基于单片机环境监测温湿度PM2.5系统设计

**单片机设计介绍，基于单片机环境监测温湿度PM2.5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

  设计一个基于单片机环境监测温湿度PM2.5的系统是一个非常有意义的项目。以下是一个基本的介绍：

系统概述：
这个系统主要包含以下几个部分：单片机（如Arduino或Microchip等），传感器（用于测量温湿度和PM2.5浓度），以及显示设备（如LED显示屏或液晶屏）。系统将通过传感器实时监测环境中的温湿度和PM2.5浓度，并将数据通过单片机发送到显示设备上，以方便用户观察。

1. 传感器选择：

• 温湿度传感器：用于测量环境中的温度和湿度。可以选择如DHT11，SHT1x等常见的温湿度传感器。
• PM2.5传感器：用于测量空气中的PM2.5颗粒浓度。可以选择如TCS34727等常见的PM2.5传感器。

这些传感器通常可以提供精确的测量结果，并且与单片机兼容。

2. 单片机选择：

单片机是系统的核心，负责接收传感器数据，处理数据，并将数据发送到显示设备上。可以选择如Arduino，Microchip等常见单片机。这些单片机通常具有丰富的库和文档，方便开发。

3. 显示设备选择：

显示设备用于展示环境数据。可以选择LED显示屏或液晶屏。液晶屏通常具有更好的显示效果，但价格相对较高。

设计流程：

1. 连接传感器和单片机：将传感器连接到单片机上，确保信号线正确连接。
2. 编写代码：根据所选单片机的编程语言（如Arduino语言或Microchip C语言），编写代码以接收传感器数据，处理数据，并将数据发送到显示设备上。
3. 测试和调试：在连接好的系统中进行测试和调试，确保系统能够正确地读取传感器数据并显示在显示设备上。
4. 添加其他功能：根据需要，可以添加其他功能，如报警功能，数据存储等。

总结：
这个系统设计可以帮助用户实时监测环境中的温湿度和PM2.5浓度，以便及时采取措施保护环境。在设计过程中，选择合适的传感器和单片机，编写正确的代码并进行测试和调试是非常重要的步骤。同时，还可以根据需要添加其他功能以增强系统的实用性。

二、功能设计

基于单片机环境监测温湿度PM2.5系统设计，实时检测环境中的温湿度值，并检测控制的PM2.5颗粒，同时可以设定报警范围值，也可以通过led灯指示当前的控制各参数的状态。

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

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