一、课题研究的主要内容、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施

1.研究的主要内容

设计一基于单片机的压力计，要求该电子称除了可以用LCD显示压力的大小,可以按键设定报警量程。

2．研究方法

本设计采用模块化设计法，以51单片机为核心设计一款高精度压力计，当被称物体放置在平台上时，压力传感器产生力－电效应，将物体的压力转换成与被称物体压力成一定函数关系的电信号。该电信号先通过前端信号处理电路，然后经过A/D转换电路转换成数字信号送入到主控电路的单片机中，单片机通过扫描键盘和各种功能开关，根据键盘输入内容和各种功能开关的状态进行判断、分析和控制，来完成各种运算和显示功能。

3．其硬件结构主要包括：数据采集模块、最小系统模块、超重报警模块、键盘和显示模块。其中，数据采集模块包括称重传感器和A/D转换电路；最小系统部分主要包括AT89S51、晶振电路和复位电路；超压量程调节键盘；显示部分由LCD1602液晶显示。软件部分由C语言编程，实现对各部分的控制。该压力计可以实现测压、过压报警、压力量程调节和显示等功能。其压力范围为0～10Kg，分度值为0.001g。整个系统结构简单，使用方便。

利用压力传感器采集因压力变化产生的电压信号，经过电压放大电路放大，然后再经过模数转换器转换为数字信号，最后把数字信号送入单片机。单片机经过相应的处理后，得出当前所称物品的重量及总额，然后再显示出来。

按照本设计功能的要求，系统由5个部分组成：控制器部分、测量部分、数据显示部分、键盘部分、和电路电源部分，系统设计总体方案框图如图所示。

设计思路框图

测量部分是利用称重传感器检测压力信号，得到微弱的电信号（本设计为电压信号），而后经处理电路（如滤波电路，差动放大电路，）处理后，送单片机中的A/D转换器，将模拟量转化为数字量输出，控制器接受来自A/D转换器输出的数字信号，经过复杂的运算，将数宁信号转换为物体的实际重量信号，并将其送到显示单元中。

3．准备采取的措施

（1）阅读大量与本设计有关的文献书籍；

（2）在网上查找本设计相关的内容，学会图书检索，提高自己的查找文献资料的能力；

（3）学会使用仿真软件，为设计的仿真阶段作准备。

（4）遇到不明白的问题时向指导老师请教。

认真做到以上四点，希望在老师和一些同学的帮助下保质保量地完成论文。

二、现有基础和具备的条件

1．理论方面

通过所学的《模拟电子技术》和《数字电子技术》《自动控制原理》《MATLAB在电气工程中的应用》《现代控制理论》《电磁场》《可编程序控制器应用技术》《单片机原理及其应用》，《可编程技术控制器应用技术》及参阅《《现代电梯控制技术》《电梯的保养和维修技术》等书籍。

2．硬件方面

单片机实验室，具备EL型微机三合一实验系统，伟福仿真开发系统和烧录系统。

3．参考文献

[1]   宋文续，扬帆.传感器与检测技术.北京：高等教育出版社，2005.4

[2]   常健生.检测与转换技术.北京：机械工业出版社，2004.6

[3]   凌志浩.智能仪表原理与设计技术.上海：华东理工大学出版社，2003.8

[4]   于永权.89系列（MCS-51兼容）Flash单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，1997

[5]   李朝清.单片机原理及接口技术.北京：北京航空航天大学出版社，1996.8

[6]   丁元杰.单片微机原理及应用.北京：机械工业出版社，1999.8

[7]   周航慈.单片机应用程序设计技术.北京：北京航空航天大学出版社，2002.11

[8]   孙涵芳.单片机原理及应用（修订版）.北京：北京航空航天大学出版社，1996年

[9]   何立民. 单片机应用技术选编(1)-(8).北京：北京航空航天大学出版社，2002

[10]  于海生.微型计算机控制技术.北京：清华大学出版社，1999年

[11]  阎石.数字电子技术基础.第四版.北京：高等教育出版社，1997.12

[12] 《中国集成电路大全》编写委员会 TTL/CMOS分册 国防工业出版社   1999

[13] 《中国集成电路大全》编写委员会 9－16分册 国防工业出版社   2006

[14] 《电子技术应用》1998.2

[15 ]  INTEGRATED CIRCUITS DATA HANDBOOK 80C51-based 8-bit microcontrollers PHILIPS,1992

[16 ]  Adel S.Sedra,Kenneth C.Smith:Microelectronics Circuits,3rd Edition,Holt Rinehart and Winston,Inc.,1991

三、总的工作任务，进度安排以及预期结果

1．总的工作任务

1、硬件电路设计；

2、软件设计；

3、完成实物制作或仿真设计；

4、毕业设计说明书（论文）1份（电子版、打印稿各1份）；

5、不少于3000汉字的专业外文翻译资料1份（打印稿或手写稿均可）；

6、硬件结构图、软件程序及实物或仿真过程及结果（编入成品附件，同时上交电子版）；

7、要求在2021年3月-2021年6月，在学校内完成毕业设计。

2．进度安排

（1）2020年12月1日—2020年12月20日：选题、搜集、整理资料，交出开题报告；

（2）2020年12月26日—2021年3月1日：完成方案比较，确定设计方案；

（3）2021年3月2日—3月20日：根据设计方案，进行硬件电路的设计；

（4）2021年3月21日—4月1日：完成软件设计；

（5）2021年4月2日—4月20日：对控制系统进行模拟仿真，并交出设计的初稿；

（6）2021年4月21日—5月10日：修改设计，完成毕业设计的撰写；

（7）2021年5月10日—5月25日：准备答辩。

3．预期结果

必须严格按照系统分析、系统设计、系统实施、系统运行与调试的过程来进行。保质保量地顺利完成此次毕业设计，希望我设计出的这个电子称符合设计任务书里的要求，能运用到生活和实践中去。通过这次毕业设计，希望自已能够把大学四年所学的理论知识很好的跟实践结合起来，让自己所学的东西掌握的更好，更深刻，为以后在工作里打好良好的基础。对利用单片机进行控制系统的设计与开发又及对系统的分析和问题的解决有了切身的认识和体会。

四、指导教师审阅意见

指导教师（签名）

年    月    日

五、教研室审查意见

教研室主任（签名）

年    月    日

六、系审查意见

主管系领导（签名）

年    月    日

备  注