模块监控当前环境是否有人，显示部分通过LCD1602液晶显示模块显示当前环境温度湿度、气体浓度等数据资料，蜂鸣器 1 Ⅱ 1 1 1 22系统设计方案 3 3 3 7 7 9 1 11绪论设施(照明、空调、安防等等)连接到一起，从而实现对家用电器的控制、灯光筑、信息家电、设备自动化等功能。还可以让我们的家庭环境变得更加的高便利、环保、安全、舒适，在安排时间上可以更加的方便快速，节约各种资在日常生活中无论在何处环境监控系统都是重点关注对象，酒店、电影芯片有着集成度更高、价格更便宜、功能更多更强大的优点，通过I/O□进行操作简单易懂。温度湿度传感器我经过仔细思考过后决定选择DHT11温湿器，它可以同时检测温度和湿度，它的精度为湿度±5%RH,温度±2℃,量程为湿度5-95%RH,温度0~+50℃。红外人体感应模块则是只考虑HC-SR501这一2屏(LCD)、控制驱动主电路HD44780及其扩展驱动电路HD44100,以及少量电容元件、结构件和电阻等装配在PCB板上而(1)通过DHT11温湿度传感器检测环境并且采集数据，然后将采集到的数据传输LCD1602之后在LCD1602液晶显示屏上面显示，方便人们更加直观的观(2)通过烟雾探头传感器对环境中的各类烟雾进行检测，它可以对煤气、当浓度超出设定阈值时，相对应的LED指示灯会(3)红外人体检测模块在开启防盗模式之后启动，启动后会对七米内的人以解除报警状态。同时STC89C52还具有掉电保存的(4)设置有4个按键，第一个按键K1用来进入设置界面，选择需要设置的2系统设计方案设计涉及主硬件为：蜂鸣器报警电路，LCD1602液晶显示模块，按键设置，MQ-2烟雾传感器，DHT11温湿度传感器，人体红外感应器，STC89C52单片机组成。本研究设计框图如图2-1所示。AD转换模块2.2方案设计2.2.1单片机的选择第一个方案：选用单片机AT89C52。AT89C52单片机是ATMEL公司制作的一款拥有非易失性存储技术生产、高密度、兼容标准MCS-51指令系统的单片机，单片机自带了可以长久保存数据的Flash存储单元和通用8位中央处理器。它是一个高性能，低电压的CMOS8位单片机，这种单片机不需要太好的开发设备，一般不是损坏的设备都可以使用，并且开发时不需要太多的时间。AT89C52单片机可以将程序进行加密处理，开发者们可以放心大胆的将程序保存在单片机里面不用担心有人从中盗取数据。同时，AT89C52非但不贵还相当的便宜，网络市场上面货物充足完全不担心买不到它。AT89C52可以构成单片机的最小系统，这样不仅大大减小了系统的体积还减少了系统的成本，甚至增加了系统的可靠性。只4要是程序长度小于8K,用户可以自由支配四个I/O□的使用权。能用5V电压编程，擦写的时间很短，只需要10ms,不但如此它是可以反复擦写的有效的降低着3个程序加密的位置，可以对芯片当中分别为LB1、LB2、LB3的3个加密位进行编程(P)或不编程(U)来得到。当LB的逻辑电平必须和被锁存的EA电平值一模一样。此外，想要清除加密位只有擦(1)STC89C52拥有ISP,可以在线编程，只需要接上相对应的线即可。而AT89C52没有ISP,需要取下来用编程器。(2)STC89C52单片机自身本来就带有EEPROM,哪怕是关机之后再次开(3)在执行指令的速度上STC89C52比起AT89C52快了很多很多，是它的3-30倍，虽然执行速快是好事，但是由于STC89C52和AT8 (3V的单片机),而AT89C52的工作电压为5V。这样对比之下STC89C52对于工作环境的要求并不高，可以应用的环境比AT89C52要多得多。所以在有一个系统使用STC89C52时好用，用AT89C52不好用很有可能是供电的原因。5第一个方案：选用DS18B20作为温度传感器模块用来检测环境的温度。DS18B20是一个在单片机制作中经常用到的优秀的数字温度传感器。输出的是DS18B20的温度测量范围在-55℃~+125℃,-10℃~+85℃,误差范围在±0.5℃,最高精度可达0.0625℃。第二个方案：选用DHT11温湿度传感器，它不仅仅可以检测温度还可以检出。DHT11温湿度传感器的测量范围是，湿度5~95%RH,温度-20~+60℃,而误差范围是，湿度±5%RH,温度±2℃。