**单片机设计介绍，基于单片机温湿度PM2.5报警设置系统
文章目录
- 一 概要
- 二、功能设计
- 设计思路
- 三、 软件设计
- 原理图
- 五、 程序
- 六、 文章目录
一 概要
基于单片机温湿度PM2.5报警设置系统概要主要涵盖了系统的整体设计思路、硬件组成、软件实现以及报警功能等关键方面。以下是对该系统的详细概述：
一、系统概述与目标
本系统旨在实现对环境温湿度以及PM2.5浓度的实时监测，并根据预设的阈值进行报警。通过单片机作为核心控制器，结合温湿度传感器和PM2.5传感器，系统能够实时采集并处理环境数据，确保在环境参数超出安全范围时能够及时发出报警信号。
二、硬件组成
单片机：作为系统的核心控制器，负责接收传感器数据、处理数据以及控制报警装置。
温湿度传感器：用于实时监测环境的温度和湿度，并将数据传输给单片机。
PM2.5传感器：用于实时监测环境中的PM2.5浓度，同样将数据发送给单片机。
显示模块：用于实时显示当前的温湿度和PM2.5值，方便用户查看。
报警装置：当环境参数超出预设阈值时，报警装置会发出声光报警信号，提醒用户注意。
三、软件实现
数据采集与处理：单片机通过接口电路与传感器相连，实时采集温湿度和PM2.5数据，并进行必要的滤波和校准处理。
阈值设置：用户可以通过按键或上位机软件设置温湿度和PM2.5的报警阈值。
报警判断与控制：单片机根据实时采集的数据与预设阈值进行比较，一旦超出范围，则控制报警装置进行报警。
四、报警功能
声光报警：当环境参数超出预设阈值时，系统会通过蜂鸣器发出声音报警，并通过LED灯闪烁进行光报警。
显示报警：在显示模块上，当某一项或多项参数超出范围时，会显示相应的报警信息，提示用户注意。
五、总结与展望
基于单片机温湿度PM2.5报警设置系统通过实时监测环境参数并设置报警阈值，为用户提供了一个便捷、有效的环境监测手段。未来，随着传感器技术的不断进步和单片机性能的提升，该系统可以进一步优化和完善，提高监测精度和报警响应速度，更好地满足实际应用需求。
需要注意的是，具体的设计实现可能因应用场景、硬件选型和系统要求等因素而有所不同。因此，在实际设计过程中，需要根据具体需求进行定制和优化。
二、功能设计
基于单片机温湿度PM2.5报警设置系统，实时检测温湿度传感器的值，通过LCD液晶作为显示，可以设置温湿度上下限范围，通过LED显示温度和湿度过高过低等状态，同时也可以显示PM2.5当前状态。
设计思路
设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；
调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；
比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；
软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。
三、 软件设计
本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。
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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。
Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图
五、 程序
本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。
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六、 文章目录
目 录
摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25
