单片机是目前应用最广泛的电子设备,无论在我们日常生活的哪个方面,都有单片机。无论是社区的电梯,还是超市的感应门,单片机都给人们带来了极大的便利。基于单片机的智能家居设计主要是基于STC89C52RC核心控制系统分为从主机两个系统,其中从机收集各种信息,主机接收从机信息并显示
中,DHT11作为温湿度传感器,可以收集房间内的温度,也可以通过按钮设置温度上下限的阈值来保存存储的温度值iic总线的AT24C02放下电模块,HC-SR04超声波模块负责检测安全距离,并增加蜂鸣器和小灯作为声光报警系统,用直流电机和继电器控制大功率灯来降低或提高室内温度,MQ2.用于检测房屋内有害气体和烟雾浓度。如遇火灾,水泵可及时处理。通过NRF2401L无线模块将数据传输给主机进行通信。
在中间,使用无线模块远程传输从机的所有信息,并将主机放在显眼的位置,如客厅、主卧室等。制作中控面板不仅可以随时监控房间内的情况,还可以使用手机WLAN操作房间的控制硬件。在此基础上,还增加了密码锁功能,进一步提高了安全性。
从机接收:
主机发送:
解锁主机密码
待解锁主机界面:
解锁后,语音提示进入接收界面
从机采集类型
主界面及副界面:
采集模式显示温湿度、光照、空气浓度等信息
采集模式显示当前的安全状态和安全距离
设置模式,设置当前温度的上下阈值
设置当前光浓度和空气质量的阈值
设置模式,设置当前安全距离的范围
具体细节片中丢失具体细节。以后直接放视频。
系统使用的模块:
C58和C54\C52没有太大区别,唯一的区别就是内存的大小,C52\C54\C58内存分别为4k、8k、16k、因为编译后hex文件达到了11000 code,差不多是11k大小的样子,一定要换大容量单片机。有人可能会问我为什么不换。STC15或者是STM32等单片机,因为当时板子没想到后续程序会用这么多,32和15板子的价格稍微贵一点,所以选择省钱C51类型的单片机,还有一个原因是32的单片机配置和创建工程较为繁琐,一般的项目C51可以完成,但后来我后悔了。C51系列浪费了我更多的钱和调试时间。
距离阈值可以设置,如果距离减小到安全距离,可以设置距离阈值NO主机会有语音提示
void Conut(void) { time=TH0*256 TL0; TH0=0; TL0=0; S=(time*1.7)/100; //计算是的CM if((S>=400)||flag==1) 超出测量范围显示- { flag=0; OLED_ShowString(0,6,"Warning Error",16); } else { OLED_ShowChinese(0,6,0,16) OLED_ShowChinese(16,6,1,16) OLED_ShowChinese2(32,6,2,16);// OLED_ShowChinese(48,6,3,16) OLED_ShowString(64,6,":",16); disbuff1[0]=S/10/10 '0'; disbuff1[1]=S/10 '0'; disbuff1[2]=S '0'; OLED_ShowChar(72,6, disbuff1[0],16); OLED_ShowChar(80,6, disbuff1[1],16); OLED_ShowChar(88,6, disbuff1[2],16); OLED_ShowChar(96,6, ' ',16); } } void zd0() interrupt 1 //T0中断用于计数器溢出,超过测距范围 { flag=1; //中断溢出标志 } void StartModule() ///启动模块 { Trig=1; ///启动一次模块 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); Trig=0; } void T0_Init() { TMOD=0x01; //设T0为方式1,GATE=1; TH0=0; TL0=0; ET0=1; //允许T0中断 EA=1; } void get_ult() { StartModule(); while(!Echo); //当RX为零时等待 TR0=1; //打开计数 while(Echo); //当RX计数并等待1 TR0=0; //关闭计数 Conut(); //计算 delayms(80); if(mode==1) { if(S<set_juli) { OLED_ShowString(72,4,"NO",16); alluf[12]='0';
delayms(10);
nRF24L01_TxPacket(allbuf);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF);
led1=0;
delayms(200);
sound();
}
else
{
OLED_ShowString(72,4,"OK",16);
allbuf[12]='1';
delayms(10);
nRF24L01_TxPacket(allbuf);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF);
led1=1;
beep=1;
}
}
}
