基于单片机的现代车库智能守卫者仿真设计

基于单片机的现代车库智能守卫者仿真设计【摘要】本系统是在protues上进行仿真实现的现代车库智能守卫者系统，该系统是以微控制器为控制中心的自动控制通风系统，并提出一个解决方案，以实现监控和调节地下车库的温度、湿度和一氧化碳的浓度。为尽可能省电，该系统可以通过接在微控制器上的传感器获得地下车库的环境参数，然后在适当的时间通过一个继电器控制电动机，从而调节地下车库的内部环境。【关键词】现代车库智能守卫者；AT89C51；温度；湿度；一氧化碳控制0.引言目前，对于地下车库来说，汽车尾气的污染物质以及车库温湿度有其不连续性及尖峰负荷明显等特点，为了有效地调节车库空气质量参数以及更好的节能，如何准确地减少系统的开启时段，同时不影响通风效果就显得尤为重要。传统通风系统不能有效地对污染物质进行追踪，从而不能有效地控制个别风机的开启，为了某一处达到良好的空气质量，只能采取连续开启的方法，势必会造成能源的大量浪费以及机器设备的磨损。现代化车库的智能守卫者就是针对性地开启设备，可快速稀释较为集中的汽车尾气和调节温湿度。该系统可以采用ADC采样，实时显示，电磁继电器控制输出，进而调节地下车库的内部环境。1.总体方案现代化车库的智能守卫者的主要功能是实时采集温度、湿度和一氧化碳的浓度，并且能够实时显示，对此作出相应的反应，如报警或开启风扇，从而保证车库内的温度、湿度和一氧化碳浓度保持在适宜的范围，达到智能调节的作用。因此设计时可以使用AT89C51型单片机设计车库控制系统，可以及时、精确的反映车库内的温度、湿度和一氧化碳的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持相对恒温等控制，在湿度和一氧化碳控制方面也是如此。所以该系统通过采集温度值、湿度值和一氧化碳值，准确的判断标准值与当前值之间的差异，及时的启动报警装置进行报警，并采取相应的控制方案。综上所述，该系统应该包括以下控制：（1）温度检测控制：对车库温度进行测量，并通过相应手段达到最佳温度。（2）湿度检测控制：对车库湿度进行测量，并通过相应手段达到最佳湿度。（3）CO监测控制：对车库CO进行测量，并通过排风达到降低CO浓度的效果。（4）控制处理：当温度、湿度和一氧化碳越限时报警，根据报警信号提示采取一定手段自动控制。（5）显示：液晶显示相应的温度、湿度和一氧化碳浓度。（6）人性化的设计：根据对车库相应的需求，可以认为设置相应温度、湿度和一氧化碳的范围，从而可以把温度、湿度和一氧化碳值控制在一定的范围内。能够实时、准确的显示采样温度、湿度和一氧化碳值。2.硬件设计数据采集方案：数据采集时，为保证一定的精度，可以采用8为A/D转换器，其最小分辨率为0.39℃（温度）或0.39%（湿度）或0.78PPM（CO），测量误差为±0.39℃（温度）或±0.39%（湿度）或±0.78PPM（CO）。芯片选择使用串行A/D转换芯片，因为使用串行总线接口技术是一种发展趋势，同时占用口资源少。显示方案：本设计选用LCD显示器，可以不需要过多芯片进行驱动，可以直观显示，而且功耗低，抗干扰能力强。设置上下限方案：温度、湿度和一氧化碳的上下限可以通过键盘进行设置，由于独立式按键接口电路配置方便灵活，软件编程较为简单，而本设计只需键入温度、湿度和一氧化碳的上下限，所需按键不多，因此选择独立式键盘。报警及调节模块：报警电路可以采用不同颜色的LED灯来显示相应的情况。调节方案设计业比较简单，只需将继电器串联在风机回路中，利用程序控制继电器的通断，从而控制风机的工作状态，在不同情况下控制不同数量的风机工作，从而既能快速调节，又能节省功耗。3.软件设计本系统的软件设计分为主程序、A/D采样程序、A/D转换程序、LCD显示驱动程序、结果显示子程序、键扫程序、报警和继电器控制程序7部分。为了便于管理和调试，将整个程序分为三个模块文件，分别为主模块文件main.c、液晶显示模块LCD1602.c和A/D采样模块ADC0832.c。液晶显示模块LCD1602.c和A/D采样模块ADC0832.c可以单独调试，仿真成功后将这三个文件加入同一项目中，并建立液晶显示模块LCD1602.c和A/D采样模块ADC0832.c文件的.h文件，主模块main.c包含这两个头文件即可（或在主模块main.c中将调用LCD1602.c和ADC0832.c文件的函数声明为外部函数即可）。在不同的应用系统中，仿真时单片机与LCD1602或ADC0832的连接如果改变，只需更改LCD1602.h和ADC0832.h文件中的引脚定义即可。4.结束语本次设计是一个现代化车库的智能守卫者系统，是基于单片机AT89C52和ADC0832芯片组成的温度、湿度和一氧化碳自动测控系统，可根据实际需要设定温度、湿度和一氧化碳期望范围，并进行自动控制。在此设计中可以利用了AT89C52单片机作为（下转第258页）（上接第167页）主控制器件，ADC0832作为测量传感器通过LCD液晶显示，实现实时值得显示。通过ADC0832直接读取被测值，进行数据转换，能够设置其上下限来设置报警值。并且在到达报警条件后，系统会自动报警。[科]【参考文献】[1]高玉芹.单片机原理与应用及C51编程技术[M].北京.机械工业出版社，2011.6.[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略[M].电子工业出版社，2009.11.[3]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例——基于8051+PROTEUS仿真[M].电子工业出版社，2009.6.