**单片机设计介绍，基于51单片机家庭烟雾红外温湿度报警设计
文章目录
一 概要
基于51单片机家庭烟雾红外温湿度报警设计概要如下：
一、设计背景与目的
本设计旨在构建一个能够实时监测家庭环境中烟雾、红外人体活动以及温湿度的智能报警系统。通过集成51单片机、烟雾检测传感器、红外传感器以及温湿度传感器，实现对家庭环境的全方位监控，并在检测到异常情况时及时发出报警，提高家庭安全性。
二、系统组成
核心控制器：采用51单片机作为系统核心控制器，负责接收各传感器数据、处理数据以及控制报警输出。
烟雾检测传感器：采用MQ系列烟雾传感器，用于检测家庭环境中的烟雾浓度。当烟雾浓度超过预设阈值时，传感器将发送信号给单片机。
红外传感器：用于检测家庭环境中的人体活动。当有人体进入红外传感器的检测范围时，传感器将发送信号给单片机。
温湿度传感器：采用DHT11温湿度传感器，用于实时监测家庭环境中的温度和湿度。传感器将温度和湿度数据发送给单片机进行处理。
报警输出模块：包括蜂鸣器和LED指示灯等，用于在检测到异常情况时发出声光报警。
三、工作原理
数据采集：通过烟雾检测传感器、红外传感器以及温湿度传感器分别采集家庭环境中的烟雾浓度、人体活动以及温湿度数据，并将数据发送给单片机。
数据处理：单片机接收到传感器数据后，根据预设的阈值进行判断。若烟雾浓度超过阈值、检测到人体活动或温湿度超出正常范围，则触发报警。
报警输出：当单片机检测到异常情况时，将控制报警输出模块发出声光报警，提醒用户注意家庭安全。
四、功能特点
实时监测：系统能够实时监测家庭环境中的烟雾、红外人体活动以及温湿度数据，确保家庭安全。
报警功能：当检测到异常情况时，系统能够及时发出声光报警，提醒用户注意。
阈值设置：用户可根据需要设置烟雾浓度、红外人体活动以及温湿度的报警阈值，以满足不同家庭的安全需求。
扩展性强：系统可根据需求添加其他传感器和报警设备，实现更多功能的扩展。
五、总结
基于51单片机家庭烟雾红外温湿度报警设计是一款集成度高、功能丰富的智能家居安全系统。通过实时监测家庭环境中的烟雾、红外人体活动以及温湿度数据，并在检测到异常情况时及时发出报警，该系统能够显著提高家庭安全性。同时，该系统具有扩展性强的特点，可根据用户需求进行功能扩展和定制。
二、功能设计
文件夹内包含工程文件，可直接运行或者二次开发；
此设计可作为毕业设计和课程设计资料，包含原理图、程序代码（嵌入式类设计）、软件资料等等，非常完善；
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