單片機開題報告范文(2)
單片機開題報告范文
預期成果：
報警器能隨意設定溫度和煙霧濃度的報警值，并且可以實時監(jiān)控當前溫度值和煙霧濃度值，當溫度或煙霧濃度值超過設定值時報警器產(chǎn)生報警，并將報警情況通過GSM模塊發(fā)送至預先設定好的手機終端上，報警器可以手動產(chǎn)生報警和解除報警。報警器能夠設定兩個接收信息的號碼。
七、參考文獻：
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單片機開題報告范文篇3：
1. 國內外研究現(xiàn)狀及課題意義
1.1 研究現(xiàn)狀
20世紀前期，我國的衡器制造業(yè)主要以杠桿原理的機械式為主，20世紀后期，我國的衡器不斷的發(fā)展，由過去的全機械式進入機電結合式，在幾十年的發(fā)展和完善中，發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。我國電子衡器的技術裝備和檢測試驗手段基本達到國際90年代中期的水平。電子衡器制造技術及應用得到了新發(fā)展。電子稱重技術從靜態(tài)稱重向動態(tài)稱重發(fā)展：計量方法從模擬測量向數(shù)字測量發(fā)展;測量特點已從單參數(shù)測量向多參數(shù)測量發(fā)展，特別是對快速稱重和動態(tài)稱重的研究與應用。但就總體而言，我國電子衡器產(chǎn)品的數(shù)量和質量與工業(yè)發(fā)達國家相比還有較大差距，其主要差距是技術與工藝不夠先進、工藝裝備與測試儀表老化、開發(fā)能力不足、產(chǎn)品的品種規(guī)格較少、功能不全、穩(wěn)定性和可靠性較差等。
眾所周知，傳統(tǒng)的量具是桿秤或盤秤，20世紀70年代開始出現(xiàn)了電子稱。早期的電子秤多通過模擬電路實現(xiàn)，隨著電子技術的不斷發(fā)展.數(shù)字芯片的價格逐漸下降，模擬控制已逐步被數(shù)字控制所替代，電子秤的設計模式也大都以微處理器為核心，使精度和可靠性都有了明顯提高。因為小型商用電子秤運算不太復雜，所以用8位微處理器足可滿足要求。
電子稱重系統(tǒng)必須將多只傳感器的輸出進行和算，才能得到完整準確的稱重結果。從20世紀70年代的模擬串聯(lián)和算到80年代的模擬并聯(lián)和算，和算技術的發(fā)展大幅度降低了電子秤的成本，提高了可靠性和穩(wěn)定性。但是，模擬并聯(lián)和算也存在不足：如對傳感器的一致性要求較高、無法對單個傳感器進行檢測、電子秤四角偏差調試復雜等。目前，解決上述問題的最好方法是采用數(shù)字和算或數(shù)模混合和算。由于信號放大器成本的不斷下降以及A/D轉換器性能的大幅度提高，數(shù)字和算無論在技術上還是在經(jīng)濟上都進入了實用階段。
通過分析近年來電子衡器產(chǎn)品的發(fā)展情況及國內外市場的需求，電子衡器總的發(fā)展趨勢是小型化、模塊化、集成化、智能化;其技術性能趨向是速率高、準確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高;其功能趨向是稱重計量的控制信息和非控制信息并重的“智能化”功能;其應用性能趨向于綜合性和組合性。在稱重傳感器方面,國外電子秤產(chǎn)品的品種和結構又有創(chuàng)新,技術功能和應用范圍不斷擴大,成果舉例如下:美國Revere公司研制出PUS型具有大氣壓力補償功能的拉壓兩用的稱重傳感器,用于高準確度檢驗平臺,稱重平臺,準確度
可達5000d;德國HBM公司研制成功C2A、 C16A兩種不同結構的1-100t具有耐壓外殼保護的防爆稱重傳感器,其防爆性能符合歐洲EN50014和EN50018d級標準;美國斯凱梅公司研制出新一代高準確度不銹鋼F6Ox系列5-5000kg稱重傳感器,準確度6000d。用于濕度大,腐蝕性強的環(huán)境中,而且防水。
