基于單片機的智能家居系統設計存在諸多小問題求助

ID:314928 · 發表于 2018-5-26 03:31

我是單片機小白，自己摸索了畢業設計，感覺好困難，論文出了一些問題，勞煩大神指教一二

。我們的畢業設計要求使用protues進行電路仿真，相關系統原理圖中的各個器件按照參考資料都已畫好，程序也有（存在問題，編譯下來有很多的錯誤），鄙人目前使用的軟件版本是protues7.8和keil4,來進行聯調仿真。
老師制定的任務書如下

論文題目：基于單片機的智能家居系統設計

設計目的及任務
以單片機為控制核心，設計實現智能家居控制，該系統具有室內防盜報警功能和室內環境參數實時檢測功能。主要設計任務：
1. 實現紅外人體感應報警；
2. 實現智能檢測室內溫度濕度；
3. 實現智能時鐘顯示。

設計思路
參考所查閱的資料，基本設計思路是：該系統AT89C52（原計劃用STC89C52，可是protues元件庫中沒有，只好用它來代替）為控制中心，加以外圍電路包括采集電路、傳輸電路、LCD1602（ LM016）顯示電路、數據處理電路、報警裝置電路、時鐘電路及電路元器件，報警系統裝置采用發光二極管和蜂鳴器，數據采集裝置使用溫濕度傳感器(SHT10)，時鐘芯片選用DS1302。單片機開發軟件采用C語言編程，實現室內防盜報警功能和室內環境參數實時檢測功能。

技術要求、預期成果
完成單片機的智能家居系統設計，在設計過程中能熟練的使用C語言和proteus仿真軟件，掌握單片機及傳感器的技術原理和應用，熟悉系統各部分電路的功能，使整個系統能夠完成對室內環境的實時監測和及時應對。在答辯中能夠盡可能的演示設計中的環境數據采集和實時監測的過程。

存在的主要問題：
1.我按照參考資料畫好了protue仿真的大部分器件，連接好了溫濕度傳感器(SHT10)的相關電路，結果是用掉了p0、p2、p3的大部分接口，只剩下p1口了，時鐘芯DS1302和熱釋電紅外傳感如何設計才能接到AT89C52的單片機上，還能實現紅外人體感應報警和智能時鐘顯示嗎？

2.室內防盜報警功能是如果監測到有人闖入室內，會發出聲光報警。紅外人體感應通過熱釋電紅外傳感器實現，報警系統裝置（聲光報警電路）采用發光二極管和蜂鳴器實現。參考資料里采用三極管驅動蜂鳴器報警來提醒溫濕度超過限定值，我只需要實現室內環境參數實時檢測功能，溫濕度的報警電路可以去掉嗎，用室內防盜報警電路替換，也就是用發光二極管和蜂鳴器，配合熱釋電紅外傳感器實現防盜報警，這個怎么更改呢？

