单片机应用调研报告7篇单片机应用调研报告 1煤气已成为人们生活中必不可少的能源了，煤气泄漏事件时有发生，给人们的人身安全和财产安全带来了很多隐患，所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成下面是小编为大家整理的单片机应用调研报告7篇,供大家参考。
篇一：单片机应用调研报告
煤气已成为人们生活中必不可少的能源了， 煤气泄漏事件时有发生， 给人们的人身安全和财产安全带来了 很多隐患， 所以怎样防止煤气中毒与爆炸已成为人们的迫切需要.为此我们开发研制了智能煤气报警系统. 计算机的普及和信息技术的迅猛发展， 人们己不满足于传统的居住环境， 对家庭及住宅小区提出了 更高的要求， 智能化被引入家庭， 并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高， 体现在希望住宅不仅更便利、 舒适而且更安全。家庭及住宅小区智能化的定义， 在国际上至今尚无一致的般认为， 在现代化的城乡 住宅小区内综合采用微型计算机、 自动控制、 通信与网络及智能卡等技术， 建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、 信息通信服务与管理系统和家庭智能化系统组成的“三合一” 住宅小区服务与管理集成系统， 最终目的是使每一住户得到满足其要求的最佳方案。
国家建设部规定， 目前住宅小区应实现六项智能化要求， 其中包括实行安全防范系统自动化监控管理;防盗报警系统应安装红外或微波与煤气泄漏报警器等各种类型报警探测器。
基于此项规定， 煤气泄漏自动报警实现智能化势在必行。
本系统主要针对传统煤气检测系统进行技术改进以满足要求， 至此本系统具有如下特点． 用单片机实现定时控制， 电路简单、 价格便宜、 可靠性好。
采用气敏传感器及防爆型电磁阀． 安全可靠， 能有效的保证随时接通和断开煤气控制电磁阀：有煤气泄漏时有语音报警， 并通过总线通知管理室． 双重保障。
因此本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。
51 单片机 气体传感器 RS485 总线
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.............................................................................................. 3
.......................................................................... 4 1.1.................................................... 4 1.2.................................................................. 5
.............................................. 6 2.1....................................................... 6 2.2 8951.......................................................... 6 2.3 RS485.................................................................. 8 2.4................................................ 8
....................................... 9 3.1........................................................................... 9 3.2.................................................................... 9 3.3.................................................................. 1 0
............................................................................... 11
..................................................................................... 1 2
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毕业设计实习调研的目的在于明确毕业设计课题的具体要求， 通过查阅资料， 了解各种方案的优缺点。
同时， 结合自己所学的知识， 取长补短， 提出相应的的实现方案。
因此， 实习调研时一项非常重要的工作。
在实习调研过程中， 学生需要完成两项工作。
第一， 文献资料检索与查询：
了 解国内外与毕业设计课题相关的先进技术和发展趋势； 了 解现有常用技术、 方案的优缺点； 了 解与毕业设计课题有关的硬件、 软件开发的思路。
第二， 方案的提出：
学生需要认真分析各种技术、 方案的优缺点， 并通过独立思考， 提出自己的实现方案。
我的毕业设计题目是“基于 MCS-51 系列单片机的煤气防漏安全系统设计”。
在市面上有很多煤气检测仪， 但都是要有人在场的情况下使用， 在无人在家时发生煤气泄漏怎么办？ 我们就需要一个智能煤气泄漏检测报警系统。
这个系统不仅能自动关闭电磁阀更能通知值班室的人员进行检测。
可以作为智能小区的一个组成部分。
在实习调研过程中， 我按照调研任务的基本要求， 完成了 以下工作：
首先， 分析了 现有的防盗产品的设计方法、 相关电路、 各自的优缺点； 其次， 分析了 煤气泄漏检测系统的基本需求； 最后， 结合智能小区的发展， 增加的小区总体监控的功能，提出了“基于 51 系列单片机煤气泄漏检测及报警” 的设计方案。