面對與國際先進水平的差距和我國國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的大好形勢，我們的態(tài)度應該是明確的，就是要從觀念上、技術上和管理上迅速趕上，瞄準先進、與時俱進、迎接挑戰(zhàn)、開拓創(chuàng)新、以提高制造技術與制造工藝水平為突破口，主要解決電子秤中的工程化產(chǎn)品的定型設計。生產(chǎn)工藝，質量保證，可靠性考核等規(guī)模生產(chǎn)中的關鍵技術與工藝，提高批量生產(chǎn)能力，使我國的電子秤產(chǎn)業(yè)走上健康持續(xù)發(fā)展的軌道。
1.2課題意義
電子秤是科學研究、工業(yè)生產(chǎn)和人民生活必需的計量器具，設計智能化、高精度的電子秤具有較高的現(xiàn)實意義。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，出售商品品種的增加，需要稱量物品的設備也需要更新?lián)Q代，多功能電子秤就是現(xiàn)代生活中應運而生的一種精確、智能、方便、可靠的稱量儀器。它克服了傳統(tǒng)的桿秤、盤秤不精確、速度慢、不能計價、易作弊等缺點，在商業(yè)領域應用越來越多。
電子秤是日常生活中的電子衡器，取代了應用杠桿原理而造的普通衡器。它廣泛應用于超市、商場、物流配送中心及我們生活的方方面面。相比傳統(tǒng)的機械式稱量工具，電子秤具有稱量精度高、體積小、應用范圍廣、易于操作及便于計價等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)的桿秤、磅秤及盤秤的不精確、速度慢還需人為計價的缺點。電子秤的設計首先是要通過傳感器采集被測物體的重量并將其轉化為電信號。輸出的電壓一般比較小，經(jīng)過放大器放大后將其模擬信號轉化為數(shù)字信號。然后將數(shù)字信號傳入單片機進行處理后經(jīng)譯碼顯示，從而準確的進行稱重。
目前使用的稱量工具大都存在著這樣或那樣的問題，給使用帶來不便。如有的結構復雜從而造成成本提高，大部分運行不可靠、精度低、易損件多、裝機大、能耗不節(jié)省，從而給使用帶來了許多問題。因此，有針對性的開發(fā)設計一套測量精度高、使用方便可靠的電子秤勢在必行。
2.主要研究內容
多功能電子計價秤設計的主要工作內容包括：熟悉單片機及接口的設計方法;了解
稱重傳感器的原理及應用并選型;設計稱重傳感器輸入電路;設計顯示、鍵盤、打印、通訊電路;設計程序流程;編寫C語言程序;軟件調試、仿真以及寫出畢業(yè)設計說明書。
本設計系統(tǒng)以單片機為核心設計電子秤，要求能夠用鍵盤設計單價，稱重后能同時顯示重量、單價和總額，具有去皮功能和總額累加功能，可以預存多種商品單價并隨意調出使用，以及測量并顯示溫度的功能。
根據(jù)設計內容的要求，本設計采用AT89S單片機為控制核心，實現(xiàn)電子秤的基本控制功能。其他的傳感器和A/D轉換器件、鍵盤輸入及顯示部件沒有嚴格的限制，使設計性達到高價比是目的之一，因此就縮小了選材選型的范圍。最終使設計符合精度高、體積小、便于計價等特點。
設計大體分為三個部分，第一，如何正確的選擇硬件，這是設計的主體;第二，正確的設計C程序，把所需的控制功能通過單片機的運行而表示出來，這是設計的核心;最后，正確的連接線路，才能實現(xiàn)單片機的有效的運行，保證系統(tǒng)的正確性，是設計的交通樞紐。
3.擬采用的研究思路(方法、技術路線、可行性論證等)
本次設計是基于單片機的電子秤設計，可大致分為：數(shù)據(jù)采集部分、信號放大部分、模數(shù)轉換部分、單片機控制部分、人機接口部分。
