最近设计了一个项目基于单片机的鸡舍智能灯光控制系统设计,与大家分享一下:
一、基本介绍
项目编号:mcuclub-dz-059
项目名:基于单片机的智能晾衣杆的设计
单片机:STC89C52
功能简介:
1、通过DHT11检测温湿度,当湿度高于设置值,进行烘干(加热通风一个继电器)
2、通过DS1302获取当前时间,并能定时进行衣服紫外线消毒;
3、通过人体热释电感应模块检测是否有人,有人,则控制步进电机反转下降,检测到人走后正转上升。有人时,如果紫外线灯开启,则自动关闭,防止对人体辐射。
4、通过按键可修正时间、设置湿度最小值、设置紫外线消毒时间、手动升降、手动控制烘干、手动控制紫外线灯、切换模式
5、通过LCD1602显示时间、温湿度、模式
二、51实物图
单片机型号:STC89C52
板子为绿色PCB板,两层板,厚度1.2,上下覆铜接地。元器件基本上为插针式,个别降压芯片会使用贴片式。
供电接口:TYPE-C
三、51仿真图
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
四、原理图
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
五、PCB图
由原理图导出,封装很大一部分都是作者自己绘制,不提供封装库,只提供连接好的源文件。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。
六、系统框图
本设计以STC89C52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。输入由五部分组成,第一部分是温度检测模块,通过该模块检测当前环境的温度;第二部分是人体热释电红外感应模块,通过人体热释电感应模块检测是否有人;第三部分是时钟模块;第四部分是按键模块,通过按键可修正时间、设置湿度最小值、设置紫外线消毒时间、手动升降、手动控制烘干、手动控制紫外线灯、切换模式;第五部分是供电模块,通过该模块可给整个系统进行供电。输出由四部分组成,第一部分是显示模块,通过LCD1602显示时间、温湿度、模式;第二部分是步进电机模块,检测到人走后关衣柜;第三部分是继电器模块,控制风扇运行。第四部分是消毒灯,给衣柜进行消毒。具体系统框图如图3.1所示。
七、软件设计流程
系统的主流程图如图4-2所示。在主程序中:首先对各个模块进行初始化,随后进入while主循环,在主循环中,首先进入第一个函数按键函数,该函数主要分为两部分,第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值,第二部分通过键值进行相应的处理操作,包括切换界面、设置阈值等;紧接着进入第二个函数监测函数,该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值;紧接着进入第三个函数显示函数,通过LCD1602显示时间、温湿度、模式;最后进入第四个函数处理函数,该函数主要判断当前时间是否在设定时间内,且是否有人体,如果在设定时间内,且是有人体,开启消毒,否则关闭消毒,接下来判断湿度是否超过最大值,湿度超过最大值,打开烘干机,否则关闭烘干机;最后判断是否检测到人体,如果检测到人体,晾衣架下降,否则晾衣杆上升。
八、部分程序展示
软件版本:keil5
逻辑程序和驱动程序分开,分布于main.c和其他.c文件
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
uchar time_shi,time_fen;
if(flag_display == 0) //测量界面
{
if(flag_mode == 0) //在自动模式下
{
time_shi = ds1302_buf[4];
time_fen = ds1302_buf[5];
if(time_shi_begin*60+time_fen_begin > time_shi_end*60+time_fen_end) //开始时间>结束时间
{
if((time_shi_end*60+time_fen_end <= time_shi*60+time_fen) && (time_shi*60+time_fen < time_shi_begin*60+time_fen_begin)) //当前时间不在设置的时间内
flag_time_on = 0;
else //否则
flag_time_on = 1;
}
else if(time_shi_begin*60+time_fen_begin < time_shi_end*60+time_fen_end) //开始时间<结束时间
{
if((time_shi_begin*60+time_fen_begin <= time_shi*60+time_fen) && (time_shi*60+time_fen < time_shi_end*60+time_fen_end)) //当前时间在设置的时间内
flag_time_on = 1;
else //否则
flag_time_on = 0;
}
if(flag_time_on == 1 && flag_human == 0) //在设定时间内,且没有人体,开启消毒
{
LED_UV = 0;
}
else
{
LED_UV = 1;
}
if(humi_value > humi_max*10) //湿度超过最大值,烘干
{
RELAY_HG = 0;
}
else
{
RELAY_HG = 1;
}
if(flag_human == 1) //如果检测到人体,晾衣架下降
{
if(flag_bujin_state == 1)
{
flag_bujin_foreward = 0;
flag_bujin_reversal = 1;
}
}
else
{
if(flag_bujin_state == 0)
{
flag_bujin_foreward = 1;
flag_bujin_reversal = 0;
}
}
}
}
else //设置界面,关闭继电器,关闭消毒灯
{
RELAY_HG = 1;
LED_UV = 1;
}
}