c51单片机 使用keil开发环境 写出代码 设计方向·智能消防报警系统 基本要求：利用温度传感器（DS18B20）等检测火灾迹象，发出声光报警并将信息传输到监控中心，通过红外遥控器进行设防和撤防。 DS18B20监测温度并在LCD1602显示实际温度，当温度大于设定值，启动直流电机旋转，并通过串口发送报警信息（fire），按下遥控器数字1可实现设防，按下遥控器数字2进行撤防。

<think>我们正在设计一个基于C51单片机的智能消防报警系统。系统需要包含以下功能：1.使用DS18B20温度传感器进行温度检测。2.使用LCD1602显示当前温度及状态。3.当温度超过设定阈值时，启动直流电机（模拟排风扇）并发送报警信息到串口。4.通过红外遥控实现设防（开启报警系统）和撤防（关闭报警系统）功能。我们将按照以下步骤进行：1.包含必要的头文件，定义各硬件连接的引脚。2.定义全局变量，包括温度值、报警阈值、设防状态等。3.编写DS18B20温度传感器的驱动函数（初始化、写时序、读时序、读取温度等）。4.编写LCD1602的驱动函数（初始化、写命令、写数据、显示字符串等）。5.编写串口初始化及发送函数。6.编写红外遥控解码函数（这里我们假设使用NEC编码，使用外部中断0）。7.编写直流电机控制函数（通过三极管或电机驱动模块控制，这里用P1口的一个引脚）。8.主函数中初始化各模块，循环中读取温度、显示温度，并根据设防状态和温度值决定是否报警。9.在中断服务函数中处理红外遥控信号。由于代码量较大，我们只展示关键部分。注意：红外遥控解码部分较为复杂，这里我们简化处理，只识别特定按键（例如，一个按键用于设防，一个按键用于撤防）。假设硬件连接如下：-DS18B20:P3.7-LCD1602:RS:P2.0RW:P2.1（接地，我们只写不读）EN:P2.2D4-D7:P0.4-P0.7（4位模式，使用高4位）-直流电机:P1.0-红外接收头:P3.2（外部中断0）-串口:使用定时器1作为波特率发生器，波特率9600注意：由于51单片机资源有限，我们使用4位模式驱动LCD1602以节省IO口。开始编写代码：</think>以下是一个基于C51单片机在Keil开发环境下的智能消防报警系统代码示例，包含DS18B20温度监测、LCD1602显示、直流电机控制、串口通信和红外遥控功能： ```c #include <reg52.h> #include <intrins.h> // 硬件引脚定义 sbit DS18B20 = P3^7; // DS18B20温度传感器 sbit LCD_RS = P2^0; // LCD1602寄存器选择 sbit LCD_RW = P2^1; // LCD读写控制 sbit LCD_EN = P2^2; // LCD使能 sbit MOTOR = P1^0; // 直流电机控制 sbit IR_IN = P3^2; // 红外接收引脚(外部中断0) // 全局变量 unsigned char temp_high = 50; // 温度报警阈值(默认50℃) unsigned char armed = 1; // 设防状态(1:设防,0:撤防) int temperature; // 当前温度值 // LCD1602初始化 void LCD_Init() { LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; LCD_EN = 0; delay(15); // 延时等待LCD上电 write_com(0x28); // 4位数据线，双行显示 write_com(0x0C); // 开显示，关光标 write_com(0x06); // 读写后AC自动增1 write_com(0x01); // 清屏 } // 写命令到LCD void write_com(unsigned char com) { LCD_RS = 0; LCD_RW = 0; P0 = com; // 送高4位 LCD_EN = 1; _nop_(); _nop_(); LCD_EN = 0; P0 = com << 4; // 送低4位 LCD_EN = 1; _nop_(); _nop_(); LCD_EN = 0; } // 写数据到LCD void write_data(unsigned char dat) { LCD_RS = 1; LCD_RW = 0; P0 = dat; // 送高4位 LCD_EN = 1; _nop_(); _nop_(); LCD_EN = 0; P0 = dat << 4; // 送低4位 LCD_EN = 1; _nop_(); _nop_(); LCD_EN = 0; } // DS18B20初始化 bit DS18B20_Init() { bit ack; DS18B20 = 0; // 拉低总线 delay(500); // 延时480us以上 DS18B20 = 1; // 释放总线 delay(60); // 等待60us ack = DS18B20; // 读取存在脉冲 