这些工作对于按时、高质量地完成毕业设计课题具有重要的指导意义
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1.1 近年来随着人民生活水平的提高， 管道煤气和罐装煤气已深入到寻常百姓家。但由于使用不当或设备老化等原因导致的煤气泄漏极大地威胁着人们的生命财产安全。
目 前， 一般的煤气报警器功能单一， 或是必须手动复位阀门系统， 性能稳定性低； 而大型的监控系统又价格不菲， 需专门的技术人员来管理， 不适用于中小企业和家庭。
家用煤气泄漏报警器是非常重要的燃气安全设备， 它是安全使用城市燃气的最后一道保护。
燃气泄漏报警器通过气体传感器探测周围环境中的低浓度可燃气体，通过采样电路， 将探测信号用模拟量或数字量传递给控制器或控制电路， 当可燃气体浓度超过控制器或控制电路中设定的值时， 控制器通过执行器或执行电路发出报警信号或执行关闭燃气阀门等动作。
可燃气体报警器的探测可燃气体的传感器主要有氧化物半导体型、 催化燃烧型、 热线型气体传感器， 还有少量的其他类型， 如化学电池类传感器。
这些传感器都是通过对周围环境中的可燃气体的吸附， 在传感器表面产生化学反应或电化学反应， 造成传感器的电物理特性的改变。
燃气泄漏报警器广泛应用在城市安防、 小区、 工厂、 公司、 学校、 家庭、 别墅、 仓库、 资源、 石油、 化工、 燃气输配等众多领域。
按检测气体可分为：
可燃气体报警器， 有毒气体报警器和复合式气体报警器，气体报警器使用不同传感器检测不同气体， 复合式气体报警器可同时检测可燃和有毒气体。
按使用环境可分为：
工业用气体报警器和家用燃气报警器。
按自身形态可分为固定式气体报警器和便携式气体检测仪。
燃气泄漏报警器从功能上可分为仅有泄漏报警功能的泄漏报警器和可以指示所探测到的燃气浓度并具有报警功能的检测报警器； 从使用场所上可分为民用燃气泄漏报警器和商用报警器。
民用报警器通常是独立的在住宅中使用的燃气报警器， 功能较简单； 商用报警器主要使用燃气的运输、 储存场所、 使用燃气和可能有燃气泄漏的的工厂和公共场所。
城市燃气规范中规定地下室、 半地下室、 地上密闭空间的用气房间、 建筑的管道井、 封闭计量表房等都要安装燃气报警器。
建筑和燃气的相关规范和法规也推荐使用民用燃气泄漏报警器。
工业用固定式气体报警器由报警控制器和探测器组成， 控制器可放置于值班室内， 主要对各监测点进行控制， 探测器安装于气体最易泄露的地点， 其核心部件为内置的气体传感器， 传感器检测空气中气体的浓度。
探测器将传感器检测到的气体浓度转换成电信号， 通过线缆传输到控制器， 气体浓度越高， 电信号越强， 当气体浓度达到或超过报警控制器设置的报警点时， 报警器发出报警信号， 并可启动电磁阀、 排气扇等外联设备， 自动排除隐患。
便携式气体检测仪为手持式， 工作人员可随身携带， 检测不同地点的气体浓度，
5便携式气体检测仪集控制器， 探测器于一体， 小巧灵活。
与固定式气体报警器相比主要区别是便携式气体检测仪不能外联其他设备。
燃气报警器的核心是气体传感器， 俗称 “电子鼻”。
这是一个独特的电阻， 当 “闻”到燃气时， 传感器电阻随燃气浓度而变化， 燃气达到一定浓度， 电阻达到一定水平时， 传感器就可以发出声光报警。
什么叫声光报警？ 燃气泄漏使室内浓度达到报警器浓度后， 报警器的红色指示灯亮， 蜂鸣器发出“辟-辟-” 的报警声， 所以叫做声光报警。
1.2 一氧化碳的浓度与健康成年人中毒的可能症状 50ppm
健康成年人在八小时内可以承受的最大浓度
200ppm
2-3 小时后， 轻微头痛、 乏力 400ppm
1-2 小时内前额痛； 3 小时后威胁生命 800ppm
45 分钟内， 眼花、 恶心、 痉挛； 2 小时内失去知觉； 2-3 小时内死亡 1600ppm
20 分钟内头痛、 眼花、 恶心； 1 小时内死亡 3200ppm
5-10 分钟内头痛、 眼花、 恶心； 25-30 分钟内死亡 6400ppm
1-2 分钟内头痛、 眼花、 恶心； 10-15 分钟死亡 12800ppm
1-3 分钟内死亡
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2.1 燃气报警器的核心是气体传感器， 俗称 “电子鼻”。
这是一个独特的电阻， 当 “闻”到燃气时， 传感器电阻随燃气浓度而变化， 燃气达到一定浓度， 电阻达到一定水平时， 传感器就可以发出声光报警。
什么叫声光报警？ 燃气泄漏使室内浓度达到报警器浓度后， 报警器的红色指示灯亮， 蜂鸣器发出“辟-辟-” 的报警声， 所以叫做声光报警。
气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。
探测头通过气体传感器对气体样品进行调理， 通常包括滤除杂质和干扰气体、 干燥或制冷处理仪表显示部分
气体传感器是一种将气体的成份、 浓度等信息转换成可以被人员、 仪器仪表、计算机等利用的信息的装置！
气体传感器一般被归为化学传感器的一类， 尽管这种归类不一定科学。
“气体传感器” 包括：
半导体气体传感器、 电化学气体传感器、 催化燃烧式气体传感器、 热导式气体传感器、 红外线气体传感器等。
2.2 89C51
1． 主要特性：
· 与 MCS-51 兼容
· 4K 字节可编程闪烁存储器
寿命：
1000 写/擦循环
数据保留时间：
10 年
· 全静态工作：
0Hz-24Hz
· 三级程序存储器锁定
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· 128*8 位内部 RAM
· 32 可编程 I/O 线
· 两个 16 位定时器/计数器
· 5 个中断源
· 可编程串行通道
· 低功耗的闲置和掉电模式
· 片内振荡器和时钟电路 89S51 相对于 89C51 增加的新功能包括：
-- 新增加很多功能， 性能有了较大提升， 价格基本不变， 甚至比 89C51 更低！
-- ISP 在线编程功能， 这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。
是一个强大易用的功能。
