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基于51单片机的隧道车辆检测系统

article 2024/11/16 21:29:12

目录

一、主要功能

二、硬件资源

三、程序编程

四、实现现象

一、主要功能

以AT89C51单片机为控制核心，实现对隧道环境的监测。采用模块化设计，
共分以下几个功能模块：
单片机最小系统模块、电源模块、气体传感模块、和显示模块等。
通过按键增加隧道内车辆数，滑动变阻器模仿隧道内车速；
通过温湿度传感器检测温湿度，通过MQ-135检测有害气体浓度，
最后通过显示屏显示车辆数、车速、温湿度、气体浓度，
当超过阈值时报警，另外，还设有超声波液位计，当隧道积水过高时发出警报。

二、硬件资源

基于KEIL5编写C++代码，PROTEUS8.15进行仿真，全部资源在页尾，提供安装包。

三、程序编程

#include <REGX52.H>
#include<intrins.h>
#include<stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned  int
sbit CS=P1^0;                 //adc0832引脚
sbit CLK=P1^1;
sbit DIO=P1^2;
sbit CS1=P1^3;                 //adc0832引脚
sbit CLK1=P1^4;
sbit DIO1=P1^5;
sbit CS2=P1^6;                 //adc0832引脚
sbit CLK2=P1^7;
sbit DIO2=P3^7;
sbit beep=P3^4;
sbit key1=P3^6;
sbit key2=P3^5;
sbit Temp_data=P2^6;  //DHT11


unsigned char rec_dat_lcd0[6];
unsigned char rec_dat_lcd1[6];
unsigned char rec_dat_lcd2[6];
unsigned char rec_dat_lcd3[6];
unsigned int rec_dat[4];
static uchar u,U,R ,u1,U1,R1,u2,U2,R2;      //定义变量


static uchar wd,sd;
static int carnumber = 0;
static int wdyz=37,sdyz=80,ndyz=100,ywyz=80,csyz=120;


void DHT11_delay_us(unsigned char n);
void DHT11_delay_ms(unsigned int z);
void DHT11_start();
unsigned char DHT11_rec_byte();
void DHT11_receive();
void beep_warning();
void cshq();
void xxpxs();
void ajjc();

//延时ms
void DHT11_delay_ms(unsigned int z)
{
    unsigned int i,j;
    for(i=z; i>0; i--)
        for(j=110; j>0; j--);
}

//延时us   --2*n+5us
void DHT11_delay_us(unsigned char n)
{
    while(--n);
}

//DHT11起始信号
void DHT11_start()
{
    Temp_data=1;

    DHT11_delay_us(10);

    Temp_data=0;

    DHT11_delay_ms(50);//这个延时不能过短,18ms以上,实际在仿真当中要想读到数据延时要在延时参数要在40以上才能出数据

    Temp_data=1;

    DHT11_delay_us(30);//这个延时不能过短


}

//接收一个字节

unsigned char DHT11_rec_byte()
{
    unsigned char i,dat=0;
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        while(!Temp_data);
        DHT11_delay_us(8);
        dat <<=1;
        if(Temp_data==1)
        {
            dat +=1;
        }
        while(Temp_data);
    }
    return dat;
}



//接收温湿度数据
void DHT11_receive()
{
    unsigned int R_H,R_L,T_H,T_L;
    unsigned char RH,RL,TH,TL,revise;

    DHT11_start();
    Temp_data=1;
    if(Temp_data==0)
    {
        while(Temp_data==0);   //等待拉高
        DHT11_delay_us(40);  //拉高后延时80us

        R_H=DHT11_rec_byte();    //接收湿度高八位
        R_L=DHT11_rec_byte();    //接收湿度低八位
        T_H=DHT11_rec_byte();    //接收温度高八位
        T_L=DHT11_rec_byte();    //接收温度低八位
        revise=DHT11_rec_byte(); //接收校正位

        DHT11_delay_us(25);    //结束

        if((R_H+R_L+T_H+T_L)==revise)      //校正
        {
            RH=R_H;
            RL=R_L;
            TH=T_H;
            TL=T_L;

        }
        /*数据处理，方便显示*/
        rec_dat[0]=RH;
        rec_dat[1]=RL;
        rec_dat[2]=TH;
        rec_dat[3]=TL;

    }

}

void dht11()
{
	      DHT11_delay_ms(150);
        DHT11_receive();
	      sprintf(rec_dat_lcd0,"%d",rec_dat[0]);
        sprintf(rec_dat_lcd1,"%d",rec_dat[1]);
        sprintf(rec_dat_lcd2,"%d",rec_dat[2]);
        sprintf(rec_dat_lcd3,"%d",rec_dat[3]);
        DHT11_delay_ms(100);
	
	      wd = rec_dat[3]*10 + rec_dat[2];
				sd = rec_dat[1]*10 + rec_dat[0];

