【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-013】基于单片机的衣柜的设计_基于51单片机的智能衣柜

       最近设计了一个项目基于单片机的衣柜系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：衣柜
项目编号：mcuclub-jj-013
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过DHT11检测衣柜内温湿度，当温度低于设置值，进行加热，当湿度高于设置值，进行加热和通风
2、通过DS1302获取当前时间，并能定时进行衣柜内紫外线消毒；
3、通过霍尔传感器检柜门状态，关闭时，自动打开消毒灯，打开时，消毒灯关闭
4、通过光敏电阻检测光照值，当光照值低于设置最小值且衣柜门打开，则LED照明灯自动打开
5、通过MQ-2检测烟雾值，当烟雾值大于设置最大值，进行声光报警
6、通过按键修改时间、设置消毒灯打开和关闭时间、设置各阈值
7、通过显示屏显示测量值
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，并可以控制加热、除湿、消毒、照明以及模式切换

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、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

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

 

 五、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

 

 六、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。

 

七、系统框图

本设计以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。输入由七部分组成，第一部分是烟雾检测模块，通过该模块检测衣柜中的烟雾浓度；第二部分是光照强度检测模块，通过该模块可以检测衣柜中的光照强度；第三部分是温湿度检测模块，通过该模块可以检测衣柜中的温湿度；第四部分是霍尔传感器，通过该模块可以检测衣柜门是否打开；第五部分是时钟模块，通过该模块可以获取当前的时间；第六部分是按键模块，通过按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第七部分是供电模块，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，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过两个继电器分别控制加热和通风；第三部分是声光报警模块，当监测烟雾不在设置的阈值内时进行声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。

 

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。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，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，如果衣柜门是关闭的，关照明灯,如果在定时时间之内，开消毒，如果在定时时间之外，关消毒。如果衣柜门是打开的，关消毒，如果光照低于最小值开照明灯，如果温度低于最小值或湿度大于最大值，那么打开加热，如果是湿度大于最小值还需开通风，烟雾值大于设置的最大值，声光报警，设置界面，断开所有继电器。

 

 九、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

void Manage_function(void)
{
  uchar time_shi,time_fen;              //当前时间
  
	if(flag_display == 0)									//测量界面
	{
		if(flag_mode == 0)                  //在自动模式下
    {
      time_shi = time_buf[4]/0x10*10 + time_buf[4]%0x10;            //获取当前时间
      time_fen = time_buf[5]/0x10*10 + time_buf[5]%0x10;  
      
      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_DOOR == 0)        //如果衣柜门是关闭的，关照明灯
      {
        RELAY_ZM = 1;
        if(flag_time_on == 1)   //如果在定时时间之内，开消毒
        {
          RELAY_XD = 0;
        }  
        else                    //如果在定时时间之外，关消毒
        {
          RELAY_XD = 1;
        }        
      }
      else                      //如果衣柜门是打开的，关消毒，如果光照低于最小值开照明灯
      {
        RELAY_XD = 1;
        if(light_value < light_min*10)
        {
          RELAY_ZM = 0;
        }
        else
        {
          RELAY_ZM = 1;
        }
      }
      if(temp_value < temp_min*10 || humi_value > humi_max*10)
      {                             //如果温度低于最小值或湿度大于最大值，那么打开加热，如果是湿度大于最小值还需开通风
        RELAY_JR = 0;
        if(humi_value > humi_max*10)
          RELAY_TF = 0;
        else
          RELAY_TF = 1;
      }
      else
      {
        RELAY_JR = 1;
        RELAY_TF = 1;
      }
      if(smog_value > smog_max)	//烟雾值大于设置的最大值，声光报警
      {
        if(time_num % 20 == 0)
        {
          LED=~LED;
          BEEP=~BEEP;
        }
      }
      else
      {
        LED = 1;
        BEEP = 1;
      }
    }
	}
	else																	  //设置界面，断开所有继电器
	{
		LED = 1;
    BEEP = 1;
		RELAY_ZM = 1;
    RELAY_TF = 1;
    RELAY_JR = 1;
    RELAY_XD = 1;
	}
}

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