基于STC89C52單片機的智能家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計及調(diào)試分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u6599基于STC89C52單片機的智能家庭環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計及調(diào)試分析案例 1253131軟件系統(tǒng)設(shè)計 1197301.1軟件介紹 1191881.2軟件主程序框圖 4135991.3LCD1602顯示流程圖 7162811.4溫度濕度檢測流程圖 8102231.5按鍵流程圖 10285571.6報警流程圖 1038431.7煙霧傳感器流程圖 1195072調(diào)試 16161062.1硬件調(diào)試 16286872.2軟件調(diào)試 161軟件系統(tǒng)設(shè)計1.1軟件介紹KeilSoftware公司開發(fā)了一個關(guān)于51單片機C語言軟件開發(fā)的系統(tǒng)，那就是KeilC51。C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可維護性、結(jié)構(gòu)性都有著明顯的優(yōu)勢，學習簡單使用也方便。ARM作為國內(nèi)的代理商來提供KeilC51的服務(wù)與技術(shù)支持。開發(fā)KeilC51的目的就是為了解決嵌入式軟件開發(fā)商所遇到的各種各樣的疑難雜癥。圖4-1KeilC51操作界面

我的電路原理圖是用的AltiumDesigner10來繪制的。是一款A(yù)ltium公司所開發(fā)出來的專業(yè)化的電子電路pcb制作工具，它的功能十分強大，為用戶提供了設(shè)計輸出、信號完整性分析、拓撲邏輯自動布線、設(shè)計輸出、PCB繪制編輯和原理圖設(shè)計等諸多實用功能，AltiumDesigner10操作十分簡單方便，這使得設(shè)計者在設(shè)計電路原理圖的時候效率有了很大的提升，讓設(shè)計者更加輕松更加隨心隨遇。AltiumDesigner10的亮點有（1）提供了將設(shè)計數(shù)據(jù)管理置于設(shè)計流程核心地位的全新桌面平臺（2）提供了新的維度，以供器件數(shù)據(jù)的搜尋和管理，確保輸出到制造廠的設(shè)計數(shù)據(jù)具有準確性和可重復(fù)性（3）為設(shè)計環(huán)境提供供應(yīng)鏈信息的智能鏈接，確保對元器件的使用有更好的選擇（4）提供了涵蓋整個設(shè)計與生產(chǎn)生命周期的器件數(shù)據(jù)管理方案，而結(jié)構(gòu)性的輸出流程更是確保了輸出信息的完整性圖4-2使用AltiumDesigner10繪制的電路原理圖

1.2軟件主程序框圖當硬件部分調(diào)試完畢之后緊接著就是要開始對軟件部分進行設(shè)計編程。在設(shè)計系統(tǒng)的時候要有一個清晰的思路，首先先要畫一個流程圖，然后按照每個模塊運行的先后順序進行設(shè)計。首先把所有的硬件初始化，DHT11溫濕度傳感器，MQ-2煙霧傳感器，LCD1602液晶顯示屏，人體紅外傳感器，蜂鳴器，之后各個模塊開始工作。不間斷的檢測溫度濕度是否正常，煙霧濃度是否超出設(shè)定閾值，是否有人出現(xiàn)在人體紅外傳感器的檢測范圍內(nèi)。按鍵設(shè)置溫度濕度的上限下限，煙霧濃度的閾值，防盜模式的布防撤防。當有模塊發(fā)現(xiàn)有異常發(fā)生，模塊將信號傳輸過來，同時蜂鳴器報警，同時相對應(yīng)的LED燈亮起。主流程圖如圖4-3所示。圖4-3主程序流程圖1.3LCD1602顯示流程圖LCD液晶顯示屏通電之后，運行LCD1602子函數(shù)，對屏幕進行初始化，清除屏幕上的數(shù)據(jù)，將內(nèi)部儲存清空。在此之后LCD與單片機進行雙向通信，單片機開始進行控制，短暫等待后各個傳感器將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送過來并且顯示在屏幕上。此外，在使用按鍵設(shè)置溫度濕度的上限下限和煙霧濃度閾值時，屏幕實時變化。LCD1602顯示流程圖如圖4-4所示。圖4-4LCD1602顯示流程圖

