室外电动自行车充电防雨无线报警设计【字数：7774】
摘 要 本设计是基于STC89C51单片机系统控制核心的室外电动自行车充电防雨无线报警，现阶段主要用于防止电动自行车在室外进行充电时发生雨水天气从而导致电路短路造成失火，该设计通过雨滴传感器来检测是否有雨滴，用湿度传感器来检测湿度值，同时通过1602液晶显示屏来显示湿度数值，电动车电源由继电器控制，如果单片机检测到湿度或者雨水信号，由单片机模块传输到单片机，再经过无线报警模块通知到各居民，同时继电器关闭电动车充电电源。本设计初始化都是由按键控制，主体分为硬件和软件两个模块。本次课题对于湿度传感器和雨滴传感器的原理和特性做了较为详细的介绍，以及详细阐述了ATMEL公司所生产的AT89C51的单片机的主要功能特点，同时在对无线报警分析的基础之上，对设计中存在的不足之处进行了必要改进，本系统电路特点主要在于可以及时的反应电动自行车充电时的雨水天气，从而及时进行断电和报警，可以有效地防止因为电动车充电引起的火灾。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2选题的内容 2
1.3 设计概述 2
1.4选题待解决问题 2
第二章 方案的论证及选择 3
2.1 方案一 无线蓝牙报警 3
2.2 方案二 无线门铃报警 3
2.3 总方案 3
第三章 硬件电路设计 4
3.1单片机最小系统 4
3.1.1 AT89C51芯片 4
3.1.2 复位电路 4
3.1.3 晶振电路 5
3.2雨滴传感器简介 5
3.3湿度传感器简介 6
3.4无线报警收发模块 6
3.5 1602LCD液晶显示屏 7
3.6 5V稳压电路 7
3.7继电器模块 7
3.7.1 继电器简介 7
3.7.2继电器工作原理 8
3.7.3模块功能 8
第四章 系统程序的设计 9
4.1主程序 9
4.2显示子程序 9
4.3报警子程序 11
4.4 传感器模块部分程序 12< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 第五章 安装调试 14
5.1设计过程 14
5.2系统安装 14
5.3毕业设计检测数据 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录A 19
附录B 20
附录C 21
第一章 绪论
1.1选题的背景
近年来，由于电动车和摩托车轻便，快捷的原因，渐渐的被社会大众所接受，从而逐渐成为最常见的交通工具。在往年对电动车的分析中我们可以知道，电动车每年生产数量将近2000万辆。但是因为电动自行车的安全监管不到位，无法实行具体管制，充电安全隐患等种种原因，因电动车充电从而引起的火灾屡见不鲜，给人民群众的生活安全以及财产造成了严重的损失。因为多数人家的电动车在室外进行充电，雨雪天气很容易造成线路、充电器短路，造成重大事故隐患。此次毕设以此为课题，有重要的现实意义。
单片机与1971的时候被日本和美国的科学家发明，是世上出现的最早的微处理器，在时代不停发展的大前提下，在信息时代电子产品的飞速发展中，单片机的技术也与时俱进的迅速发展，数据处理能力较原先也有了巨大的进步，与此同时因为单片机正在各行各业频繁的使用，使得其行业竞争力越来越大，随之而来的就导致单片机芯片的价格也越来越低。而我们平常所用的51单片机在外观上看来是很小的集成的芯片，功能却相当于一个小型的计算机系统，所以在使用时也会更加的方便。由于近段时间单片机较为迅速的发展，与此同时也拥有了更多更多的市场，在现实中的应用也随之增加。
室外电动自行车充电防雨无线报警在工作时为了保证电路的安全工作和保证硅片等小型元器件及充电设备的安全，在发生比较严重的充电故障时，比如过压、过流、充电线路短路等,必须立刻使可控硅断开，用来避免烧毁可控硅和其它的充电设备。通过各模块单片机检测出这些有反常的信号，在设计中为了保证关断可控硅的及时性，除了采用单片机停止脉冲输出方法以外，还可以利用硬件电路自动封锁脉冲输出。本设计中设置了继电器来控制电源，可靠的保证了充电的安全性。