-- 最高工作频率为 33MHz， 大家都知道 89C51 的极限工作频率是 24M， 就是说S51 具有更高工作频率， 从而具有了更快的计算速度。
-- 具有双工 UART 串行通道。
-- 内部集成看门狗计时器， 不再需要像 89C51 那样外接看门狗计时器单元电路。
-- 双数据指示器。
-- 电源关闭标识。
-- 全新的加密算法， 这使得对于 89S51 的解密变为不可能， 程序的保密性大大加强， 这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。
-- 兼容性方面：
向下完全兼容 51 全部字系列产品。
比如 8051、 89C51 等等早期MCS-51 兼容产品。
也就是说所有教科书、 网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是 8051 还是 89C51 还是 MCS-51 等等）， 在 89S51 上一样可以照常运行， 这就是所谓的向下兼容。
2.3 Rs485
RS-485 总线,在要求通信距离为几十米到上千米时， 广泛采用 RS-485 串行总线
RS-485 采用平衡发送和差分接收， 因此具有抑制共模干扰的能力。
加上总线收发器具有高灵敏度， 能检测低至 200mV 的电压， 故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485 采用半双工工作方式， 任何时候只能有一点处于发送状态， 因此， 发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485 用于多点互连时非常方便， 可以省掉许多信号线。
应用 RS-485 可以联网构成分布式系统， 其允许最多并联 32 台驱动器和 32 台接收器 2.4 MAX485 MAX485 接口芯片是 Maxim 公司的一种 RS-485 芯片。
采用单一电源+5 V 工作，额定电流为 300 μA， 采用半双工通讯方式。
它完成将 TTL 电平转换为 RS-485 电平的功能。
MAX485 芯片的结构和引脚都非常简单， 内部含有一个驱动器和接收器。
8RO 和 DI 端分别为接收器的输出和驱动器的输入端， 与单片机连接时只需分别与单片机的 RXD 和 TXD 相连即可； RE 和 DE 端分别为接收和发送的使能端， 当 RE 为逻辑 0 时， 器件处于接收状态； 当 DE 为逻辑 1 时， 器件处于发送状态， 因为 MAX485工作在半双工状态， 所以只需用单片机的一个管脚控制这两个引脚即可； A 端和 B端分别为接收和发送的差分信号端,当 A 引脚的电平高于 B 时， 代表发送的数据为 1；当 A 的电平低于 B 端时， 代表发送的数据为 0。
在与单片机连接时接线非常简单。只需要一个信号控制 MAX485 的接收和发送即可。同时将 A 和 B 端之间加匹配电阻，一般可选 100Ω 的电阻。
其管脚如图：
2.5
受电网谐波及各种外界环境引起的电磁干扰的影Ⅱ 自， 单片机的正常运行有时会受到严重的影响， 出现程序跑飞， 死机等现象， 此时就需要唤醒单片机， 使其正常运行， 这样的电路称为看门狗电路。
本电路采用的是一片 74123 和 555 时基电路构成的一个带看门狗的复位电路。
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3.1 本系统也可作为智能家居系统的一个子系统。
系统的主要功能如下：
（1）
实现对煤气泄漏的实时监测；
（2）
实时跟踪显示现场煤气浓度并根据传感器老化曲线进行误差修正；
（3）
具有超限声光报警功能；
（4）
根据报警状况自动关闭煤气管道电磁阀并开启排气装置；
（5）
故障排除后， 可控制煤气管道电磁阀的自动开启 3.2 系统以多机方式与前端机通信。
本机采用主从工作模式...
篇二：单片机应用调研报告
报告1．毕业设计的主要内容、重点和难点等
一、毕业设计的主要内容 1、根据我国汽车市场的调研以及资料的获取，了解目前汽车门窗玻璃升降控制硬件平台的相关知识，并通过自主学习进行相应知识的准备（包括对相应书本知识的掌握以及相关软件的学习），然后确定出大体的设计方案。
2、经过修改得出最终方案，接着就是对硬件系统的设计，解决现在中低端市场上未实现的功能（比如防夹等安全设置），设计内容主要包括原理图、布线图、PCB图的设计和绘制，之后便是电路板的制作和组装。
3、最后是在电路板完成之后对硬件系统进行功能调试和检测。
二、毕业设计的重点和难点 1、硬件系统的设计和制作，其工作量比较大而且具有相当的难度。
2、对硬件系统的功能调试和检测，这部分工作比较繁琐，需要一定的耐心。
3、对相关软件的学习（Maplab IDE、计算机硬件仿真软件等），需要达到一定的高度，能够熟练的应用。
2．准备情况（查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等）
一、查阅过的文献资料 [1] 刘刚. Protel DXP 2004 SP2 原理图与 PCB 设计(第 2 版)[M]. 北京：电子工业
出版社, 2011, 1. [2] 李秀霞. Protel DXP2004 电路设计与仿真教程(第 2 版)[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2010, 8. [3] 王冬. Protel DXP 2004应用100例[M]. 北京：电子工业出版社, 2011, 1. [4] 李学海. PIC 单片机实用教程--基础篇(第 2 版) [M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2007, 2. [5] 李学海. PIC 单片机实用教程：提高篇(第 2 版)[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2007, 2. [6] 丁跃军. PIC 单片机基础教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2005, 7. [7] 何桥. 单片机原理及应用[M]. 北京：中国铁道出版社, 2006, 7. [8] 李荣正. PIC 单片机初级教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社, 2006, 3. [9] 李中华. 8 位单片机 C 语言编程：基于 PIC16[M]. 北京：人民邮电出版社,
