**单片机设计介绍，基于单片机大气压监测报警系统电路方案设计
文章目录
一 概要
基于单片机大气压监测报警系统电路方案设计概要如下：
一、系统概述
本设计旨在通过单片机技术实现对大气压的实时监测和报警功能。系统由单片机、大气压传感器、ADC（模数转换器）、蜂鸣器、LCD显示屏和按键模块等部分组成。当大气压值超出预设范围时，系统会自动触发报警装置，以提醒用户采取相应的措施。
二、硬件设计
单片机选型：选用性能稳定、功能强大的单片机作为核心控制器，如MCS-51系列单片机，负责接收传感器数据、处理逻辑和控制输出。
大气压传感器：选用高精度、低功耗的大气压传感器，如BMP180或MS5611等，用于实时采集大气压值。
ADC模块：由于大气压传感器输出的是模拟信号，需要通过ADC模块（如ADC0832）将其转换为单片机能够处理的数字信号。
蜂鸣器：作为报警装置，当大气压值超出预设范围时，单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
LCD显示屏：用于实时显示大气压值、设定范围以及报警信息，方便用户观察。
按键模块：通过按键实现大气压正常范围的设定，方便用户根据实际需要进行调整。
三、电路连接
单片机与大气压传感器连接：将大气压传感器的输出端连接到单片机的ADC输入端，以便单片机能够读取大气压值。
单片机与ADC模块连接：将ADC模块的输出端连接到单片机的I/O口，以便单片机能够接收转换后的数字信号。
单片机与蜂鸣器连接：将蜂鸣器的控制端连接到单片机的I/O口，以便单片机能够控制蜂鸣器的开关。
单片机与LCD显示屏连接：通过并行或串行方式将单片机的数据输出端连接到LCD显示屏的接口，以便单片机能够向显示屏发送显示信息。
单片机与按键模块连接：将按键模块的输入端连接到单片机的I/O口，以便单片机能够读取按键的输入状态。
四、软件设计
初始化设置：系统上电后，对单片机、LCD显示屏、ADC模块等进行初始化设置，确保系统能够正常工作。
数据采集与处理：单片机通过ADC模块读取大气压传感器的输出值，并进行必要的数据处理，如滤波、校准等。
显示控制：将实时大气压值及设定范围显示在LCD显示屏上，方便用户观察。
报警处理：当检测到的大气压值超出设定范围时，单片机控制蜂鸣器发出报警声音，并可在LCD显示屏上显示报警信息。
按键处理：通过按键模块实现大气压正常范围的设定，单片机读取按键输入状态并根据用户的设定调整大气压范围。
五、总结
基于单片机大气压监测报警系统电路方案设计结合了高精度的大气压传感器、ADC模数转换器、单片机等关键组件，通过软硬件的协同工作，实现了对大气压的实时监测和报警功能。该系统具有高可靠性、智能化控制、人性化设计等特点，适用于各种需要监测大气压变化的场合。
二、功能设计
本系统是以MCS-51单片机为检测中心的大气压检测系统。其总体设计是围绕低成本、模块化、微型化的特点展开的。在硬件选择方面, 选择性价比高的AT89系列单片机、MPX4115压力传感器、ADC0832模数转换器、四位一体共阳七段式数码管显示器；在软件方面, 采用了功能模块化;源程序由C语言编写，经过KeilμVision软件编译，将hex文件烧录到芯片中。为了降低整个系统的成本, 在满足性能要求的前提下, 选择低成本元器件, 简化系统设计。同时，抗干扰能力强、微型化、微功耗等特点。
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