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2024-02-27 05:00| 来源: 网络整理| 查看: 265

23-基于51单片机室内CO2检测报警系统（程序+原理图+PCB+元件清单全套资料）

功能介绍：采用51单片机作为CPU主控，采用SGP30传感器采集二氧化碳浓度，采用LCD1602显示相关数据，采用按键设置报警值，当浓度大于设置值，蜂鸣器产生报警，并且二氧化碳浓度数据通过HC-05蓝牙模块上传到手机APP，SGP30的传感(MEMS)部分基于金属氧化物(MOx)纳米颗粒的加热膜。气敏材料——金属氧化物颗粒上吸附的氧气与目标气体发生反应,从而释放出电子。这导致由传感器测量的金属氧化物层的电阻发生改变。简而言之,还原性气体的出现造成气敏材料表面氧浓度降低,改变了半导体的电阻(或电导率)。后续通过电路(ASIC)部分对电阻进行检测、信号处理与转换等,最终获取到气体值。全部资料都经过实物验证，程序有中文注释，新手容易看懂，资料分享下载链接：设计资料合集

程序部分展示，有中文注释，新手容易看懂 void main(void) { u16 buf=600;//设置报警值 u32 sgp30_dat; u16 CO2Data,TVOCData;//定义CO2浓度变量与TVOC浓度变量， beep=1; Uart_Init(); init();//LCD初始化 SGP30_Init(); //初始化SGP30 delay_ms(100); SGP30_Write(0x20,0x08); sgp30_dat = SGP30_Read();//读取SGP30的值 CO2Data = (sgp30_dat & 0xffff0000) >> 16; TVOCData = sgp30_dat & 0x0000ffff; //SGP30模块开机需要一定时间初始化，在初始化阶段读取的CO2浓度为400ppm，TVOC为0ppd且恒定不变，因此上电后每隔500ms读取一次 //SGP30模块的值，如果CO2浓度为400ppm，TVOC为0ppd，发送“正在检测中...”，直到SGP30模块初始化完成。 //初始化完成后刚开始读出数据会波动比较大，属于正常现象，一段时间后会逐渐趋于稳定。 //气体类传感器比较容易受环境影响，测量数据出现波动是正常的，可自行添加滤波函数。 while(CO2Data == 400 && TVOCData == 0) { SGP30_Write(0x20,0x08); sgp30_dat = SGP30_Read();//读取SGP30的值 CO2Data = (sgp30_dat & 0xffff0000) >> 16;//取出CO2浓度值 TVOCData = sgp30_dat & 0x0000ffff; //取出TVOC值 printf("...\r\n");//正在检测中 delay_ms(100); } while(1) { SGP30_Write(0x20,0x08); (u32)sgp30_dat = (u32)SGP30_Read();//读取SGP30的值 CO2Data = (sgp30_dat & 0xffff0000) >> 16;//取出CO2浓度值 // TVOCData = sgp30_dat & 0x0000ffff; //取出TVOC值 // printf("CO2:%dppm\r\nTVOC:%dppd\r\n",CO2Data,TVOCData); printf("CO2:%dppd\r\n",CO2Data); write1_1602(6, CO2Data%1000/100+0x30); write1_1602(7, CO2Data%100/10+0x30); write1_1602(8, CO2Data%10+0x30); if(key1==0) { buf++;if(buf>999) buf=999; } if(key2==0) { buf--;if(bufbuf) { beep=0; printf("ERROR\r\n"); } else beep=1; write_1602(6, buf%1000/100+0x30); write_1602(7, buf%100/10+0x30); write_1602(8, buf%10+0x30); } } void Uart_Isr() interrupt 4 { if (RI) { RI = 0; } }

51单片机最小系统介绍单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。本文的单片机特指51单片机，具体芯片型号是 AT89C52。需注意STC89C51,STC89C52，AT89C51,AT89C52都是51单片机的一种具体芯片型号。

最小系统组成：

51单片机最小系统：单片机、复位电路、晶振（时钟）电路、电源

最小系统用到的引脚

1、主电源引脚（2根）

VCC：电源输入，接＋5V电源

GND：接地线

2、外接晶振引脚（2根）

XTAL1：片内振荡电路的输入端

XTAL2：片内振荡电路的输出端

3、控制引脚（4根）

RST/VPP：复位引脚，引脚上

复位电路一般来说，在电路图中，电容的的大小是10uf，电阻的大小是10k。（不特指本电路，具体参数看仿真图）

在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。可以算出电容充电到电源电压的0.7倍，即电容两端电压为3.5V、电阻两端电压为1.5V时，需要的时间约为T=RC=10K*10UF=0.1S。

也就是说在单片机上电启动的0.1S内，电容两端的电压从0-3.5V不断增加，这个时候10K电阻两端的电压为从5-1.5V不断减少（串联电路各处电压之和为总电压），所以RST引脚所接收到的电压是5V-1.5V的过程，也就是高电平到低电平的过程。

单片机RST引脚是高电平有效，即复位；低电平无效，即单片机正常工作。所以在开机0.1S内，单片机系统RST引脚接收到了时间为0.1S左右的高电平信号，所以实现了自动复位。

在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。

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