1.2选题的内容
本次的毕业设计室外电动自行车充电防雨无线报警设计主要由下面几个部分组成，单片机最小系统、湿度传感器、雨滴传感器、1602液晶显示屏、无线模块等，在一定程度上可以有效的对雨水潮湿天气进行报警并及时切断电源，大大降低了电动自行车在室外充电时由于雨水天气而导致电路短路从而造成失火的概率。
1.3 设计概述
在本次的毕业设计中，我的室外电动自行车充电防雨无线报警设计主要分为以下五个模块，单片机最小系统、雨滴和湿度传感器检测模块、液晶显示模块、无线报警模块和电源模块。本设计本着简洁实用的原则，采用了51单片机芯片作为本室外电动自行车充电防雨无线报警设计系统的核心。采用湿度传感器来检测电动车充电时周围环境的湿度，雨滴传感器就用来检测电动自行车充电时的雨水情况，然后单片机对信号进行采集并传输。当湿度过大或者检测到雨滴的时候，继电器工作，关闭电源，电动车便不再进行充电，与此同时由信号传输到单片机，与单片机相连的无线模块工作，发出报警。
本次设计用到了我们所学过的很多专业知识和焊接技术，让我们充分利用了掌握的专业技能，相信完成此次设计对我们专业知识的巩固更是大有裨益。
1.4选题待解决问题
（1）在具体操作的时候坑会因为些许环境外界因素导致测量失误。
（2）由于之前很少有编写湿度传感器和雨滴传感器的相关程序，所以可能刚开始需要从入门进行学习。
（3）在具体操作是由于各种模块环环相扣，具体焊接使可能出现差错。
第二章 方案的论证及选择
2.1 方案一 无线蓝牙报警
蓝牙技术是由链路控制、无线单元、链路管理和软件功能四个模块组成的，他的优点在于可以采用时分复用多路访问技术【2】，使报警的效率更高，操作也是十分方便。但是众所周知，蓝牙报警的距离比其他的无线报警要短很多，只能在大概十米左右的范围使用，而课题要求可以在30米外的距离发出警报，没法达到课题要求，遂本课题不采用此方案。
2.2 方案二 无线门铃报警
而无线门铃报警相对于蓝牙报警就更为简单快捷，选单片机其中一个引脚，接入开关的一个端口，设置为高电平，开关的另一端接地，传感器发生变化，信号传输到单片机时，电路发生变化即可使无线门铃报警，该方案较其他的无线报警，操作简单，成本较低，也能在一定程度上达到课题30米外无线报警的要求，于是本方案决定采用无线门铃报警。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景 1
1.2选题的内容 2
1.3 设计概述 2
1.4选题待解决问题 2
第二章 方案的论证及选择 3
2.1 方案一 无线蓝牙报警 3
2.2 方案二 无线门铃报警 3
2.3 总方案 3
第三章 硬件电路设计 4
3.1单片机最小系统 4
3.1.1 AT89C51芯片 4
3.1.2 复位电路 4
3.1.3 晶振电路 5
3.2雨滴传感器简介 5
3.3湿度传感器简介 6
3.4无线报警收发模块 6
3.5 1602LCD液晶显示屏 7
3.6 5V稳压电路 7
3.7继电器模块 7
3.7.1 继电器简介 7
3.7.2继电器工作原理 8
3.7.3模块功能 8
第四章 系统程序的设计 9
4.1主程序 9
4.2显示子程序 9
4.3报警子程序 11
4.4 传感器模块部分程序 12< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
br /> 第五章 安装调试 14
5.1设计过程 14
5.2系统安装 14
5.3毕业设计检测数据 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
附录A 19
附录B 20
附录C 21
第一章 绪论
1.1选题的背景