信號采集：利用稱重傳感器獲取重量信息;信號放大：將采集到的信息進行放大;模數(shù)轉換：利用A/D轉換器把輸入的模擬信號轉換成數(shù)字信號送入單片機進行處理;單片機控制：中央控制部分，接受外部送入的信息，通過運算和處理，進行相應的控制;人機接口：人機聯(lián)系部分有鍵盤、顯示器等。
關于稱重傳感器，選用電阻應變式傳感器。電阻應變式傳感器是一種利用電阻應變效應，將各種力學量轉換為電信號的結構型傳感器。電阻應變片是電阻應變式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應變效應。由于電阻應變式傳感器應用和測量范圍廣，應變片可制成各種機械量傳感器，而且分辨力和靈敏度高，精度較高，結構輕小，對試件影響小，對復雜環(huán)境適應性強，可在高溫、高壓、強磁場等特殊環(huán)境中使用，頻率響應好。因此選用電阻應變式傳感器。其測重范圍和精度完全可以符合要求。
針對顯示部分，有以下兩種參考方案：其一是數(shù)碼管顯示，其二是LCD顯示。由于液晶顯示器的主要材料是液態(tài)晶體。它在特定的溫度范圍內，既具有液體的流動性，又具有晶體的某些光學特性，其透明度和顏色隨電場、磁場、光照度等外界條件變化而變化。因此，用液晶做成顯示器件，就可以把上訴外界條件的變化反映出來從而形成現(xiàn)實的效果。對于數(shù)碼管顯示，此種方案顯示直觀，編程簡單，但由于設計需要同時顯示單價、重量、金額等諸多信息，這就需要大量的數(shù)碼管。由此增加了電路的復雜程度，也增加了成本，故擬放棄此方案。
鍵盤輸入是人機交互界面中重要的組成部分，它是系統(tǒng)接受用戶指令的直接途徑。操作者通過鍵盤向系統(tǒng)發(fā)送各種指令或置入必要的數(shù)據(jù)信息。因此鍵盤模塊設計的好壞，直接關系到系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。鍵盤是由若干個按鍵開關組成，鍵的多少根據(jù)單片機應用系統(tǒng)的用途而定。鍵盤由許多鍵組成，每一個鍵相當于一個機械開關觸點，當按下鍵時，觸點閉合，當松開時，觸點斷開。單片機接收到按鍵的觸點信號后作相應的功能處理。因此，相對于單片機系統(tǒng)來說鍵盤接口信號是輸入信號。鍵盤設計方有兩種選擇：矩陣式鍵盤;專用芯片式鍵盤。在輸入模塊中，只有硬件是遠遠不夠的，還缺少一個系統(tǒng)的‘大腦’，將外界接受的信息進行統(tǒng)一處理，這就需要軟件的配合，即程序。通過程序將輸入的信息處理轉化為系統(tǒng)需要的信息，如：根據(jù)手動輸入的單價算出總價格。
模數(shù)轉換模塊，把傳感器所測的模擬信號轉化為數(shù)字信號，從而使單片機對數(shù)字信號的進行有效處理。用到的器件就是A/D轉換器，然而在轉換之前，還需對微弱的電信號進行放大、濾波等，故需選擇儀表放大器。在A/D轉換中，考慮到轉換速率、抗干擾等方面，擬采用高精度高增益24位A/D芯片HX711，與同類型其它芯片相比，該芯片集成了包括穩(wěn)壓電源、片內時鐘振蕩器等其它同類型芯片所需要的外圍電路，具有集成度高、響應速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。降低了電子秤的整體成本，提高了整體性能和可靠性。
另外，關于擴展模塊(溫度模塊)的設計有以下思路：采用DS18B12溫度傳感器。 DS18B12測溫范圍是-55℃—125℃，固有測溫分辨率為0.5℃，滿足設計要求。
4.設計工作安排及進度
畢業(yè)設計計劃整體設計時間為十六周，時間分配如下：
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