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基于51单片机的空气质量环境检测proteus仿真原理图程序_仿真污染环境代码

作者：凡人多烦事01 | 2024-06-13 10:41:27

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仿真污染环境代码

功能：
0.本项目采用STC89C52作为单片机系统的控制MCU
1.LCD1602液晶实时显示当前煤气浓度，光强，温湿度和CO2浓度
2.当煤气浓度，光强，温湿度和CO2浓度超过设定阈值时，蜂鸣器报警提醒
3.系统设计有四个功能按键可设置各指标阈值
4.采用DC002作为电源接口可直接输入5V给整个系统供电

原理图：
在这里插入图片描述

PCB ：
在这里插入图片描述

主程序：

#include "reg52.h"
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include "lcd1602.h"
#include "tlc0832.h"
#include "delay.h"
#include "dht11.h"
#include "sgp30.h"

sbit BUZZER     = P2^3;

sbit KEY_ADD = P3^4;
sbit KEY_SUB = P3^6;
sbit KEY_PREVIOUS = P3^3;
sbit KEY_NEXT = P3^5;

enum _MODE_DF_{NORMAL, SET_TEMP_LIMIT, SET_HM_LIMIT, SET_LIGHT_LIMIT, SET_GAS_LIMIT, SET_CO2_LIMIT};

enum _MODE_DF_ dispMode;

unsigned char dis0[16];		 //数组暂存
unsigned int temprature_max = 35; //温度阈值
unsigned char humidity_min = 60; //湿度阈值
unsigned int light = 0; //光照强度
unsigned int light_max = 80; //光照强度阈值
int GAS_Conc = 0; //GAS浓度
unsigned int GAS_Conc_max = 30; //GAS浓度阈值
unsigned int CO2_Conc_max = 1000; //CO2浓度阈值
unsigned char i;
bit dispFlag = 1;

void Timer0_Init(void); //函数声明
void DispSetTempLimit(void);
void DispSetHmLimit(void);
void DispSetLightLimit(void);
void DispSetGASLimit(void);
void DispSetCO2Limit(void);
void KeyProcess(void);


void main(void)
{
	unsigned long int sgp30_dat = 0;
	unsigned char disCnt = 0;
	unsigned char gasBuf = 0;
	unsigned char timeCnt = 200;

	Timer0_Init(); //定时器0初始化
	LCD_Init();
	DelayMs(100);
    LCD_Clear();
    
    LCD_DispStr(0, 0, "   Waiting...   ");
//	SGP30_Init();   //初始化SGP30
//    
//	do 
//    {
//        SGP30_Write(0x20,0x08);
//        SGP30_Read();//读取SGP30的值
//		DelayMs(10);
//		timeCnt--;
//    }
//    while (CO2_Conc == 400 && timeCnt != 0);

	LCD_DispStr(0, 0, "Temp:   C Hm:  %");
	LCD_DispOneChar(7, 0, 0xdf); //摄氏度的点


	while (1) //主循环
	{
		if (dispMode == NORMAL)
		{
			if (dispFlag == 1)
			{
				dispFlag = 0;

				TR0 = 0;
				DHT11_ReadData();
				DelayMs(10);
				TR0 = 1;
				sprintf(dis0, "%2d", (unsigned int)U8T_data_H);
				LCD_DispStr(5, 0, dis0);
				sprintf(dis0, "%2d", (unsigned int)U8RH_data_H);
				LCD_DispStr(13, 0, dis0);

