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【毕业设计】基于单片机的智能衣柜系统设计 - 物联网 stm32 嵌入式

發布時間：2024/3/12 windows 40 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了【毕业设计】基于单片机的智能衣柜系统设计 - 物联网 stm32 嵌入式小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

文章目錄

1 簡介
2 緒論
- 2.1 課題背景與目的
3 系統設計
- 3.1 硬件系部分
- 3.2 軟件部分
- 3.1 系統架構
- 3.2 硬件設計
- 3.3 軟件設計
- - 主程序介紹
  - 按鍵掃描程序設計流程
  - DHT11 讀取程序流程圖
  - LCD12864 顯示流程圖
- 3.6 實現效果
- 3.7 部分相關代碼
4 最后

1 簡介

Hi，大家好，這里是丹成學長，今天向大家介紹一個單片機項目

基于物聯網的智能衣柜系統設計

大家可用于課程設計或畢業設計

單片機-嵌入式畢設選題大全及項目分享:

https://blog.csdn.net/m0_71572576/article/details/125409052

2 緒論

2.1 課題背景與目的

在科技高速發展、日新月異的今天，人們越來越注重生活舒適度和安全衛生。一切在曾經不曾注意到的微生物也引起了人們的廣泛關注，螨蟲，細菌，病毒紛紛進入人們的視線，如何消滅它們讓生活更安全衛生就成了人們生活中的一件大事，這就促發了消毒衣柜的誕生。

該設計使用STC89C52單片機作為主控器件，使用傳感器DHT11作為溫度濕度檢測器件，與單片機通過普通端口相連接，檢測的溫度濕度值通過處理后，顯示在LCD12864顯示器上，使用紫外線燈管進行殺菌，使用PTC加熱器進行除濕，并且具有按鍵輸入的功能，可以輸入設置的消毒時間，當達到設置值后，停止消毒和加熱并產生提示的報警音，從而完成整個功能。

3 系統設計

本設計以STC89C52單片機作為控制芯片，以DHT11傳感器作為測量芯片，通過讀取DHT11測量到的數據來對加熱板進行控制，以達到自動干燥的目的，通過設置消毒時間來決定紫外線燈的持續時間，以達到殺毒的目的。

該設計分別從硬件系統設計、軟件程序設計兩大部分對系統進行分析。

3.1 硬件系部分

單片機最小系統
溫度濕度采集模塊
紫外線燈控制模塊
PTC加熱板控制模塊
按鍵模塊
顯示模塊

3.2 軟件部分

主程序
溫度濕度采集程序
紫外線燈控制程序
PTC加熱板控制程序
按鍵掃描程序
顯示程序

3.1 系統架構

按鍵輸入部分：可以通過按鍵對消毒時間進行設置，為系統輸入部分。
傳感器輸入部分：檢測所處環境中里的溫度和濕度，單片機通過發送指令讀取傳感器測得的溫度和濕度。
顯示輸出：通過單片機驅動LCD12864液晶屏進行顯示。
聲光報警：當壓力值超出設定值后，單片機輸出報警信號，通過聲音與LED燈的閃爍來進行報警。
PTC加熱控制：單片機通過繼電器驅動PTC加熱器開始加熱。
紫外線燈控制：單片機通過繼電器驅動紫外線燈對消毒衣柜進行殺毒。

3.2 硬件設計

略

3.3 軟件設計

本設計軟件部分需要實現如下功能：

1、檢測溫濕度
2、控制紫外線燈和加熱板
3、設置消毒時間
4、警報

主程序介紹

主程序為程序的入口函數，該函數的函數名為main()；任何單片機的C語言程序都從此程序開始運行，程序將該處的地址定義為開始地址，單片機上電復位后進入main函數，首先進行初始化設置，首先初始化LCD1602，然后對壓力傳感器進行初始化，然后轉換一次壓力值，顯示靜態數據

按鍵掃描程序設計流程

DHT11 讀取程序流程圖

DHT11采用單總線通信極大的減少了硬件上的消耗，只需要通過一個上拉電阻與單片機端口相連就可以，但是相應的單總線讀取程序較為復雜，而且對時序的要求極為嚴格。一次通訊時間在4ms左右，數據分為小數與整數部分，一次完整的數據傳輸為40bit，高位先出。

LCD12864 顯示流程圖

需要注意的是，在 LCD12864 初始化過程中，通過寫入 0x06 來設置光標的自動移位，這就意味著在寫入一個字符后光標會自動向右移動一位，下一次的寫入便直接在右側輸入，減少了人為的移動光標。而寫入 0x3c 會把光標設置成不閃爍并且隱藏。