2006, 8. [10]Liu Dan, Wang Yufeng. Digital Speed Measurement System in the Rubber Production Domain [J]. Sensor World. 2003, (4): 2831. 二、调研情况
了解目前汽车门窗玻璃升降控制硬件平台的行情以及目前汽车采用的方案。通过一定的预算考虑自己设计的硬件系统的成本及性价比。目前由于调研的是中低端的汽车，很多厂家为了节省成本都没有采用一些安全设置，现在来看，人们对这方面的要求也越来越高，如何以有限的成本设计出满足要求的产品显得尤为重要。
三、现有设备及实验条件 1、计算机一台，示波器一台，信号发生器一台，稳压直流电源一台，万用表一台，恒温烙铁一台，PIC 单片机 PICkit3 调试器/编程器/下载器一套； 2、Protel DXP 2004 软件、Proteus 软件、Maplab IDE 软件、Matlab 软件。
3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料
一、实施方案 硬件系统主要是实现对汽车门窗玻璃升降的控制。其中有比较复杂的逻辑: 1、各个汽车门窗都能进行相应的玻璃窗升降，也就是说他们之间互不干扰。
2、其中的主驾驶座能够实现对副驾驶座的车窗玻璃升降进行有效的控制。
3、防夹的设计，当有负载加于汽车玻璃窗上时，让电动机空转。
二、实施计划
2013 年 1 月 1 日—2013 年 3 月 1 日，完成开题报告和与专业相关的四万字符左右英文翻译。完成 A0 图纸 1 张以上，其中必须包含两张 A3 以上的计算机绘图图纸。
搜集设计需要的相关资料和调研，学习相应的知识以及相关的软件。
2013 年 3 月 2 日—2013 年 3 月 10 日，设计出大体的方案，并请老师检查，修改设计出最终的方案。
2013 年 3 月 11 日—2013 年 4 月 20 日，完成硬件系统的的设计，主要包括原理图、布线图、PCB 图的设计和绘制以及电路板的制作和组装。
2013 年 4 月 21 日—2013 年 4 月 25 日，对硬件系统进行功能调试和检测。在老师的指导下完善系统。
2013 年 4 月 26 日—2013 年 5 月 6 日，整理设计成果与资料，完成毕业设计论文。
2013 年 5 月 7 日—2013 年 5 月 26 日，打印毕设成果，导师审核，所有文本和图纸的打印，准备答辩。
三、预期提交的毕业设计资料 1. 可供检测实物的试验电路板； 2. 毕业设计论文； 3. 系统电路原理图和 PCB 图； 4. 绘图工作量折合 A0 图纸 1 张以上，其中必须包含两张 A3 以上的计算机绘图图纸。
指导教师意见
指导教师（签字）：
2012 年 12 月
日
开题小组意见
开题小组组长（签字）：
2013 年 1 月
日
院（系、部）意见
主管院长（系、部主任）签字：
2013 年 1 月
日
篇三：单片机应用调研报告
件 2：-附件 2：
大连民族学院 “太阳鸟” 计划项目申请书
项目名称：
基于单片机的 LED 多功能书写屏的设计与制作
项目名称：
基于单片机的 LED 多功能书写屏的设计与制作
项目主研人：
金相宇
项目主研人：
金相宇
所在学院：
机电信息工程学院
所在学院：
机电信息工程学院
学
号：
2012024108
学
号：
2012024108
年级、专业：
测控 121 班
年级、专业：
测控 121 班
联系电话：
18645833369
联系电话：
18645833369
E-mail:
baihe773373@126.com
E-mail:
baihe773373@126.com
项目组成员：
金相宇、柏合、李显凤
项目组成员：
金相宇、柏合、李显凤
项目指导教师：
张秀峰
项目指导教师：
张秀峰
申报日期：
2014 年 06 月
18
日 申报日期：
2014 年 06 月
18
日 大连民族学院学生处 大连民族学院学生处
填 表 说 明
填 表 说 明 一、申请书按照表格的要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨，空缺处要填“无” 。
二、“所属学科”按一级学科列出，跨学科最多写三个。
三、“项目组成员”人数原则上为 3-5 人。
四、材料规格：用 A4 纸双面打印（复印），左侧装订。
项目名称 项目名称 基于单片机的 LED 多功能书写屏的设计与制作 项目性质 项目性质 □发明、设计
□基础性研究
√ 应用性研究
□社会调研
项目来源项目来源
√自主立题
□教师指导选题 所 属 学科 单片机应用方向 项目组成员员
项目组成姓名 学号 院系、年级、专业 项目中主要承担任务 金相宇 2012024108 机电信息工程学院 测控 121单片机程序设计 柏合 2012024201 机电信息工程学院 测控 122光笔测试模块的设计与制作调试 李显凤 2012024204 机电信息工程学院 测控 122显示驱动、存储模块的设计与制作调试 导导
师师
姓名 张秀峰 单位 大连民族学院 职务/职称 副院长/副教授 电话
一、申请理由（申请理由（包括项目背景及自身具备的知识、素质、能力和已参加过科研项目的条件）项目背景项目背景：
随着信息产业的高速发展，LED 点阵显示屏以其发光效率高、使用寿命长、色彩丰富以及工作性能稳定等优点，已广泛用于各种公共场合，成为信息传送的重要手段。对于现行的显示屏设计方案而言，想要更改显示屏的内容就必须要通过修改单片机的内部程序来完成，极为不便。而本次设计的 LED 书写显示屏，除了可以像普通显示屏一样作为信息输出设备，还可以通过光笔在显示屏上直接进行信息输入，使得普通的显示屏也具有了“手写”功能。
基于工作室的实验环境， 本团队提出了此项课题的研究。
团队成员都是机电信息工程学院的在校本科生，对科学有较高的求知欲望。目前，团队成员已深入的学习过数电模电的相关课程，并且做过相关的课程设计，以及研究过钢轨检测、飞思卡尔智能车等项目。