				disCnt++;
				if (disCnt > 4)
				{
					disCnt = 1;
				}
				if (disCnt <= 2)
				{
					light = 99 - 99 * ReadADC(AIN0_GND) / 255;
					gasBuf = ReadADC(AIN1_GND);
					if (gasBuf <= 29)
					{
						gasBuf = 29;
					}
					GAS_Conc = (100 * (gasBuf-29)) / 227; //计算有害气体浓度百分比
					sprintf(dis0, "Lt:%2d%% Gas:%2d%%", light, GAS_Conc);
					LCD_DispStr(0, 1, dis0);
				}
				else if (disCnt <= 4)
				{
//					TR0 = 0;
//					SGP30_Write(0x20,0x08);
//					SGP30_Read();//读取SGP30的值
//					TR0 = 1;
                    CO2_Conc = 400;
					sprintf(dis0, "CO2:%5uppm    ", CO2_Conc);
					LCD_DispStr(0, 1, dis0);
				}
			}

			if ((U8T_data_H > temprature_max) || (U8RH_data_H < humidity_min) || (light > light_max) || (GAS_Conc > GAS_Conc_max) || (CO2_Conc > CO2_Conc_max))
			{
				BUZZER = 0; //蜂鸣器报警
			}
			else
			{
				BUZZER = 1; //关闭蜂鸣器
			}
		}
        KeyProcess();
	}
}

void DispSetTempLimit(void)
{
	LCD_DispStr(0, 0, " Temprature Max ");

	sprintf(dis0, "%2d", temprature_max);
	LCD_DispStr(6, 1, dis0);
	LCD_DispOneChar(8, 1, 0xdf); //摄氏度的点
	LCD_DispOneChar(9, 1, 'C'); //摄氏度C
}

void DispSetHmLimit(void)
{
	LCD_DispStr(0, 0, "  Humidity Min  ");

	sprintf(dis0, "%2d%%", (unsigned int)humidity_min);
	LCD_DispStr(7, 1, dis0);
}

void DispSetLightLimit(void)
{
	LCD_DispStr(0, 0, "   Light Max    ");

	sprintf(dis0, "%2d%%", (unsigned int)light_max);
	LCD_DispStr(7, 1, dis0);
}

void DispSetGASLimit(void)
{
	LCD_DispStr(0, 0, "  Gas Conc Max  ");

	sprintf(dis0, "%2d%%", (unsigned int)GAS_Conc_max);
	LCD_DispStr(7, 1, dis0);
}

void DispSetCO2Limit(void)
{
	LCD_DispStr(0, 0, "  CO2 Conc Max  ");

	sprintf(dis0, "%5uppm", CO2_Conc_max);
	LCD_DispStr(5, 1, dis0);
}

/************************* 按键处理 *************************/
void KeyProcess(void)
{
    if (KEY_ADD == 0) //加
    {
        DelayMs(190);
        if (KEY_ADD == 0)
        {
			if (dispMode == SET_TEMP_LIMIT)
            {
                temprature_max++;
                if(temprature_max > 99)
                {
                    temprature_max = 1;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_HM_LIMIT)
            {
                humidity_min++;
                if(humidity_min > 99)
                {
                    humidity_min = 1;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_LIGHT_LIMIT)
            {
                light_max++;
                if(light_max > 99)
                {
                    light_max = 1;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_GAS_LIMIT)
            {
                GAS_Conc_max++;
                if(GAS_Conc_max > 99)
                {
                    GAS_Conc_max = 1;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_CO2_LIMIT)
            {
                CO2_Conc_max = CO2_Conc_max + 10;
                if(CO2_Conc_max > 60000)
                {
                    CO2_Conc_max = 400;
                }
            }

            switch (dispMode)
            {
                case SET_TEMP_LIMIT: DispSetTempLimit(); break;
                case SET_HM_LIMIT: DispSetHmLimit(); break;
                case SET_LIGHT_LIMIT: DispSetLightLimit(); break;
                case SET_GAS_LIMIT: DispSetGASLimit(); break;
                case SET_CO2_LIMIT: DispSetCO2Limit(); break;
            }
        }
        // while (!KEY_ADD);
    }
    