1.4溫度濕度檢測流程圖開啟電源開關(guān)后，溫濕度傳感器開始工作，將空氣中的溫度溫度轉(zhuǎn)換成電信號輸出，單片機接收信號并且根據(jù)一定的算法進行計算，之后將計算后得到的數(shù)據(jù)顯示在LCD1602液晶顯示屏上。溫度濕度檢測流程圖如圖4-5所示。子程序入口子程序入口啟動信號啟動信號讀取溫濕度讀取溫濕度發(fā)送給單片機發(fā)送給單片機返回返回、圖4-5溫度濕度檢測流程圖

1.5按鍵流程圖設(shè)置按鍵是否按下設(shè)置按鍵是否按下子程序入口返回Y加減NY圖4-6按鍵流程圖1.6報警流程圖主函數(shù)執(zhí)行之后，一直檢測是否有中斷發(fā)生，首先通過按鍵設(shè)置溫度濕度的上限下限，煙霧濃度的閾值，布防開啟防盜模式。然后不斷地檢測溫度濕度是否超出上下限，煙霧濃度是否超過閾值，人體紅外檢測范圍內(nèi)是否有人。當檢測到異常發(fā)生，蜂鳴器立刻蜂鳴報警，同時相應(yīng)的LED指示燈亮起。報警流程圖如圖4-7所示。圖1.7報警流程圖1.7煙霧傳感器流程圖當傳感器采集到煙霧數(shù)據(jù)信息之后，傳感器將數(shù)據(jù)傳輸給ADC0832進行處理，ADC0832初始化后進行讀取數(shù)據(jù)，一個字節(jié)8位，一位一位讀取，把讀取的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，進行換算，換算出電壓值。煙霧傳感器流程圖如圖1.8所示。

開始開始ADC0832初始化ADC0832初始化產(chǎn)生時鐘信號產(chǎn)生時鐘信號選擇數(shù)據(jù)通道0選擇數(shù)據(jù)通道0NN判斷ADC是否轉(zhuǎn)換完畢判斷ADC是否轉(zhuǎn)換完畢YY讀取字節(jié)讀取字節(jié)一位一位讀取數(shù)據(jù)一位一位讀取數(shù)據(jù)結(jié)束，計算當前電壓值結(jié)束，計算當前電壓值通過當前電壓，得到轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，顯示當前煙霧濃度通過當前電壓，得到轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，顯示當前煙霧濃度返回返回圖1.8通信模塊流程圖

2調(diào)試2.1硬件調(diào)試調(diào)試過程中第一步是先檢查所購買的元器件的外觀是否完好，之后檢測硬件電路設(shè)計的是否正確、能不能達到自己預(yù)期的效果。在焊接好電路之后，認真的檢查焊接完后的成品是不是有沒有焊接上的。再然后對買來的元器件的電路進行檢查，確認每個元器件都可以正常使用，達到它們該有的程度。調(diào)試的時候也發(fā)現(xiàn)了許多的問題：（1）選件的時候完全是一頭霧水，不知道該從什么地方獲得各種原件的資料，以及要用什么樣的元件才能更好的完成這次的設(shè)計，不過在參考了當初學習用的學習板子對這方面的認知多了不少，然后順藤摸瓜選出了元器件，最后把看中的元器件進行對比確定，算是順利的解決了這個問題。（2）煙霧傳感器的數(shù)值一直很高，起初以為元器件損壞，在查詢資料以及賣家的指點下發(fā)現(xiàn)煙霧傳感器初次使用需要通電幾個小時才可以正常使用。圖5.1單片機正反面2.2軟件調(diào)試在將硬件部分調(diào)試完畢之后開始進行軟件部分的調(diào)試。首先我先給單片機錄入已經(jīng)寫好的程序代碼，通電然后進行各個硬件的初始化，最為直觀的就是液晶顯示屏了，我可以清楚的看到液晶屏亮起并且顯示出我所期待的界面。之后便是其他各個傳感器以及報警電路是否能夠正常運行了。進過測