基于红外线的温度声光报警系统基于红外线的温度声光报警系统
基于红外通信的声光报警系统
一(设计要求
1) 包括电信号转化成数字信号系统,数字显示系统,报警系统等 2) 测量系统的性能特点等
3) 利用光电传感器进行信号的采集及控制。
二(方案介绍
本设计方案是通过温度传感器12b20采集温度数据,单片机a接收到温度数据后,通过红外发射管发送出去,单片机b通过红外接受管hs0038b接收数据,经过单片机处理后得到温度信息,最终来实现声光报警系统的功能。
三(各模块功能介绍
1.红外发送模块
在实际的通信领域,发出来的信号一般有较宽的频谱...
基于红外线的温度声光报警系统
基于红外通信的声光报警系统
一(
要求
1) 包括电信号转化成数字信号系统,数字显示系统,报警系统等 2) 测量系统的性能特点等
3) 利用光电传感器进行信号的采集及控制。
二(
介绍
本设计方案是通过温度传感器12b20采集温度数据,单片机a接收到温度数据后,通过红外发射管发送出去,单片机b通过红外接受管hs0038b接收数据,经过单片机处理后得到温度信息,最终来实现声光报警系统的功能。
三(各模块功能介绍
1.红外发送模块
在实际的通信领域,发出来的信号一般有较宽的频谱,而且都是在比较低的频率段分布大量的能量,所以称之为基带信号,这种信号是不适合直接在信道中传输的。为便于传输、提高抗干扰能力和有效的利用带宽,通常需要将信号调制到适合信道和噪声特性的频率范围内进
行传输,这就叫做信号调制。在通信系统的接收端要对接收到的信号进行解调,恢复出原来的基带信号。 本方案参考普通电视遥控器38k载波,来对信号进行调制。 38k载波通过单片机定时来实现。
2.红外接收模块hs0038b
正常的通信来讲,接收端要首先对信号通过监测、放大、滤波、解调等等一系列电路处理,然后输出基带信号。但是红外通信的一体化接收头 HS0038B,已经把这些电路全部集成到一起了,我们只需要把这个电路接上去,就可以直接输出我们所要的基带信号,及温度数据。
3.温度传感器18b20
单片机可以通过 1-Wire 协议与 DS18B20 进行通信,最终将温度读出。 1-Wire 总线的硬件接口很简单,只需要把 DS18B20 的数据引脚和单片机的一个 IO 口接上就可以。通过查看该芯片时序图,用编程方式读取温度。
4.数码管
本方案采用的是八段共阳极数码管,通过动态扫描方式显示数据。
5.蜂鸣器
采用无源蜂鸣器,给输入引脚接上不同频率的方波,可以产生不同音阶的声音。本实验采用1000hz。
四(方案设计过程
红外发送编码参考了nec协议并稍作修改。定义了起始码为9ms
低电平和4ms的高电平。低电平‘0’定义为1ms的低电平和1ms的高电平,高电平‘1’定义为1ms的低电平和3ms的高电平。38k载波采用定时器0的8位自动重装模式,初值0xf4。在设计过程中,使用示波器测量发送接收的波形,基本一样,没有误差。收发有效距离为1米,超过1米数据显示错误,本方案还有很大的提高空间
五(实验源程序
发送 main.c
#include
sbit CarryWave = P1^7;
sbit ir_send = P1^6;
void TransData(unsigned char _data); void CarrierWaveInit(void);
void delay_ms(unsigned int t);
void ConfigTimer0(unsigned int ms); void TransData2(unsigned char _data2); extern bit Start18B20();
extern bit Get18B20Temp(int *temp); bit flag1s=0;
bit res=0;
int temp; //读取到的当前温度值
unsigned char T0RH = 0; //T0重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0重载值的低字节
unsigned char intT,decT;
void main()
{
EA=1;
PT1=1;
ConfigTimer0(1) ;
CarrierWaveInit();
Start18B20(); //启动DS18B20
while(1)
{
TransData(intT);
TransData2(decT);
if (flag1s) //每秒更新一次温度
{
flag1s = 0;
res = Get18B20Temp(&temp); //读取当前温度
if (res) //读取成功时,刷新当前温度显示
{
intT = temp >> 4;
// intT=intT/16+intT%16; //分离出温度值整数部分
decT = temp & 0xF; //分离出温度值小数部分
decT = decT*10/16;
// a=intT/10; //整数部分数据处理 // b=intT%10;
}
Start18B20(); //重新启动下一次转换
}
}
}
void TransData(unsigned char _data) {
unsigned char i;
ir_send = 0;
delay_ms(9);
ir_send= 1; //输出0
delay_ms(4); //4ms的启动低电平
for(i=0;i<8;i++)
{
ir_send= 0; //输出1
delay_ms(1);
if(_data&(1<0;t--)
for(b=4;b>0;b--)
for(a=43;a>0;a--); }
void ConfigTimer0(unsigned int ms) {
unsigned long tmp; //临时变量
tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值
tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值
tmp = tmp + 12; //补偿中断响应延时造成的误差
T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节