此次课题以集成电路为专业基础，通过对单片机的研究学习设计出一套完整的 LED 手写屏系统。此套系统中要求硬件设计的精确和程序算法的严谨与周密。目前，团队已有较好项目研究条件，有学校相关老师的支持，依托工作室的实验环境，特此申请此课题的研究。
二、项目设计论证提要（限 2000 字以内）
1．选题的理论意义和实际意义。．选题的理论意义和实际意义。
现在市场上各类基于 LED 的显示屏较多，但大部分产品为单一模式的 LED 显示屏，其在显示内容的更换及显示屏的重组等方面都存在不便之处。但随着信息化社会的迅速发展，LED 显示屏在向显示内容丰富，信息更改方便等方面发展。因此制作一款多功能的 LED 显示屏是非常有意义的。
本研究即以 AT89C51 单片机为核心，采用串行输入、动态扫描技术，制作一款拥有 PC 机通信功能的模块化 LED 多功能显示屏。
2．本课题研究的主要观点、主要内容和研究方法。
2．本课题研究的主要观点、主要内容和研究方法。
2.1 项目简介 基于 32×32 点阵 LED 模块的书写显示屏，在控制器的管理下，LED 点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及 LED 点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处 LED 点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的 LED 是否点亮至人眼可见的显示状态，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。
在点亮功能下当光笔接触屏上某点 LED 时，能即时点亮该 LED；在划亮功能下当光笔快速划过时，能同步点亮划过的各 LED，其速度要求 2S 内能划过并点亮 40 点 LED；在反显功能下能对屏上显示的信息实现反向显示；在屏幕擦除功能下能实现对屏上所显示信息整屏擦除；在笔画擦除功能下，能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画；在连写多字功能下，能结合自选的擦除方式，在 30S内以划亮方式写出四个汉字且存入机内；在对象拖移功能下，能用光笔将选定显示内容在屏上进行拖移，先用光笔以划亮方式在屏上圈定欲拖移显示对象，再用光笔将该对象拖移到屏上另一位置；当光强改变时，能自动连续调节屏上显示亮度；当光笔连续未接触屏面的时间超过 1-5MIN时，自动关闭屏上显示，并使系统进入休眠模式。
该设计可以通过以下几个模块来实现：
（1）
、核心控制模块 （2）
、光笔检测模块 （3）
、显示模块 （4）
、点阵模块 （5）
、驱动模块 整体框图：
2.2 研究方法
单片机系统与数电、模电知识的综合应用 3 重点难点分析 3 重点难点分析 该设计的重难点是核心控制模块与光笔测试模块 3.1 核心控制模块 系统实现的基础模块，是设计中的重点和难点所在 核心控制模块是系统的大脑，控制着系统的所有输入输出、计算、判断与决策。“LED点阵书写显示屏”检测精度要求高且数据存储容量大，选择适合的控制模块，能确保其快速是实现稳定及达到系统要求的基本条件。使用 STC 系列单片机，该系列单片机是高集成单片机，功能和性能都要比 51 系列强大很多。比如 STC11F32 是 1T 单片机，速度是 AT89S51 的12 倍。而且内部集成了内置振荡器和复位，EEPROM、ADC、PWM、四态 I/O 接口。但程序内涉及的分块比较繁琐复杂，算法需要极为精确，是本次设计的一大难点
3.2 光笔测试模块 光笔测试模块采用光敏三极管，其工作原理与光敏二极管相似。但光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。所以其灵敏度更高，响应时间快。但是三极管的参数选择与测试是一大难点
三、特色与创新点三、特色与创新点（200 字以内）
本课题主要体现以下几方面的特色与创新点。
1、实现了 LED 多功能显示，可以方便的对信息进行修改和输入；
2、有效地节省了以修改程序来实现信息改变的时间，操作方便快捷；
3、能够根据环境光强的变化，自动连续调节显示屏上显示的亮度，在生活应用中，有很强的实际意义。
四、项目进度安排四、项目进度安排（查阅资料、选题、自主设计项目研究方案、实验研究、数据统计、处理与分析、研制开发、填写结题表、撰写研究论文和总结报告等）
起止时间 起止时间 开展内容 开展内容 2014 年 6 月至 2014 年 7月 学习所需要的基本知识，完成初步认识。
2014 年 7 月至 2014 年 9月 软件与硬件部分的设计。
2014 年 9 月至 2014 年 10月 仿真调试 2014 年 10 月至 2015 年 1月 硬件部分的制作与调试、总结资料、结题
五、拟利用资源五、拟利用资源（实验室、研究所、实训基地、仪器设备、资料等）
单片机原理与接口技术的书籍与资料 关于 LED 显示原理的书籍与资料 ＤＳＰ工作室 等
六、所需经费及使用计划六、所需经费及使用计划（购置实验材料、试剂、药品、加工测试、图书资料、复印、调研、交通等经费开支）
支出科目 支出科目 经费预算 经费预算 调研 200 资料费 400 交通费 100
购买相关芯片与元器件 1000
七、预期研究成果形式：七、预期研究成果形式：
1.□调查报告
2.□研究论文
3.□开发软件
4.√设计
5.√硬件研制；
6.□申请专利
7.□其他
名称：基于单片机的 LED 多功能书写屏的设计与制作 八、项目诚信承诺 八、项目诚信承诺
本项目全体成员慎重承诺，本项目研究将遵守学校有关规定，恪守学术规范，不抄袭他人成果，不弄虚作假，先诚实做人，再诚信做学问和研究，按项目研究进度保质保量完成各项研究任务。如有违规行为，愿承担一切责任，接受学校的处理。
项目组成员签名：
20146 月
18 日
年导师意见：导师意见：
（从项目学术性、创新性、可行性、研究性、可操作性和成效性加以评价）
该组成员分工明确,动手能强,能够积极合作学习,掌握学习,知识能力强,能够完成该项目. 该组成员分工明确,动手能强,能够积极合作学习,掌握学习,知识能力强,能够完成该项目.