近年来，由于电动车和摩托车轻便，快捷的原因，渐渐的被社会大众所接受，从而逐渐成为最常见的交通工具。在往年对电动车的分析中我们可以知道，电动车每年生产数量将近2000万辆。但是因为电动自行车的安全监管不到位，无法实行具体管制，充电安全隐患等种种原因，因电动车充电从而引起的火灾屡见不鲜，给人民群众的生活安全以及财产造成了严重的损失。因为多数人家的电动车在室外进行充电，雨雪天气很容易造成线路、充电器短路，造成重大事故隐患。此次毕设以此为课题，有重要的现实意义。
单片机与1971的时候被日本和美国的科学家发明，是世上出现的最早的微处理器，在时代不停发展的大前提下，在信息时代电子产品的飞速发展中，单片机的技术也与时俱进的迅速发展，数据处理能力较原先也有了巨大的进步，与此同时因为单片机正在各行各业频繁的使用，使得其行业竞争力越来越大，随之而来的就导致单片机芯片的价格也越来越低。而我们平常所用的51单片机在外观上看来是很小的集成的芯片，功能却相当于一个小型的计算机系统，所以在使用时也会更加的方便。由于近段时间单片机较为迅速的发展，与此同时也拥有了更多更多的市场，在现实中的应用也随之增加。
室外电动自行车充电防雨无线报警在工作时为了保证电路的安全工作和保证硅片等小型元器件及充电设备的安全，在发生比较严重的充电故障时，比如过压、过流、充电线路短路等,必须立刻使可控硅断开，用来避免烧毁可控硅和其它的充电设备。通过各模块单片机检测出这些有反常的信号，在设计中为了保证关断可控硅的及时性，除了采用单片机停止脉冲输出方法以外，还可以利用硬件电路自动封锁脉冲输出。本设计中设置了继电器来控制电源，可靠的保证了充电的安全性。
1.2选题的内容
本次的毕业设计室外电动自行车充电防雨无线报警设计主要由下面几个部分组成，单片机最小系统、湿度传感器、雨滴传感器、1602液晶显示屏、无线模块等，在一定程度上可以有效的对雨水潮湿天气进行报警并及时切断电源，大大降低了电动自行车在室外充电时由于雨水天气而导致电路短路从而造成失火的概率。
1.3 设计概述
在本次的毕业设计中，我的室外电动自行车充电防雨无线报警设计主要分为以下五个模块，单片机最小系统、雨滴和湿度传感器检测模块、液晶显示模块、无线报警模块和电源模块。本设计本着简洁实用的原则，采用了51单片机芯片作为本室外电动自行车充电防雨无线报警设计系统的核心。采用湿度传感器来检测电动车充电时周围环境的湿度，雨滴传感器就用来检测电动自行车充电时的雨水情况，然后单片机对信号进行采集并传输。当湿度过大或者检测到雨滴的时候，继电器工作，关闭电源，电动车便不再进行充电，与此同时由信号传输到单片机，与单片机相连的无线模块工作，发出报警。
本次设计用到了我们所学过的很多专业知识和焊接技术，让我们充分利用了掌握的专业技能，相信完成此次设计对我们专业知识的巩固更是大有裨益。
1.4选题待解决问题
（1）在具体操作的时候坑会因为些许环境外界因素导致测量失误。
（2）由于之前很少有编写湿度传感器和雨滴传感器的相关程序，所以可能刚开始需要从入门进行学习。
（3）在具体操作是由于各种模块环环相扣，具体焊接使可能出现差错。
第二章 方案的论证及选择
2.1 方案一 无线蓝牙报警
蓝牙技术是由链路控制、无线单元、链路管理和软件功能四个模块组成的，他的优点在于可以采用时分复用多路访问技术【2】，使报警的效率更高，操作也是十分方便。但是众所周知，蓝牙报警的距离比其他的无线报警要短很多，只能在大概十米左右的范围使用，而课题要求可以在30米外的距离发出警报，没法达到课题要求，遂本课题不采用此方案。
2.2 方案二 无线门铃报警
而无线门铃报警相对于蓝牙报警就更为简单快捷，选单片机其中一个引脚，接入开关的一个端口，设置为高电平，开关的另一端接地，传感器发生变化，信号传输到单片机时，电路发生变化即可使无线门铃报警，该方案较其他的无线报警，操作简单，成本较低，也能在一定程度上达到课题30米外无线报警的要求，于是本方案决定采用无线门铃报警。
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