3.智能時鐘顯示這一塊，顯示器已經用來顯示溫濕度了，怎么再切換顯示時間呢，而且時鐘芯片僅起顯示時間的功能，不對電路做其他控制，具體如何設置呢？

4.原資料的程序編譯下來有很多錯誤，無法生成.hex文件，求大神結合我要實現的功能更改一下我的源程序。
原參考資料仿真圖

原參考資料仿真圖

我參考畫的

熱釋電紅外傳感器內部電路圖

熱

聲光報警模塊電路

參考資料源程序（本身好像有錯還是不完整，編譯之后無法生成.hex文件）

//*********主函數*****************
void main(void)
{
value humi_val,temp_val;
unsigned char error,checksum;
unsigned int wendu,shidu;
LCD_init();
s_connectionreset();
LCD_disp_str(0,1,"TE ");
LCD_disp_str(0,2,"RH ");
//*********初始化溫度顯示區*********
LCD_disp_str(2,1,"TTT.T C");
//*********初始化濕度顯示區*********
LCD_disp_str(2,2,"RRR.R%");
delay_n10us(20000); //延時0.2s
while(1)
{ error=0;
error+=s_measure((unsigned char*)&humi_val.i,&checksum,HUMI);
error+=s_measure((unsigned char*)&temp_val.i,&checksum,TEMP);
if(error!=0) s_connectionreset();
else
{ humi_val.f=(float)humi_val.i;
temp_val.f=(float)temp_val.i;
calc_SHT10(&humi_val.f,&temp_val.f);
wendu=10*temp_val.f;
LCD_disp_char(2,1,wendu/1000+'0'); //顯示溫度百位
LCD_disp_char(3,1,(wendu%1000)/100+'0'); //顯示溫度十位
LCD_disp_char(4,1,(wendu%100)/10+'0'); //顯示溫度個位
LCD_disp_char(6,1,(wendu%10)+'0'); //顯示溫度小數點后第一位
shidu=10*humi_val.f;
LCD_disp_char(2,2,shidu/1000+'0'); //顯示濕度百位
LCD_disp_char(3,2,(shidu%1000)/100+'0'); //顯示濕度十位
LCD_disp_char(4,2,(shidu%100)/10+'0'); //顯示濕度個位
LCD_disp_char(6,2,(shidu%10)+'0'); //顯示濕度小數點后第一位
}
delay_n10us(80000); //延時約0.8s
}
}
系統部分程序：
/*************定義接口********************
P0------DB0～DB7 (LCD1602)
P2.4------RS (LCD1602)
P2.5------RW (LCD1602)
P2.6------E (LCD1602)
P3.5------SOUNDER (蜂鳴器）
P3.6------SCK (SHT10) //時鐘
P3.7------DATA (SHT10) //數據
*****************************************/
#include <AT89x51.h>
#include <intrins.h>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#define TEMPUP 24 //溫度上限, 達到該溫度蜂鳴器報警
typedef unsigned char BYTE;
typedef unsigned int WORD;
typedef bit BOOL ;
/*******************************************/
sbit buzzer = P3^5; //蜂鳴器
BOOL start;
/******************************************/
//************第一部分LCD1602設置******
START*************************************/
#define LCD_DB P0
sbit LCD_RS=P2^5; //P2^5是p2.5
sbit LCD_RW=P2^6; //P2^6是p2.6
sbit LCD_E=P2^7; //P2^7是p2.7
/******定義函數****************/
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
void LCD_init(void); //初始化函數
void LCD_write_command(ucharcommand); //寫指令函數
void LCD_write_data(uchardat); //寫數據函數
void LCD_disp_char(ucharx,uchar y,uchar dat);//在某個屏幕位置上顯示一個字符,X（0-15),y(1-2)
void LCD_disp_str(ucharx,uchar y,uchar *str); //LCD1602顯示字符串函數
void delay_n10us(uintn); //延時函數
/*--------------------------------------
;初始化LCD1602
;-------------------------------------*/
void LCD_init(void)
{
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x38);//設置8位格式，2行，5x7
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x0c);//整體顯示，關光標，不閃爍
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x06);//設定輸入方式，增量不移位
delay_n10us(10);
LCD_write_command(0x01);//清除屏幕顯示
delay_n10us(100); //延時清屏，延時函數，延時約n個10us
}
/*--------------------------------------
;LCD1602寫指令函數
;-------------------------------------*/
void LCD_write_command(uchardat)
{
delay_n10us(10);
LCD_RS=0; //指令
LCD_RW=0; //寫入
LCD_E=1; //允許
LCD_DB=dat;
delay_n10us(10);
LCD_E=0;
delay_n10us(10);
}
/*--------------------------------------
;LCD1602寫數據函數
;-------------------------------------*/
void LCD_write_data(uchardat)
{
delay_n10us(10);
LCD_RS=1; //數據
LCD_RW=0; //寫入
LCD_E=1; //允許
LCD_DB=dat;
delay_n10us(10);
LCD_E=0;
delay_n10us(10);
}
/*--------------------------------------
;LCD1602顯示一個字符函數，在某個屏幕位置上顯示一個字符,X（0-15),y(1-2)。
;-------------------------------------*/
void LCD_disp_char(ucharx,uchar y,uchar dat)
{
uchar address;
if(y==1)
address=0x80+x;
else
address=0xc0+x;
LCD_write_command(address);
LCD_write_data(dat);
}
/*--------------------------------------
;LCD1602顯示字符串函數，在某個屏幕起始位置{X（0-15),y(1-2)}上顯示一個字符串。
;-------------------------------------*/
void LCD_disp_str(ucharx,uchar y,uchar *str)
{
uchar address;
if(y==1)
address=0x80+x;
else
address=0xc0+x;
LCD_write_command(address);
while(*str!='\0')
{
LCD_write_data(*str);
str++;
}
}
/*--------------------------------------
;延時函數，延時約n個10us
;-------------------------------------*/
void delay_n10us(uintn) //延時n個10us@12M晶振
{
uint i;
for(i=n;i>0;i--)
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
}
//***************第一部分LCD1602設置*******
END****************************************
//*************第二部分SHT10設置*************
START****************************************
sbit SCK = P3^6; //定義通訊時鐘端口
sbit DATA = P3^7; //定義通訊數據端口
typedef union
{ unsigned int i; //定義了兩個共用體
float f;
} value;
enum {TEMP,HUMI}; //TEMP=0,HUMI=1
#define noACK 0 //用于判斷是否結束通訊
#define ACK 1 //結束數據傳輸
//adr command r/w
#define STATUS_REG_W0x06 //000 0011 0
#define STATUS_REG_R0x07 //000 0011 1
#define MEASURE_TEMP0x03 //000 0001 1
#define MEASURE_HUMI0x05 //000 0010 1
#define RESET 0x1e //000 1111 0
/****************定義函數****************/