指导教师（签字）
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学院意见：
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学院负责人（签字）
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学校主管部门意见：
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负责人（签字）
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篇四：单片机应用调研报告
报告一． 国内、 外发展现状 随着城市的发展， 人们的居住环境越来越集中， 加之生活个性化的发展， 使得城市供水系统的负荷变化很大。
以前大多采用传统的水塔、 高位水箱或者是气压增压设备， 但都必须有水泵以高出实际用水高度的压力来“提升” 水量， 增大了水泵的轴功率和功耗。
80年代末期， 晶体管型交流电机变频调速技术用于更新改造传统供水设备， 使我国供水行业的技术装备水平从90年代初开始经历了一次飞跃。
随着科学技术的进步以及大规模集成电路和微机技术的突飞猛进， 交流电机变频调速技术已日趋完善， 变频调速器用于交流异步电动机调速， 其性能胜过以往任何一种交流调速方式， 而且结构简单， 因而成为交流电动机调速的最新潮流。
基于此种原因， 本文设计了交流变频调速恒压供水系统， 实现水泵电气无级调速， 依据用水的变化自动调节系统的运行参数， 在用水量发生变化时保持水压恒定以满足用户用水要求[1]、 [4]。
二． 供水系统的特点：
供水系统一般可以分为居民生活用水和一般工农业用水两部分， 由于一般工农业用水量变化不大， 它可以由泵站直接控制流量， 不属于本文考虑的范围。
居民生活用水有以下几个显著特点:
(1) 用水变化量大。
居民区生活用水高峰期一般在早、 中、 晚三餐前后， 低谷期一般在午夜以后， 两者差别很大， 用水时不均系数一天内可达10， 考虑季节变化一年内可达20[1]。
(2) 对水压的要求比较高。
供水系统希望根据流量的变化调节水压， 它们之间的关系式如下：
22ZZHHShHK Q 式中:
H -----水泵扬程 Q-----水网用户要求的用水量 ZH ----水网中最不利供水点要求扬程 Sh ----管道水头损失 2K -----流量系数， 由管网本身决定 不同水网有不同的关系曲线， 该曲线中 Sh 的曲率与管网的设计有关。
若供水压力低于这条曲线， 将有些地方供不上水， 高于它又将增加能耗。
这些都不满足用户的要求。
另外， 即使在用水量逐渐降至零时仍维持水压2K [1]。
HzHQQmaxSho 关系曲线 (3) 流量基本上由用户控制。
泵的出口阀门控制流量， 而阀门又由用户控制， 调速泵对流量的调节只能随用水量的变化而变化[1]。
三． 本课题的来源及意义：
在恒压供水技术出现以前， 出现过许多供水方式。
这些供水方式并不是在时间上由后向前逐渐互相取代的， 而是随着更先进的供水方式的出现， 同时又有许多落后的供水方式并存的。
下面就逐一分析：
(1) 一台恒速直接供水系统：
这种供水方式是由水泵从蓄水池中抽水加压并直接送往用户， 有的甚至连蓄水池也没有， 直接从城市公用水网中抽水， 严重影响城市供用水网压力的稳定。这种供水方式， 水泵整日不停运转， 有的可能在夜间用水低谷时段停止运行。
这种系统形式简单、 造价最低， 但耗电、 耗水严重水压不稳， 供水质量极差。
可见水泵消耗的功率与流量无关， 但效率只是在水泵额定流量附近区域才最高， 流量较小时效率极低[3]。
(2) 恒速泵加水塔的供水方式:
这种方式是水泵先向水塔供水， 再由水塔向用户供水。
水塔的合理高度是使水塔最低水位略高于系统所需压力。
水塔注满水后泵停开， 水塔水位低于某一位只是在启动水泵。
水泵处于断续工作状态中。
这种供水方式水泵工作在额定流量额定量程的条件下， 水泵效率处于高效区。
这种方式显然比以前一种节点， 其节点率与水塔容量、 水泵额定流量、 用水时不均匀稀疏、 水泵的开停时间比、 开停频率等有关。
供水压力比较稳定。
但这种供水方式基建设备投资最大， 占地面积也最大。
水压不可调， 不能兼顾近期与远期的需要。
而且系统水压不能随流量的减小、 系统所需水压下降而下降， 故还存在一些能量损失， 而且如果该系统水塔的水位监控装置损坏的话， 泵的开停将完全由人操作， 就会出现能量的严重浪费和供水质量的严重下降[3]。
(3) 恒速泵加气压罐供水方式：
这种方式是利用封闭的气压罐式提高为水箱蓄水， 通过监测罐内压力来控制泵的开停， 罐的占地面积于水塔水箱供水方式相比较小， 而且可以放在地上， 设备的成本比水塔要得的多， 而且气压罐是密封的， 所以大大减少水质因异物进入而被污染的可能性。
因此很受欢迎， 应有十分广泛。
但气压罐供水方式也存在着许多缺点， 在介绍完变频调速供水方式后， 再将二者进行比较[3]。
(4) 变频调速恒压供水方式：
工作原理是：
控制器通过检测实际水压值， 比较设定水压值和实际水压值的差别， 按 PID 控制规律运算后， 输出控制信号至变频器， 变频器则根据控制器的输入信号调节水泵电机的供电电压和频率[2]。
当用水量增加时， 控制器控制变频器使电动机的电压和频率加大， 水泵转速升高， 出水量增加； 当用水量减少时， 控制器控制变频器使电动机的电压和频率降低， 水泵转速下降， 出水量减少。
通过这种控制方式， 就可以使自来水管道压力保持在设定值上[2]。
由于变频器的价格较高， 变频调速恒压供水系统通常采用多台水泵并联运行， 几台水泵共用一台变频器。
工作时， 控制器根据用水量的大小， 控制配电系统自动选择所需投入运行的水泵数量， 一般方法是保持其中一台水泵处于变频器控制下， 其它水泵则根据供水量的变化， 在工频下全速运行或停机待命.[2] 变频调速是在节能效果上明显优于气压罐式。
气压罐式依靠压力罐中的压缩空气送水， 气压罐配套水泵在运行时， 是在额定转速、 额定流量的条件下。
当系统所需水量下降时。
供水压力超出系统所需压力而造成能量的浪费。