    else if (KEY_SUB == 0) //减
    {
        DelayMs(190);
        if (KEY_SUB == 0)
        {
            if (dispMode == SET_TEMP_LIMIT)
            {
                temprature_max--;
                if(temprature_max < 1)
                {
                    temprature_max = 99;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_HM_LIMIT)
            {
                humidity_min--;
                if(humidity_min < 1)
                {
                    humidity_min = 99;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_LIGHT_LIMIT)
            {
                light_max--;
                if(light_max < 1)
                {
                    light_max = 99;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_GAS_LIMIT)
            {
                GAS_Conc_max--;
                if(GAS_Conc_max < 1)
                {
                    GAS_Conc_max = 99;
                }
            }
			else if (dispMode == SET_CO2_LIMIT)
            {
                CO2_Conc_max = CO2_Conc_max - 10;
                if(CO2_Conc_max < 400)
                {
                    CO2_Conc_max = 60000;
                }
            }
            switch (dispMode)
            {
                case SET_TEMP_LIMIT: DispSetTempLimit(); break;
                case SET_HM_LIMIT: DispSetHmLimit(); break;
                case SET_LIGHT_LIMIT: DispSetLightLimit(); break;
                case SET_GAS_LIMIT: DispSetGASLimit(); break;
                case SET_CO2_LIMIT: DispSetCO2Limit(); break;
            }
        }
        // while (!KEY_SUB);
    }
    
    else if (KEY_PREVIOUS == 0) //上一页
    {
        DelayMs(20);
        if (KEY_PREVIOUS == 0)
        {
			LCD_Clear();
			if (dispMode == NORMAL)
			{
				dispMode = SET_CO2_LIMIT;
			}
			else
			{
				dispMode--;
			}

            switch (dispMode)
            {
				case NORMAL: LCD_DispStr(0, 0, "Temp:   C Hm:  %"); LCD_DispOneChar(7, 0, 0xdf);  break;
                case SET_TEMP_LIMIT: DispSetTempLimit(); break;
                case SET_HM_LIMIT: DispSetHmLimit(); break;
                case SET_LIGHT_LIMIT: DispSetLightLimit(); break;
                case SET_GAS_LIMIT: DispSetGASLimit(); break;
                case SET_CO2_LIMIT: DispSetCO2Limit(); break;
            }
        }
        while (!KEY_PREVIOUS);
    }

    else if (KEY_NEXT == 0) //下一页
    {
        DelayMs(20);
        if (KEY_NEXT == 0)
        {
			LCD_Clear();
			
			if (dispMode == SET_CO2_LIMIT)
			{
				dispMode = NORMAL;
			}
			else
			{
				dispMode++;
			}

            switch (dispMode)
            {
				case NORMAL: LCD_DispStr(0, 0, "Temp:   C Hm:  %"); LCD_DispOneChar(7, 0, 0xdf);  break;
                case SET_TEMP_LIMIT: DispSetTempLimit(); break;
                case SET_HM_LIMIT: DispSetHmLimit(); break;
                case SET_LIGHT_LIMIT: DispSetLightLimit(); break;
                case SET_GAS_LIMIT: DispSetGASLimit(); break;
                case SET_CO2_LIMIT: DispSetCO2Limit(); break;
            }
            
        }
        while (!KEY_NEXT);
    }
}

void Timer0_Init(void)
{
	TMOD &= 0xF0;
	TMOD |= 0x01;				 //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响
	TH0 = (65536 - 18432) / 256; //重新赋值 20ms
	TL0 = (65536 - 18432) % 256;
	EA = 1;	 //总中断打开
	ET0 = 1; //定时器中断打开
	TR0 = 1; //定时器开关打开
}

void Timer0_Interrupt(void) interrupt 1
{
	static unsigned char time_20ms = 0; //定时变量

	TH0 = (65536 - 18432) / 256; //重新赋值 20ms
	TL0 = (65536 - 18432) % 256;

	time_20ms++;
	if (time_20ms > 50)
	{
		dispFlag = 1;
		time_20ms = 0;
	}
}

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实物演示视频：
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