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**单片机设计介绍，基于单片机温湿度检测显示报警控制系统设计
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
基于单片机温湿度检测显示报警控制系统设计概要
一、系统概述
基于单片机的温湿度检测显示报警控制系统，旨在实现对环境温湿度的实时监测、显示和报警控制。通过集成高精度温湿度传感器、单片机控制器、显示模块和报警模块，系统具备响应速度快、控制精度高、操作简便等特点，广泛应用于家庭、办公室、仓库等多种场合。
二、系统组成
单片机控制器：作为整个系统的核心，负责接收传感器数据，根据预设的阈值进行判断，并控制显示模块和报警模块进行相应的操作。
温湿度传感器：选用高精度、响应速度快的温湿度传感器（如DHT11、AM2301等），实时检测环境的温度和湿度，并将数据发送给单片机控制器。
显示模块：用于显示当前的温湿度值以及系统状态等信息。常见的显示模块包括LCD显示屏、LED数码管等。
报警模块：当温湿度值超过预设的阈值时，报警模块会发出声光报警，提醒用户注意。报警模块可以包括蜂鸣器、LED指示灯等。
三、工作原理
数据采集：系统工作时，单片机控制器通过IO端口与温湿度传感器相连，实时接收传感器采集的温湿度数据。
数据处理：单片机控制器根据预设的温湿度阈值，对接收到的数据进行判断。如果温湿度值在预设范围内，则系统正常工作，通过显示模块显示当前的温湿度值；如果温湿度值超过预设的阈值，则进入报警处理流程。
报警处理：当温湿度值超过预设的阈值时，单片机控制器会控制报警模块发出声光报警，同时可以通过其他接口（如继电器等）控制相关设备（如加湿器、除湿器等）进行自动调节。
四、功能特点
实时监测：系统能够实时检测环境的温湿度值，确保数据的准确性和及时性。
精确控制：通过预设的温湿度阈值，实现对环境的精确控制，满足不同场合的需求。
多种报警方式：系统支持声光报警等多种报警方式，方便用户及时发现异常情况。
操作简便：系统采用单片机作为控制器，具有操作简便、易于维护等特点。
五、设计要点
单片机选型：根据系统需求选择合适的单片机型号，确保系统的稳定性和可靠性。
传感器选型：选用高精度、响应速度快的温湿度传感器，确保数据的准确性和及时性。
显示模块设计：根据用户需求设计合适的显示模块，方便用户查看当前温湿度值以及系统状态等信息。
报警模块设计：根据用户需求设计合适的报警模块，确保在异常情况下能够及时提醒用户。同时，报警模块的设计应考虑到不同环境和使用场合的需求，选择适当的报警方式和设备。
二、功能设计
本设计是基于单片机的温湿度检测及控制，主要实现以下功能：
可实现温湿度采集
可实现温湿度初始阈值修改
可实现超过温湿度阈值进行异常处理及报警
可实现通过LCD1602显示采集到的温湿度值
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