voids_transstart(void); //啟動傳輸函數
voids_connectionreset(void); //連接復位函數
char s_write_byte(unsignedchar value);//SHT10寫函數
char s_read_byte(unsignedchar ack); //SHT10讀函數
char s_measure(unsigned char*p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode);//測量溫濕度函數
void calc_SHT10(float*p_humidity ,float *p_temperature);//溫濕度補償
/*--------------------------------------
;啟動傳輸函數
;-------------------------------------*/
void s_transstart(void)
// generates a transmissionstart
// _____ ________
// DATA: |_______|
// ___ ___
// SCK : ___| |___| |______
{
DATA=1; SCK=0; //Initial state
_nop_();
SCK=1;
_nop_();
DATA=0;
_nop_();
SCK=0;
_nop_();_nop_();_nop_();
SCK=1;
_nop_();
DATA=1;
_nop_();
SCK=0;
}
/*--------------------------------------
;連接復位函數
;-------------------------------------*/
void s_connectionreset(void)
// communication reset:DATA-line=1 and at least 9 SCK cycles followed by transstart
// _____________________________________________________ ________
// DATA: |_______|
// _ _ _ _ _ _ _ _ _ ___ ___
// SCK : __| |__| |__| |__| |__||__| |__| |__| |__| |______| |___| |______
{
unsigned char i;
DATA=1; SCK=0; //Initial state
for(i=0;i<9;i++) //9 SCK cycles
{
SCK=1;
SCK=0;
}
s_transstart(); //transmission start
}
/*--------------------------------------
;SHT10寫函數
;-------------------------------------*/
char s_write_byte(unsignedchar value)
//----------------------------------------------------------------------------------
// writes a byte on theSensibus and checks the acknowledge
{
unsigned char i,error=0;
for (i=0x80;i>0;i/=2) //shift bit for masking
{
if (i & value) DATA=1; //masking value with i , write toSENSI-BUS
elseDATA=0;
SCK=1; //clk for SENSI-BUS
_nop_();_nop_();_nop_(); //pulswith approx. 3 us
SCK=0;
}
DATA=1; //release DATA-line
SCK=1; //clk #9for ack
error=DATA; //check ack (DATA willbe pulled down by SHT10),DATA在第9個上升沿將被SHT10自動下拉為低電
_nop_();_nop_();_nop_();
SCK=0;
DATA=1; //release DATA-line
return error; //error=1 in case of noacknowledge //返回：0成功，1失敗
}
/*--------------------------------------
;SHT10讀函數
;-------------------------------------*/
char s_read_byte(unsignedchar ack)
// reads a byte form theSensibus and gives an acknowledge in case of "ack=1"
{
unsigned char i,val=0;
DATA=1; //release DATA-line
for (i=0x80;i>0;i/=2) //shift bit for masking
{ SCK=1; //clk for SENSI-BUS
if (DATA) val=(val | i); //read bit
_nop_();_nop_();_nop_(); //pulswith approx. 3 us
SCK=0;
}
if(ack==1)DATA=0; //in case of"ack==1" pull down DATA-Line
else DATA=1; //如果是校驗(ack==0)，讀取完后結束通訊
_nop_();_nop_();_nop_(); //pulswith approx. 3 us
SCK=1; //clk #9 for ack
_nop_();_nop_();_nop_(); //pulswith approx. 3 us
SCK=0;
_nop_();_nop_();_nop_(); //pulswith approx. 3 us
DATA=1; //release DATA-line
return val;
}
/*--------------------------------------
;測量溫濕度函數
;-------------------------------------*/
char s_measure(unsigned char*p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode)
// makes a measurement(humidity/temperature) with checksum
{
unsigned error=0;
unsigned int i;
s_transstart(); //transmission start
switch(mode){ //send command to sensor
caseTEMP :error+=s_write_byte(MEASURE_TEMP); break;
case HUMI : error+=s_write_byte(MEASURE_HUMI); break;
default : break;
}
for (i=0;i<65535;i++) if(DATA==0) break;//wait until sensor has finished the measurement
if(DATA) error+=1; // or timeout (~2 sec.) isreached
*(p_value) =s_read_byte(ACK); //read thefirst byte (MSB)
*(p_value+1)=s_read_byte(ACK); //read the second byte (LSB)
*p_checksum =s_read_byte(noACK); //read checksum
return error;
}
/*--------------------------------------
;溫濕度補償函數
;-------------------------------------*/
void calc_SHT10(float*p_humidity ,float *p_temperature)
// calculates temperature[C] and humidity [%RH]
// input : humi [Ticks] (12 bit)
// temp [Ticks] (14 bit)
// output: humi [%RH]
// temp [C]
{ const float C1=-4.0; // for 12 Bit
const float C2=+0.0405; // for 12 Bit
const float C3=-0.0000028; // for 12 Bit
const float T1=+0.01; // for 14 Bit @ 5V
const float T2=+0.00008; // for 14 Bit @ 5V
float rh=*p_humidity; // rh: Humidity [Ticks] 12 Bit
float t=*p_temperature; // t: Temperature [Ticks] 14 Bit
float rh_lin; // rh_lin: Humidity linear
float rh_true; // rh_true: Temperaturecompensated humidity
float t_C; // t_C : Temperature [C]
t_C=t*0.01 - 40; //calc. temperature fromticks to [C]
rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1; //calc. humidity from ticks to [%RH]
rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin; //calc. temperature compensated humidity[%RH]
if(rh_true>100)rh_true=100; //cut if the value is outside of
if(rh_true<0.1)rh_true=0.1; //the physical possible range
*p_temperature=t_C; //return temperature [C]
*p_humidity=rh_true; //return humidity[%RH]
}
//**********第二部分SHT10設置***************
//END****************************************