模块使用串口和单片机连接,通过TCP(APP的名字)设置好IP地址和端口号进行连接,在发送端发送代码即可正常控制。
void ESP8266_SendCmd(u8 *pbuf)
{
while(*pbuf!='\0') //遇到空格跳出循环
{
UART_SendData(*pbuf);
delay_10us(5);
pbuf++;
}
delay_10us(5);
UART_SendData('\r');//回车
delay_10us(5);
UART_SendData('\n');//换行
delay_ms(10);
}
//ESP8266 WIFI发送数据到APP
//pbuf:数据
void ESP8266_SendData(u8 *pbuf)
{
ESP8266_SendCmd("AT+CIPSEND=0,7");
delay_ms(10);
while(*pbuf!='\0') //遇到空格跳出循环
{
UART_SendData(*pbuf);
delay_10us(5);
pbuf++;
}
UART_SendData('\n');//换行
// delay_ms(10);
}
//ESP8266-WIFI模块工作模式初始化
void ESP8266_ModeInit(void)
{
ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=2");//设置路由器模式 1 staTIon模式 2 AP点 路由器模式 3 station+AP混合模式
ESP8266_SendCmd("AT+CWSAP=\"ESP8266\",\"123456\",11,0"); //设置WIFI热点名及密码
ESP8266_SendCmd("AT+CIPAP=\"192.168.4.1\"");
ESP8266_SendCmd("AT+RST");//重新启动wifi模块
delay_ms(1000);
ESP8266_SendCmd("AT+CIPMUX=1"); //开启多连接模式,允许多个各客户端接入
ESP8266_SendCmd("AT+CIPSERVER=1,8080"); //启动TCP/IP 端口为8080 实现基于网络控制
}
//WIFI控制初始化
void wifi_control_init(void)
{
UART_Init();
DHT11_start();//初始化DS18B20
ESP8266_ModeInit();
ES=1;//允许串口中断
}
//WIFI控制
void wifi_control(void)
{
u8 i=0;
u8 xdata temp_value1;
delayms(10);
i++;
if(i==10)//间隔一段时间读取温度值,间隔时间要大于温度传感器转换温度时间
temp_value1=get_temp();//保留温度值小数后一位
if(i==20)//间隔一段时间将读取的温度发送到APP
{
wifi_send_buf[1]=temp_value1/10+'0';
wifi_send_buf[2]=temp_value1%10+'0';
ESP8266_SendData(wifi_send_buf);//通过串口发送温度数据到APP
i=0;
}
}
//串口中断服务函数
//接收手机APP发送的信号后控制板载资源
void UART_IRQn() interrupt 4
{
static u8 i=0;
if(RI)
{
RI=0;
UART_RX_BUF[i]=SBUF;//读取接收到的数据
if(UART_RX_BUF[0]=='+')i++;
else i=0;
if(i==10)
{
// ESP8266_SendData(wifi_send_buf);
//WIFI控制
if(UART_RX_BUF[9]==WLAN_MODE) //先开启wlan模式
{
wlan_mode=~wlan_mode;
led0 =0;
led1=0;
delayms(500);
led0 =1;
led1=1;
}
if(UART_RX_BUF[9]==LED1_ON_CMD) //1 开启2灯
{
led0 =0;
led1=0;
}
else if(UART_RX_BUF[9]==LED1_OFF_CMD) //2 关闭所有
{
led0 =1;
led1=1;
beep=1;
MA=0;
}
else if(UART_RX_BUF[9]== LED1_RELAY) //3 开启继电器
{
led0 =1;
led1=1;
MA=0;
}
else if(UART_RX_BUF[9]==LED1_COLD) //C 制冷吹风
{
MA=1;
led0 =1;
led1=1;
}
else if(UART_RX_BUF[9]==LED1_HOT) //H 继电器加热 chuifeng
{
MA=1;
led0 =1;
led1=1;
}
else if(UART_RX_BUF[9]==LED1_alarm) //H 继电器加热 chuifeng
{
beep=0;
led0 =1;
led1=1;
}
i=0;
}
}
}
void DHT11_start()
{
Data=1;
DHT11_delay_us(2);
Data=0;
