使用单片机设计一种火灾监测报警系统？

一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用LCD1602显示模块、按键模块、LED和蜂鸣器、继电器直流电机模块、DS18B20温度传感器、MQ2烟雾传感器等。

主要功能：

系统运行后，LCD1602显示温度和MQ2烟雾传感器检测的温度及烟雾浓度；当检测温度或烟雾浓度高于设置的温度或烟雾阈值，则声光报警且浇水 灭火装置开启。可通过按键K3进入阈值设置模式，K1和K2进行加减调节， K4确定。

主要功能如下：

（1）温度/烟雾浓度检测；

（2）LCD1602显示；

（3）温度/烟雾阈值设置；

（4）超限声光报警；

（5）自动灭火。

二、软件设计

//参数初始化

void sys_parm_init(void)

{

sys_ctrl.mode=0;

sys_ctrl.temph=50;

sys_ctrl.smokeh=55;

}

//系统初始界面显示

void sys_open_show(void)

{

lcd1602_clear();

lcd1602_show_string(0,0,"Tp: C");

lcd1602_show_string(9,0,"TpH: C");

lcd1602_show_string(0,1,"Yw: %");

lcd1602_show_string(9,1,"YwH: %");

}

//系统数据获取

void sys_data_get(void)

{

static u8 i=0;

while(1)

{

//温度获取

i++;

if(i%10==0)

sys_ctrl.temp=DS18B20_GetTemperture();

//烟雾浓度获取

sys_ctrl.smoke=pcf8591_read_adcvalue(0);

sys_ctrl.smoke=cal_map(sys_ctrl.smoke,0,255,0,99);

break;

}

}

//系统数据显示

void sys_data_show(void)

{

while(1)

{

//温度显示

lcd1602_show_nums(3,0,sys_ctrl.temp,2,0);

//烟雾浓度显示

lcd1602_show_nums(3,1,sys_ctrl.smoke,2,0);

//温度阈值显示

lcd1602_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);

//烟雾浓度阈值显示

lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.smokeh,2,0);

//阈值设定，数据位置闪烁

switch(sys_ctrl.mode)

{

case 1://温度

lcd1602_show_string(13,0," ");

delay_ms(100);

lcd1602_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);

break;

case 2://烟雾浓度

lcd1602_show_string(13,1," ");

delay_ms(100);

lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.smokeh,2,0);

break;

}

break;

}

}

//系统数据设置

void sys_data_set(void)

{

u8 key=0;

key=KEY_Scan(0);

//模式设置

if(key==KEY3_PRESS)

{

sys_ctrl.mode++;

if(sys_ctrl.mode>=3)sys_ctrl.mode=1;

}

//在设置模式下，加

else if(key==KEY1_PRESS)

{

switch(sys_ctrl.mode)

{

case 1://温度阈值

sys_ctrl.temph++;

if(sys_ctrl.temph >99)sys_ctrl.temph=0;

break;

case 2://烟雾浓度阈值

sys_ctrl.smokeh++;

if(sys_ctrl.smokeh >99)sys_ctrl.smokeh=0;

break;

}

}

//在设置模式下，减

else if(key==KEY2_PRESS)

{

switch(sys_ctrl.mode)

{

case 1://温度阈值

sys_ctrl.temph--;

if(sys_ctrl.temph< 0)sys_ctrl.temph=99;

break;

case 2://烟雾浓度阈值

sys_ctrl.smokeh--;

if(sys_ctrl.smokeh< 0)sys_ctrl.smokeh=99;

break;

}

}

//确定

else if(key==KEY4_PRESS)

{

sys_ctrl.mode=0;

}

}

//系统功能控制

void sys_fun_ctrl(void)

{

//正常工作模式下

if(sys_ctrl.mode==0)

{

//若温度高于阈值，或者，烟雾浓度高于阈值则蜂鸣器声光报警，开启灭火装置

if(sys_ctrl.temp>sys_ctrl.temph || sys_ctrl.smoke>sys_ctrl.smokeh)

{

RELAY=0;//打开灭火装置

beep_alarm(1,1000);//打开蜂鸣器报警

}

//若温度和烟雾浓度都低于阈值，则关闭蜂鸣器，关闭灭火装置

else

{

RELAY=1;//关闭灭火装置

BEEP=1;//关闭蜂鸣器报警

}

}

}

//应用控制系统

void appdemo_show(void)

{

u8 i=10;

sys_parm_init();//系统参数初始化

KEY_Init();

BEEP_Init();

DS18B20_Init();

ctrl_pin_init();

pcf8591_init();

lcd1602_init();//LCD1602初始化

//读取温度数据，等待稳定

while(i--)

{

//温度获取

sys_ctrl.temp=DS18B20_GetTemperture();

//烟雾浓度获取

sys_ctrl.smoke=pcf8591_read_adcvalue(0);

sys_ctrl.smoke=cal_map(sys_ctrl.smoke,0,255,0,99);

delay_ms(100);

}

sys_open_show();//系统初始界面显示

while(1)

{

sys_data_get();//系统数据获取

sys_data_show();//系统数据显示

sys_data_set();//系统数据设置

sys_fun_ctrl();//系统功能控制

}

}

三、实验现象