同时水泵是满频率启动， 且启动频繁， 又会造成一定的能耗。
而变频调速适当系统用水量下降时可无极调节水泵转速， 是供水压力与系统所需水压大致相等， 这样就节省了许多电能， 气压罐式的耗钢量较大， 这也是其一个较大的缺点， 气压罐使用钢材制造， 一般情况下建筑面积 4. 0 万平方米需安装 1. 5m， L2. 5m 得气压罐 2 个。
这样如果在全国推广气压罐式供水系统， 这对我国来说将是一项较大的投入。
而变频调速供水系统的变频器是以太由微机控制的电器设备， 不存在消耗多少钢材的问题。
同时由于气罐体积大， 一般数量多为 2-3 个， 这样占地面积一般为几十平米。
而变频调速式中的调速装置站的面积仅为零点几平米。
由此将带来土建投资的节省。
在运行效果上， 气压罐式与调速时相比也存在着一定差距。
气压罐式的运行不稳定， 突出表现在它的频繁启动。
由于气压罐的调节容积仅占其总容积的1/3-1/6， 因而每个罐的调节能力很小， 只得依靠频繁的启动来保证供水， 这样将产生较大的噪声。
而且电视图像受到严重干扰， 严重影响居民的生活。
同时由于启动过于频繁， 压力不稳， 加之硬启动， 电气和机械冲击较大， 设备损坏很快，
管网和卫生设备也因压力过高增加了水量泄漏。
调速式的运行十分稳定可靠。
没有频繁的启动现象， 加之启动方式为软启动设备运行十分平稳， 避免了电气、 机械冲击。
由于压力稳定， 小区管网和卫生设备的泄漏水量明显降低， 噪音、 振动下降， 电视图像也不再受干扰， 周围居民也不再受影响。
而且由于调速式是经水泵加压后直接送往用户的， 防止了 气压罐中由于气水接触、 隔膜雨水接触而可能造成的水质二次污染， 保证了饮用水水质可靠[3]。
由此可见， 变频调速式供水系统具有节约能源、 节省钢材、 节省占地、 节省投资， 调节能力大、 运行稳定可靠的优势， 具有明显的经济效益和社会效益。
所以本课题具有较高的实用价值三． 研究内容：
[3]。
采用系列单片机实现对恒压供水系统的自动控制， 供水系统采用三泵循环，变频器软启动并自动调压， 并具有显示系统状态的功能。
四． 毕业设计的研究目标：
通过查阅资料， 研究出以单片机为核心的实用控制电路， 并进行调试。
可以用显示电路进行对水压和三泵工作状态的显示， 而且要有完善的保护、 互锁功能，运用三泵循环达到对水压的连续控制。
五． 研究手段和方法：
使用单片机开发系统和示波器对涉及电路进行硬件和软件的设计以及调试。
六． 可行性方案分析：
现在最常用的有三种方式。
（一）
PLC 实现造价高、 模拟量输入、 输出需要单独设置、 但其可靠性强。
（二）
而用单片机实现造价低， 而且模拟量输入、 输出可用各种门电路连接得出， 但单片机实现的系统易受外界电磁干扰的影响， 可是考虑到恒压供水系统结构较为简单， 且其工作环境的电磁干扰较少， 因此单片机的可靠性也可以满足要求。
故， 本课题我较为倾向使用单片机控制。
作为单片机， 它具有如下特点：
(1)
可靠性好， 芯片本身是按工业测控环境要求设计的， 其抗工业噪声干扰优于一般通用 CPU：
程序指令及常数、 表格固化在 ROM 中不易破坏； 许多信号通道均在一个芯片内， 故可靠性高[3]。
(2)
易扩展。
片内具有计算机正常运行所必需的部件。
芯片外部有许多供扩展用三总线并行、 串行输入输出管脚， 很容易构成各种规模的计算机应用系统。[3] (3)
控制功能强。
为了满足工业控制要求， 一般单片机的指令系统中有机丰富的条件分支转移指令、 I/O 口的逻辑操作以及为处理功能。
一般来说， 单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微处理器[3]。
(4)
价格便宜也是重要的。
但需专门汇编语言开发， 开发周期较长[3]。
（三）
用门电路也可以搭出控制电路， 这样做造价更低， 但稳定性、 可靠性
最差。
我的初步设想分为四部分：
1）
输入通道的设计：
将水压传感器的水压测量值送入 A/D 转换器， 转化为数字量， 并接收此信号。
2）
输出通道的设计：
讲经运算处理后的数字量送往 D/A 转换器， 转换器的模拟量， 作为变频其的频率给定， 来控制水泵电机的转速。
3）
开关量控制电路的设计：
是用来控制电机的起停的。
比如说， 在第一台电机工作在工频、 第二台由变频器控制， 但此种工作状态的水压不够， 这时需使一、 二台电机都工作在工频， 将第三台由变频器控制。
这时此部分电路就将第三台开启。
4）
显示部分设计：
用来显示水压和三台电机的运行情况。
实验条件：
七． 实验条件：
89C51CPU 芯片、 各种数字集成芯片、 开发系统、 示波器。
八． 进度计划：
在前三周完成对本课题相关资料的阅读， 书写进度计划表和调研报告， 完成一片不少于三千汉字的外文翻译， 第四周和第五周用来熟悉恒压供水系统的基本原理， 第五周第六周熟悉单片机的原理， 第七周和第八周用来完成总体方案的硬件设计， 第九周和第十周用来完成软件部分的设计， 十一周和十二周进行仿真试验， 十三周和十四周整理材料， 完成论文并准备答辩。
九． 参考文献:
[1] 赵宝永. 模糊控制技术在变频调速恒压供水系统中的应用研究[J]. 辽宁工程技术大学硕士学位论文， 2003-12-01：
1-5 [2] 匡和碧、 李美锋. 单片机在变频调速恒压供水系统中的应用[J]. 现代电子技术,2006-02-28 [3] 楼然苗． 51 系列单片机设计实例． 北京航空航天大学出版社． 2002 年 [4] 吴肖甫、 王小海、 祁才君。
恒压供水系统控制策略及其实现。
浙江大学学报（理工版）
， 2002， 29（6）
：
652~657 [5] 孙育才
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东南大学出版社；
[6] 刘凤君.
正弦波逆变器[M]
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科学出版社
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2002
[7] 胡汉才． 单片机原理及其接口技术、 清华大学出版社， 1996 [8] 王兆安、 黄俊̣̣.