DHT11拥有着性价比高，功耗低，体对比两个方案我发现DHT11的精密度虽然不如DS18B20但是DHT11却比DS18B20多了一个湿度检测的功能，而且在温度检测的功能上也不算很差，再加上DHT11比较稳定以及它的高性价比，所以我选择来了DHT11。第一个方案：选用12864液晶屏显示屏。这并不是指某一个型号的液晶显示屏，而是说明这个显示屏有什么样的特性。12864是对于128*64点阵液晶模块很好地显示，在它的内部自带了64*256点阵显示RAM、128个字符、以及8192第二个方案：选用LCD1602液晶显示屏。它是由M*N个显示单元组成的点阵图形式液晶。打个比方LCD显示屏有64行，128列，每1个字节的8位对应着显示屏的8列，也就是每行有128位，16个字节，共128个点组成。显示RAM区的1024字节与显示屏上1024个显示单元相互对应，每一个显示单元都和跟他6相对应的字节的内容有关，字节内容控制着显示单元的亮与暗。LCD1602还有理上也是，都是写指令、地址、数据等等。不过12864液晶显示屏显示的东西明显比LCD1602更多更全面。两者都满足本次设计的要求，但是一块12864液晶显示屏最低也要四五十块钱，而LCD1602液晶显示屏只需要五六块钱，从价格上看LCD1602液晶显示屏完胜12864液晶显示屏。所以在我的精打细算之下我选择了便宜的LCD1602液晶显示屏。的体温一般在37度左右，因此人体会发出一种特定的波长，这种特殊的波长是红外线，在10UM左右。这种特殊的波长可以被被动式的红外探头所检测到，所以用这种被动式的红外探头用来检测这种特殊的波长就可以确定是否有人进入73硬件电路设计3.1系统硬件原理图我选用的是STC89C52单片机作为控制器，用DHT11温湿度传感器来检测据发送到LCD1602液晶显示屏上面让人们方便观察。在温度湿度和烟雾浓度超出阈值以及有人进入布防范围时发送信号到LED灯和蜂存储部分：主要由ROM和RAM来对数据进行储存。这个是单片机存储分开设计的一大特色。我们储存较小的数据时用的是RAM,储存较大的数据时用的是ROM。键按下时，RST端经过电阻和5V的电源相连，保证能够拥有足够的阈值电压完就是让程序从头开始再跑。单片机的初始化也是一样，本次设计的是按键复位，在程序运行时通过按键使CPU进入复位状态进行复位；当按键按下时，RST端经过电阻和5V的电源相连，保证能够拥有足够的阈值电压完成复位。复位电路原理图如图3-2所示。8且在任何非空存储字节被重复编程以前，该操作必须被执行。存储器应有尽有。P3.1(TXD)ALE/PROGP3.3(INT1)(A15)P2.7XTAL2(A10)P8925二P42l2345978623456f图3-1STC89C52最小系统原理图(图3-2复位电路原理图STC89C52是STC公司拥有着低功耗、高性能的CMOS8位的微控制器，STC89C52使用的是MCS-51内核，但是在STC公司的改进下芯片拥有了更多的传统的单片机所没有的功能。他拥有着8K字节容量的程序储存空间，512字节容量的数据储存空间，并且自带EEPRMO储存空间能够容纳4K的字节。不但如此，它还拥有着在线编程的功能和8位的CPU,这就使得STC89C52断电存储数据的功能可以实现在它的身上，不但如此嵌入式控制应用系统在单片机列直插式的封装并且拥有40个引脚。单片机的引脚用于连接单片机与外设，只P1.2P1.3P1.5P1.6 RD/P3.7123456789图3-3STC89C52单片机封装引脚图下面依据引脚图(1)主电源引脚VCC引脚(40号引脚),是输入电源的正极，输入电压为5V(2)时钟源XTAL1引脚(19号引脚),用来连接晶振，根据晶振是否为外部震荡有不同的接法，如果是外部震荡的晶振此引脚需要接地。XTAL2引脚(18号引脚),用来连接晶振的另一端，和XTAL1引脚(19号引脚)一样，如果连接外部震荡的晶振需要接地使用。(3)多功能I/O单片机总共拥有32个I/O引脚并且分为4组，分别是P0,P1,P2,P3□,4个□是漏极开路输出。P0□(32~39引脚),是漏极双向I/O□,在作为I/O□在使用时这些引脚P1□(1~8引脚),是准双向I/O□,可以在单片机和外设直接进行双向通P2□(21~28引脚)。这8个引脚是准双向I/O□,和