T0RL = (unsigned char)tmp;
TMOD &= 0xf0; //清零T0的控制位
TMOD |= 0x01; //配置T0为模式1
TH0 = T0RH; //加载T0重载值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能T0中断
TR0 = 1; //启动T0
}
/* T0中断服务函数,完成1秒定时 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
static unsigned int tmr1s = 0;
TH0 = T0RH; //重新加载重载值
TL0 = T0RL;
tmr1s++;
if (tmr1s >=700) //定时1s
{
tmr1s = 0;
flag1s = 1;
}
}
18b20.源程序
#include #include
sbit IO_18B20 = P3^2; //DS18B20通信引脚
/* 软件延时函数,延时时间(t*10)us */
void DelayX10us(unsigned char t)
{
do {
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
} while (--t); }
bit Get18B20Ack() {
bit ack;
EA = 0;
IO_18B20 = 0;
DelayX10us(50);
IO_18B20 = 1;
DelayX10us(6);
ack = IO_18B20;
while(!IO_18B20);
EA = 1;
return ack;
}
void Write18B20(unsigned char dat)
{
unsigned char mask;
EA = 0;
for(mask=0x01; mask!= 0; mask<<=1)
{
IO_18B20 = 0;
_nop_();
_nop_();
if((mask&dat) == 0)
IO_18B20 = 0;
else
IO_18B20 = 1;
DelayX10us(6);
IO_18B20 = 1;
}
EA = 1;
}
unsigned char Read18B20()
{
unsigned char dat;
unsigned char mask;
EA = 0;
for(mask=0x01; mask!=0; mask<<=1)
{
IO_18B20 = 0;
_nop_();
_nop_();
IO_18B20 = 1;
_nop_();
_nop_();
if(!IO_18B20)
dat &= ~mask;
else
dat |= mask;
DelayX10us(6);
}
EA = 1;
return dat;
}
bit Start18B20() {
bit ack;
ack = Get18B20Ack();
if(ack == 0)
{
Write18B20(0xCC);
Write18B20(0x44);
}
return ~ack;
}
bit Get18B20Temp(int *temp)
{
bit ack;
unsigned char LSB, MSB;
ack = Get18B20Ack();
if(ack == 0)
{
Write18B20(0xCC);
Write18B20(0xBE);
LSB = Read18B20();
MSB = Read18B20();
*temp = ((int)MSB<<8) + LSB;
}
return ~ack;
}
接收 main.c
#include
sbit ADDR0 = P1^0;
sbit ADDR1 = P1^1;
sbit ADDR2 = P1^2;
sbit ADDR3 = P1^3;
sbit ENLED = P1^4;
sbit LED0=P0^0;
sbit LED1=P0^3;
sbit LED2=P0^4;
sbit LED3=P0^7;
sbit BUZZ=P1^6;
bit led0=1,led1=1,led2=1,led3=1;
unsigned char code LedChar[] = { //数码管显示字符转换
0xC0, 0xF9, 0xA4, 0xB0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xF8,
0x80, 0x90, 0x88, 0x83, 0xC6, 0xA1, 0x86, 0x8E
};
unsigned char LedBuff[6] = { //数码管显示缓冲区
0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF };
unsigned char T0RH = 0; //T0重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0重载值的低字节
unsigned char intT=0;
extern bit irflag;
extern unsigned char ircode[4]; extern void InitInfrared(void); void ConfigTimer0(unsigned int ms);
void main()
{
EA = 1; //开总中断
ENLED = 0;
ADDR3 = 1;
InitInfrared(); //初始化红外功能
ConfigTimer0(1); //配置T0定时1ms
PT0 = 1; //配置T0中断为高优先级,启用本行可消除接收时的闪烁
while (1)
{
if (irflag==1) //接收到红外数据时刷新显示
{
irflag = 0;
intT=ircode[0]&0x0f+(ircode[0]>>4)*16 ;
LedBuff[2] = LedChar[intT/10]; //用户码显示
LedBuff[1] = LedChar[intT%10] & 0x7f; ; // LedBuff[1] = LedChar[5]; //键码显示