3.6 實現效果

3.7 部分相關代碼

/************************************************作者：丹成學長，Q746876041 ************************************************/ #include<reg52.h> #include<intrins.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /******************************************************************* 端口定義 ********************************************************************/ sbit rs = P2^5; sbit e = P2^7; sbit rw = P2^6; sbit MISO = P2^3; sbit MOSI = P2^2; sbit SCLK = P2^1; sbit SS = P2^0; sbit K1 = P1^0; sbit K2 = P1^1; sbit K3 = P1^2; sbit K4 = P1^3; sbit LED1 = P1^6; sbit LED2 = P1^7; sbit DQ = P3^3; uchar table1[]=" 00.0 C 00.0%RH"; uchar table2[]="SET 0:00 12:00"; uchar caToneAdd[ ]={0x12,0x20,0x24,0x2e,0x33,0x3c,0x41,0x4b}; uchar t1,t2,fen,miao,hour,min,sec,sec0; float T,RH,F; bit flag,tt=1,al=0; /******************************************************************* 延時函數 ********************************************************************/ void delayus(uchar i) //uS 延時 { while(i--); } void delayms(uchar z) //mS 延時 {uchar x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--); } /******************************************************************* LCD1602 相關函數 ********************************************************************/ void write_com(uchar a) //1602 寫命令 {rs=0; rw=0;P0=a;e=0;delayms(2);e=1;delayms(2);e=0; } void write_data(uchar b) //1602 寫數據 {rs=1; rw=0;P0=b;e=0;delayms(2);e=1;delayms(2);e=0; } void init_LCD() //1602 初始化 {write_com(0x38); //顯示模式設置write_com(0x0c); // 顯示開關及光標設置write_com(0x01); // 顯示清零，數據指針清零write_com(0x06); // 地址指針、光標加 1 } /******************************************************************* DS18B20 函數 ********************************************************************/ void Init18b20 ( ) //18B20 初始化 { DQ=1; _nop_(); //高電平短暫延時 DQ=0; delayus(86); //delay 527 uS DQ=1; delayus(5); //延時 45uS flag=DQ; //讀取 DQ delayus(80); //延時 494uS DQ=1; } void WriteByte (uchar dat) //寫字節 { uchar i; for (i=0;i<8;i++) { DQ = 0; delayus(0); //延時 13uS DQ=dat&0x01; delayus(5); //45uS 內，器件采樣 DQ=1; dat >>= 1; } } uchar ReadByte ( ) //讀字節 { uchar i,val=0; for(i=0;i<8;i++) { DQ = 0; _nop_(); val >>= 1; //>1uS 后將總線拉高 DQ = 1; _nop_(); _nop_(); if(DQ==1) //從低電平<15uS 采樣 val |= 0x80; delayus(5); //45uS 空閑時間 DQ=1; } return(val); } float TemperatuerResult( ) //溫度轉換 { float a,b; Init18b20 (); WriteByte(0xcc); //跳過 ROM WriteByte(0x44); //啟動溫度轉換 delayms(750); //最大轉換時間 750mS Init18b20 (); WriteByte(0xcc); WriteByte(0xbe); //讀取溫度轉換結果 delayus(80); a=ReadByte(); //溫度低 8 位 b=ReadByte(); //溫度高 8 位 b=b*256+a; if(b>0x8000) { b=(!b+1)*0.0625; write_com(0X80); write_data(0x2d); // 顯示"-"號 } else { b*=0.0625;write_com(0X80); write_data(0x2d); //正號不顯示 } return b; } /******************************************************************* 濕度轉換函數 ********************************************************************/ float HumidityResult( ) { if((F>7224)&(F<=7351)) RH=(7351-F)/12.7; if((F>7100)&(F<=7224)) RH=10+(7224-F)/12.4; if((F>6976)&(F<=7100)) RH=20+(7100-F)/12.4; if((F>6853)&(F<=6976)) RH=30+(6976-F)/12.3; if((F>6728)&(F<=6853)) RH=40+(6853-F)/12.5; if((F>6600)&(F<=6728)) RH=50+(6728-F)/12.8; if((F>6468)&(F<=6600)) RH=60+(6600-F)/13.2; if((F>6330)&(F<=6468)) RH=70+(6468-F)/13.8; if((F>6186)&(F<=6330)) RH=80+(6330-F)/14.4; if((F>6033)&(F<=6186)) RH=90+(6186-F)/15.3; if((F>7351)&(F<6033)) RH=101; return RH; } /******************************************************************* 顯示函數 ********************************************************************/ void display( ) { write_com(0x80+1); //溫度顯示 write_data(0x30+T/10);write_data(0x30+(int)T%10); write_data(0xA5); write_data(0x30+(int)(T*10)%10); write_com(0x80+9); //濕度顯示 write_data(0x30+RH/10); write_data(0x30+(int)RH%10); write_data(0xA5);write_data(0x30+(int)(RH*10)%10); write_com(0xc0+4); //消毒時間顯示 write_data(0x30+fen);write_com(0xc0+6);write_data(0x30+miao/10);write_data(0x30+miao%10); write_com(0xc0+10); //日常時間顯示 write_data(0x30+hour/10);write_data(0x30+hour%10); write_com(0xc0+13);write_data(0x30+min/10);write_data(0x30+min%10); } /******************************************************************* 初始化函數 ********************************************************************/ void init() { uchar i; init_LCD(); write_com(0x80);for(i=0;i<16;i++)write_data(table1[i]); write_com(0X80+5); write_data(0xdf); // ℃write_com(0xc0);for(i=0;i<15;i++)write_data(table2[i]); LED1=1; LED2=1; TMOD=0x15; //T0 計數， T1 計時 TH0=0; TL0=0;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256; TH2=(65536-50000)/256;TL2=(65536-50000)%256; EA=1; ET1=1; ET2=1; TR0=1; TR1=1;TR2=1; } /******************************************************************* 主函數 ********************************************************************/ void main() { init();while(1){ keyscan(); timing(); T=TemperatuerResult(); RH=HumidityResult(); display(); Alarm( );} } /******************************************************************* 篇幅有限，之展示部分代碼 ********************************************************************/