DHT11_delay_ms(30);
Data=1;
DHT11_delay_us(30);
}
uchar DHT11_rec_byte()
{
uchar i,dat=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
while(!Data);
DHT11_delay_us(8);
dat<<=1;
if(Data==1)
dat+=1;
while(Data);
}
return dat;
}
void DHT11_receive()
{
uchar rec_dat[9];
DHT11_start();
if(Data==0)
{
while(Data==0);
DHT11_delay_us(40);
R_H=DHT11_rec_byte();
R_L=DHT11_rec_byte();
T_H=DHT11_rec_byte();
T_L=DHT11_rec_byte();
revise=DHT11_rec_byte();
DHT11_delay_us(25);
if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise)
{
RH=R_H;
RL=R_L;
TH=T_H;
TL=T_L;
}
rec_dat[0]='0'+RH/10;
rec_dat[1]='0'+RH%10;
rec_dat[2]=' ';
rec_dat[3]=' ';
//温度
rec_dat[4]='0'+TH/10;
rec_dat[5]='0'+TH%10;
rec_dat[6]=' ';
}
}
void dht11_show()
{
u8 tpbuf[2];
u8 damp_buf[2];
DHT11_receive();
/*********************************************************************************************************/
temp_val=get_temp();//温度
tpbuf[0]=temp_val/10+'0';
tpbuf[1]=temp_val%10+'0';
OLED_ShowChar(56,0,tpbuf[0],16);//温度1
OLED_ShowChar(64,0,tpbuf[1],16);//温度2
OLED_ShowString(80,0,"C",16);
/*********************************************************************************************************/
damp_val=get_damp();//温度
damp_buf[0]=damp_val/10+'0';
damp_buf[1]=damp_val%10+'0';
OLED_ShowChar(56,2,damp_buf[0],16);//湿度1
OLED_ShowChar(64,2,damp_buf[1],16);//湿度2
OLED_ShowString(80,2,"%",16);
/*********************************************************************************************************/
OLED_ShowChinese1(0,0,0,16);//温
OLED_ShowChinese1(16,0,1,16);//度
OLED_ShowChinese1(32,0,5,16);//值
OLED_ShowString(48,0,":",16);
OLED_ShowChinese1(0,2,2,16);//湿
OLED_ShowChinese1(16,2,1,16);//度
OLED_ShowChinese1(32,2,5,16);//值
OLED_ShowString(48,2,":",16);
allbuf[0]=damp_buf[0];
allbuf[1]=damp_buf[1];
allbuf[2]=tpbuf[0];
allbuf[3]=tpbuf[1];
delayms(10);
nRF24L01_TxPacket(allbuf);
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF);
}
unsigned char get_temp() //单独获取温度
{
unsigned char temp=0;
DHT11_receive();
temp=TH;
if(temp)
return temp;
else
return -temp;
}
unsigned char get_damp() //单独获取湿度
{
unsigned char damp=0;
DHT11_receive();
damp=RH;
if(damp)
return damp;
else
return -damp;
}
后续从主机代码过多就不一一放下了,可以看视频演示
主机密码锁
智能家居中控
视频中语音模块通知不完整已经解决,原因为延时太短导致语音还未完全合成就执行下一次语句。