}

uchar get_AD_Res()            //ADC0832启动读取函数
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS=0;
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_();
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=0;_nop_();
	CLK=1;_nop_();
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK=1;_nop_();
		CLK=0;_nop_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO<<i;
		CLK=1;_nop_();
		CLK=0;_nop_();
	}
	CS=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}

uchar get_AD_Res1()            //ADC0832启动读取函数
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS1=0;
	
	CLK1=0;DIO1=1;_nop_();
	CLK1=1;_nop_();
	
	CLK1=0;DIO1=1;_nop_(); 
	CLK1=1;_nop_();
	
	CLK1=0;DIO1=0;_nop_();
	CLK1=1;_nop_();
	
	CLK1=0;DIO1=1;_nop_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK1=1;_nop_();
		CLK1=0;_nop_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO1; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO1<<i;
		CLK1=1;_nop_();
		CLK1=0;_nop_();
	}
	CS1=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}

uchar get_AD_Res2()            //ADC0832启动读取函数
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS2=0;
	
	CLK2=0;DIO2=1;_nop_();
	CLK2=1;_nop_();
	
	CLK2=0;DIO2=1;_nop_(); 
	CLK2=1;_nop_();
	
	CLK2=0;DIO2=0;_nop_();
	CLK2=1;_nop_();
	
	CLK2=0;DIO2=1;_nop_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK2=1;_nop_();
		CLK2=0;_nop_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO2; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO2<<i;
		CLK2=1;_nop_();
		CLK2=0;_nop_();
	}
	CS2=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}

void beep_warning()//蜂鸣器警报并且电机转动
{
	if(wd>wdyz)
	{
		beep = 1;
	}		
	

	
	if(sd>sdyz)
	{
		beep = 1;
	}

  if(R>ndyz)
	{
		beep = 1;
	}		

  if(R1>csyz)
	{
		beep = 1;
	}	
  
  if(R2>ywyz)
	{
		beep = 1;
	}	

  if(wd<=wdyz && sd<=sdyz && R<=ndyz && R1<=csyz && R2 <ywyz )	
	{
		beep = 0;
	}
}




void main()					  //主函数
{	
	LCD_Init();         //显示屏初始化
	beep = 0;
	do
	{
		cshq();  //参数获取
		dht11(); //温湿度获取
		ajjc();   //按键检测
		xxpxs();  //显示屏显示
		beep_warning();    //状态判断

	}  while(1);
}
void ajjc()  //按键检测
{
	if(!key1)
	{
		carnumber++;
		while(!key1);
	}
	
	if(!key2)
	{
		carnumber--;
		while(!key2);
	}
	
}
void xxpxs()  //显示屏显示
{
	LCD_ShowNum(1,1,R,3); //浓度
	LCD_ShowNum(1,5,R1,3);//速度
	LCD_ShowNum(1,9,R2,3);//液位高
	LCD_ShowNum(2,10,carnumber,3);//车辆数量
	
	  //湿度
    LCD_ShowString(2,5,rec_dat_lcd0);  //湿度低位
	  LCD_ShowString(2,4,rec_dat_lcd1);   //湿度高位
	
    //温度
     LCD_ShowString(2,1,rec_dat_lcd2); //温度低位
	   LCD_ShowString(2,0,rec_dat_lcd3); //温度高位
	
}
void cshq()  //参数获取
{
	  u=get_AD_Res();
		U=(250*u)/128;     //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
		R=200*U/250;	   //MQ的值
	
	  u1=get_AD_Res1();
		U1=(250*u1)/128;     //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
		R1=200*U1/250;	   //速度的值
	
	  u2=get_AD_Res2();
		U2=(250*u2)/128;     //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
		R2=200*U2/250;	   //液位的值
}

四、实现现象

具体动态效果看B站演示视频：

基于51单片机的隧道车辆检测系统_哔哩哔哩_bilibili

全部资料（源程序、仿真文件、安装包、演示视频、原理图、流程图）：

通过百度网盘分享的文件：基于51单片机的隧道车辆检测系统(1).zip
链接：https://pan.baidu.com/s/1v-txRoEeNFIS8az5a0_P9A?pwd=c3p7 
提取码：c3p7 
--来自百度网盘超级会员V4的分享


http://www.kler.cn/a/307655.html

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