LedBuff[0] = LedChar[ircode[1]];
}
}
}
/* 配置并启动T0,ms-T0定时时间 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms)
{
unsigned long tmp; //临时变量
tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值
tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值
mp = tmp + 10; //补偿中断响应延时造成的误差 t
T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节
T0RL = (unsigned char)tmp;
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TMOD |= 0x01; //配置T0为模式1
TH0 = T0RH; //加载T0重载值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能T0中断
TR0 = 1; //启动T0
}
/* 数码管动态扫描刷新函数,需在定时中断中调用 */
void LedScan()
{
static unsigned char i = 0; //动态扫描索引
P0=0xff;
switch(i)
{
case 0: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[0];break;
case 1: ADDR2=0; ADDR1=0; ADDR0=1; i++; P0=LedBuff[1];break;
case 2: ADDR2=0; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; P0=LedBuff[2];break;
case 3: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; LED0=led0;;break;
case 4: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0;i++; LED1=led1;;break;
case 5: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i++; LED2=led2;;break;
case 6: ADDR2=1; ADDR1=1; ADDR0=0; i=0; LED3=led3;;break;
default:break;
}
}
/* T0中断服务函数,执行数码管扫描显示 */ void InterruptTimer0() interrupt 1
{ static unsigned char i;
TH0 = T0RH; //重新加载重载值
TL0 = T0RL;
LedScan(); //数码管扫描显示
i++;
if(i>=100)
{ i=0;
if(intT>=32)
{
led0=~led0;led1=~led1; led2=~led2;led3=~led3;
}
else
{
led0=1; led1=1;led2=1;led3=1;
}
}
if(intT>=32)
BUZZ=~BUZZ;
}
红外接收初始化函数
#include
sbit IR_INPUT = P3^3; //红外接收引脚
bit irflag = 0; //红外接收标志,收到一帧正确数据后置1 unsigned char ircode[4]; //红外代码接收缓冲区 unsigned char i;
void InitInfrared(void) {
IR_INPUT = 1;
TMOD &= 0X0F;
TMOD |= 0x10;
TR1 = 0;
ET1 = 0;
IT1 = 1;
EX1 = 1;
}
unsigned int GetHighTime()
{
TH1 = 0;
TL1 = 0;
TR1 = 1;
while(IR_INPUT)
{
if(TH1 > 0x40)
{
break;
}
}
TR1 = 0;
return(TH1 * 256 + TL1); }
unsigned int GetLowTime() {
TH1 = 0;
TL1 = 0;
TR1 = 1;
while(!IR_INPUT)
{
if(TH1 > 0x40)
{
break;
}
}
TR1 = 0;
return(TH1 * 256 + TL1); }
void EXINT1_ISR(void) interrupt 2
{
unsigned char j;
unsigned int time;
unsigned char byt;
time = GetLowTime();
if((time <7700) || (time > 8800))
{
IE1 = 0;
return;
}
time = GetHighTime();
if((time<3300) || (time > 4200))
{
IE1 = 0;
return;
}
for(i=0; i<2; i++)
{
for(j=0; j<8; j++)
{
time = GetLowTime();
if((time<700) ||(time >1250))
{
IE1 = 0;
return;
}
time = GetHighTime();
if((time>700) && (time <1250))
{
byt >>= 1;
}
else if((time>2260) && (time<3300))
{
byt >>= 1;
byt |= 0x80;
}
else
{
IE1 = 0;
return;
}
}
ircode[i] = byt;
}
irflag = 1;
IE1 = 0;
}
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