復制代碼

ID:34643 · 發表于 2018-5-26 07:08

1、DS1302和熱釋電紅外傳感可以連接到P1口上。
2、溫濕度的報警電路不需要去掉，只需要修改程序就行。修改程序后也可以兩者的報警共用。
3、智能時鐘顯示這一塊，顯示器已經用來顯示溫濕度了，如果要切換顯示時間可以用按鍵來進行切換，也可以分時進行輪流顯示。

ID:303383 · 發表于 2018-5-26 05:51

提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

ID:303383 · 發表于 2018-5-26 10:47

提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

ID:314928 · 發表于 2018-5-26 21:55

51mcu 發表于 2018-5-26 07:08
1、DS1302和熱釋電紅外傳感可以連接到P1口上。
2、溫濕度的報警電路不需要去掉，只需要修改程序就行。修改 ...

謝謝你的建議，小白一枚，畫圖連線還可以，修改程序對我有點難了，原程序編譯后的錯誤都不知道怎么修改，再加入新程序更不會寫了

ID:314928 · 發表于 2018-5-26 22:12

原程序編譯之后，出現了幾個錯誤，如下圖所示，怎么修改呢？

ID:336678 · 發表于 2018-5-28 13:51

上面編譯錯誤含義是 value沒有定義，可以換成常用的類型定義即可。

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ID:303383 當前離線積分 70	ID:303383 發表于 2018-5-26 05:51 \| 顯示全部樓層提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽
ID:303383 當前離線積分 70
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ID:303383 當前離線積分 70	ID:303383 發表于 2018-5-26 10:47 \| 顯示全部樓層提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽
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