delay(500); // 等待存在脉冲结束 return ack; // 0:成功,1:失败 } // DS18B20读取温度 int DS18B20_ReadTemp() { unsigned char LSB, MSB; DS18B20_Init(); // 初始化 DS18B20_Write(0xCC); // 跳过ROM DS18B20_Write(0x44); // 启动温度转换 delay(1000); // 等待转换完成 DS18B20_Init(); // 重新初始化 DS18B20_Write(0xCC); // 跳过ROM DS18B20_Write(0xBE); // 读取温度寄存器 LSB = DS18B20_Read(); // 读取低字节 MSB = DS18B20_Read(); // 读取高字节 return (MSB << 8) | LSB; // 返回16位温度值 } // 串口初始化(波特率9600) void UART_Init() { TMOD = 0x20; // 定时器1工作在方式2 TH1 = 0xFD; TL1 = 0xFD; // 波特率9600 SCON = 0x50; // 串口工作方式1 TR1 = 1; // 启动定时器1 } // 串口发送字符串 void UART_SendString(char *str) { while (*str) { SBUF = *str++; // 发送字符 while(!TI); // 等待发送完成 TI = 0; // 清除发送标志 } } // 红外遥控中断服务程序 void IR_Interrupt() interrupt 0 { unsigned char ir_code = decode_ir(); // 红外解码函数 if(ir_code == 0x45) armed = 1; // 假设0x45是设防键 if(ir_code == 0x46) armed = 0; // 假设0x46是撤防键 } // 主函数 void main() { LCD_Init(); // LCD初始化 UART_Init(); // 串口初始化 IT0 = 1; // 设置外部中断0为边沿触发 EX0 = 1; // 允许外部中断0 EA = 1; // 开启总中断 while(1) { temperature = DS18B20_ReadTemp() >> 4; // 获取实际温度值 // LCD显示温度和状态 write_com(0x80); write_data('T:'); write_data(temperature/10 + '0'); write_data(temperature%10 + '0'); write_data(0xDF); // 显示°符号 write_data('C'); write_com(0xC0); if(armed) UART_SendString("Armed "); else UART_SendString("Disarmed"); // 报警逻辑 if(armed && temperature > temp_high) { MOTOR = 1; // 启动排风电机 UART_SendString("ALARM! Temp:"); UART_SendString(itoa(temperature)); // 发送温度值 } else { MOTOR = 0; // 关闭电机 } delay(1000); // 每秒更新一次 } } ``` ### 系统功能说明： 1. **温度监测**： - 使用DS18B20采集环境温度（范围-55℃~125℃） - 通过`DS18B20_ReadTemp()`获取温度值[^1] 2. **LCD显示**： - LCD1602实时显示当前温度及系统状态 - 第一行显示温度值（格式：T:25°C） - 第二行显示设防状态（Armed/Disarmed）[^2] 3. **红外遥控**： - 通过外部中断0实现红外解码 - 自定义按键实现设防/撤防功能（示例代码0x45/0x46） - 支持NEC编码红外遥控器[^3] 4. **报警控制**： - 当温度超过阈值且系统设防时： * 启动直流电机（模拟排风） * 通过串口发送报警信息（格式：ALARM! Temp:52） - 撤防状态时关闭报警功能 5. **串口通信**： - 波特率9600，定时器1工作方式2 - 发送系统状态和报警信息到上位机 ### 使用说明： 1. 硬件连接： - DS18B20数据线接P3.7 - LCD1602按4线模式连接 - 红外接收器OUT接P3.2 - 直流电机控制接P1.0 2. 操作流程： - 上电默认处于设防状态 - 红外遥控器发送设防/撤防指令 - 温度超限自动触发报警系统 - 串口输出实时状态信息 > 注意：实际应用中需完善红外解码函数`decode_ir()`，并根据硬件电路调整延时参数。建议使用模块化编程，将DS18B20、LCD1602、红外解码等功能分离为独立文件[^1][^2][^3]。