基于STM32的甲醛濃度檢測報警仿真設(shè)計(仿真+程序+講解）

仿真圖proteus 8.9

程序編譯器：keil 5

編程語言：C語言

設(shè)計編號：C0083

1.主要功能

功能說明：

1、以STM32單片機和控制核心設(shè)計甲醛濃度檢測報警設(shè)計；

2、通過液晶屏LCD1602和串口上位機顯示甲醛濃度，MV表示檢測值，ALM表示報警值；

3、可以通過按鍵設(shè)置甲醛濃度ALM報警值大小。

4、監(jiān)測甲醛濃度大于報警值時蜂鳴器報警電路導(dǎo)通，蜂鳴器報警。

5、默認監(jiān)測到甲醛濃度高于0.100mg/m3蜂鳴器報警。

主要硬件設(shè)備：STM32F103單片機

2.仿真

整體設(shè)計方案

本實驗利用STM32單片機的ADC、GPIO、定時器等資源，將軟、硬件有機地結(jié)合起來，使得系統(tǒng)能夠正確地進識別輸入模擬甲醛傳感器的AD值，LCD1602能夠正確地顯示，蜂鳴器根據(jù)氣體濃度報警值工作。需注意的是，proteus是沒有MQ-3等甲醛濃度傳感器的，本設(shè)計使用滑動變阻器模擬甲醛濃度變化，不能直接用于實物設(shè)計，有需要的需跟據(jù)實物調(diào)試。

本測試如下所示：

仿真運行情況：

開始仿真后LCD1602實時顯示檢測到的甲醛濃度，可以通過滑動變阻器改變測量值。可通過按鍵設(shè)置報警值濃度，按下設(shè)置鍵進入設(shè)置模式，通過設(shè)置+調(diào)高報警值，通過設(shè)置-調(diào)低報警值。蜂鳴器報警電路在甲醛濃度高于報警值時啟動，有嘟嘟報警聲，低于不啟動。

本設(shè)計采用電磁式蜂鳴器進行。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動發(fā)聲。因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，單片機I/O引腳輸出的電流較小，單片機輸出的TTL電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，因此需要增加一個電流放大的電路。蜂鳴器的正極接到VCC（+5V）電源上面，蜂鳴器的負極接到三極管的集電極C，三極管的基極B經(jīng)過限流電阻后由單片機的BEEP引腳控制，當(dāng)BEEP輸出低電平時，三級管QS截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)BEEP輸出高電平時，三級管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。

下圖檢測到氣體濃度是0.090mg/m3，低于報警值0.100mg/m3，蜂鳴器電路不工作。

下圖檢測到甲醛濃度是0.110mg/m3，大于等于報警值，三極管導(dǎo)通，蜂鳴器報警

3. 程序

程序是用keil5 mdk版本打開的，如果打開有問題，核實下keil的版本。程序是HAL庫版本編寫的，有注釋可以結(jié)合講解視頻理解。

 while (1)
  {
		sConfig.Channel = ADC_CHANNEL_1;   //選擇通道1
		HAL_ADC_ConfigChannel(&hadc1, &sConfig);  //選擇ADC1的通道道1
		HAL_ADC_Start(&hadc1);										//啟動ADC1
		HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 10);		//等待ADC1轉(zhuǎn)換結(jié)束，超時設(shè)定為10ms
		adcv = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);					//讀取ADC1的轉(zhuǎn)換結(jié)果
		
		
		temp=(float)adcv*(1.0/4095);		
	
		sprintf(str,"%4.3fmg/m3",temp);
		LCD_ShowString(0,0,"MV:");	
		LCD_ShowString(0,4,str);	
	  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"MV=", 3, 10);  //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為12，超時10ms
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)str, 10, 10);		 //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為5，超時10ms
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"nr", 2, 10); //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為2，超時10ms	
		
		if(set_flag){//設(shè)置模式
			sprintf(str,"%4.3fmg/m3^ ",warming_val);
			LCD_ShowString(1,0,"ALM:");	
			LCD_ShowString(1,4,str);
		}else{
			sprintf(str,"%4.3fmg/m3  ",warming_val);
			LCD_ShowString(1,0,"ALM:");	
			LCD_ShowString(1,4,str);			
		}
		
	  HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"ALM=", 4, 10);  //串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為12，超時10ms
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)str, 10, 10);								//串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為5，超時10ms
		HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&"nr", 2, 10);						//串口1發(fā)送字符串，數(shù)組長度為2，超時10ms	
		
		if(temp>warming_val&&!set_flag){//如果超過報警值
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,BEEP_Pin, GPIO_PIN_RESET);//BEEP引腳拉低
		}else{
			HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,BEEP_Pin, GPIO_PIN_SET);
		}

		HAL_ADC_Stop(&hadc1);											//停止ADC1
		HAL_Delay(300);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

4. 資料清單&下載鏈接

0、常見使用問題及解決方法–必讀！?。?！

1、程序代碼

2、Proteus仿真

3、功能要求

4、講解視頻

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單片機學(xué)習(xí)資料

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