电力电子技术．
机械工业出版社． 2003 年 [9] 叶斌. 电力电子应用技术及装置． 机械工业出版社． 1999 年 [10]克强． 用 AT89C2051 单片机制作洗衣机控制电路． 电子世界
篇五：单片机应用调研报告
机市场调研报告单片机是一种集成电路各位我们看看下面的单片机市场调研报告大家一起阅读吧！
当今世界科技发展突飞猛进创新创造日新月异科技竞争在综合国力竞争中的地位更加突出近年来随着对“科学技术是第一生产力”认识的不断深化我国科学技术呈现日益发展繁荣局面战略需求引领学科快速发展基础学科呈现较快发展态势科技创新提升国家创新能力成果应用促进国民经济建设交流合作增添学科发展活力集成学术资源及时总结、报告自然科学相关学科的最新研究进展对科技工作者及时了解和准确把握相关学科的发展动态深入开展学科研究推进学科交叉、渗透与融合推动多学科协调发展适应学科交叉的世界趋势提升原始创新能力建设创新型国家具有非常重要的意义十七大将提高自主创新能力、建设创新型国家摆在了非常突出的位置强调这是国家发展战略的核心是提高综合国力的关键学科创立、成长和发展是科学技术创新发展的科学基础是科学知识体系化的象征是创新型国家建设的重要方面是国家科技竞争力的标志
一、单片机智能控制系统的应用
在电子领域尤其是自动化智能控制领域传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代计算机的应用已经渗透到国民经济与人们生活的各个角落正在日益改变着传统的人类工作方式和生活方式而单片机技术又作为计算机技术中的一个独立分支有着性价比高集成度高体积小可靠
性高控制功能强大低功耗低电压便于生产便于携带等特点所以得到越来越广泛的应用可以说智能控制与自动控制的核心就是单片机特别是在工业控制和仪表仪器智能化中起极其重要的作用
单片机与人们的生活已经结为一体从数字闹钟到电动牙刷和电动剃须刀；从车内应用门锁、停车传感器、ABS 到行车途中交通控制、雷达测速以及交通流量监视器；从家庭和办公应用中的工厂自动化、照明控制（如荧光灯、镇流器控制、应急灯等）到家庭保健中的植入式心律转复除颤器、胃窥镜等以及手机、火灾控制系统、烟雾报警器等应用都有单片机在其中发挥着重要作用
单片机的市场潜力很大：目前很多产品处在升级换代的转变时期正在形成规模经济（产业）单片机主要可应用于：一般电控的单片机控制如汽车电子；单片机控制加上模糊逻辑技术如家用电器；单片机控制加上神经网络如电力控制在下列行业将会形成需求热点：①消费类产品：我国正在成为出口大国；为增加竞争能力正在配置高档控制器如空调器应用的单片机已升高档次并拟出口国外②商场和市场的管理：包括大商场使用计算机销售网；９５年１２月１日市场取消杆秤推行电子秤消费者自用的手提或电子秤；各大城市汽车数量急骤增多电子计算器及ＩＣ收费卡需要更新换代；工资发放实行金融卡多功能卡也将受到欢迎；遥控器及多功能遥控器；智能快速电池充电器；通信产品的普及③汽车电子是一大极有吸引力的门类中国有１３亿人口如果按每１０人有一辆汽车那就有１．３亿辆如果我国每年生产１００万辆汽车还需要持续生产１３
０年再加上农业生产用车、工业生产用车和公共交通用车其数量将更是可观随着单片机的应用我们的生活得到翻天覆地的变化生活也越来越便捷
二、单机的介绍
何为单片机亦称单片微电脑或单片微型计算机它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口（I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机现在最先进的单片机为德州仪器（TI）产的当然这个德州不是中国德州而是美国的德州型号是 MSP430 是一款超低功耗的单片机什么是超低功耗也就是工作电流 4uA 用一个苹果插上铜片和锌片来产生电都可以让一个电子钟工作如果苹果不烂可以工作一个星期我们常见的就是 51 单片机因为这个单片机在中国市场上发展了几十年了现在工程中用的比较多的也是 MCS—51 的单片机它的资料比较多用的人也很多市场也很大所谓的 51 单片机是对目前所有兼容 Intel8031 指令系统的单片机的统称该系列单片机的始祖是Intel 的 8031 单片机后来随着 FlashRom 技术的发展 8031 单片机取得了长足的进展成为目前应用最广泛的 8 位单片机之一其代表型号是 ATMEL 公司的 AT89 系列它广泛应用于工业测控系统之中目前很多公司都有 51 系列的兼容机型推出在目前乃至今后很长的一段时间内将占有大量市场当前常用的 51 系列单片机主要产品有：
*Intel 的：80C31、80C51、87C5180C32、80C52、87C52 等；
*ATMEL 的：89C51、89C52、89C2051 等；
*Philips、华邦、Dallas、Siemens（Infineon）等公司的许多产品
目前国产宏晶 STC 单片机以其低功耗、廉价、稳定性能占据着国内 51 单片机较大市场
三、目前单片机市场
正因为如此他才改变了我的生活它为我们改变了什么纵观我们现在生活的各个领域从导弹的导航装置到飞机上各种仪表的控制从计算机的网络通讯与数据传输到工业自动化过程的实时控制和数据处理以及我们生活中广泛使用的各种智能 IC 卡、电子宠物等这些都离不开单片机以前没有单片机时这些东西也能做但是只能使用复杂的模拟电路然而这样做出来的产品不仅体积大而且成本高并且由于长期使用元器件不断老化控制的精度自然也会达不到标准在单片机产生后我们就将控制这些东西变为智能化了我们只需要在单片机外围接一点简单的接口电路核心部分只是由人为的写入程序来完成这样产品的体积变小了成本也降低了长期使用也不会担心精度达不到了所以它的魔力不仅是在现在在将来将会有更多的人来接受它、使用它据统计我国的单片机年容量已达 3 亿片且每年以大约 20%的速度增长但相对于世界市场我国的占有率还不到 1%特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机并不断地辐射向内地
四、调研感触
在此我想用已学的一点单片机知识利用单片机强大的控制功能和内部定时器重要部件设计了一款自行对时间进行调整以及把年
份、日期以及时、分、秒用 LED 显示的电子钟而且要求计时准确显示直观清晰时能够精确到秒最后设计出来的产品要求电路简洁稳定性好
我想做的电子钟从原理上讲是一种典型的数字电路其中包括了组合逻辑电路和时序电路因此我此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理从而学会制作数字钟而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作
用及实用方法且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法对应于此次设计先选定用单片机实现的方案了解设计要求再分别从硬件系统设计和软件系统设计两个宏观方面着手然后大量阅读相关资料硬件方面熟练单片机工作基本原理查出相关元器件的参数八段数码管等性能然后画出系统框图和单元电路原理图再对系统工作原理按照单元电路作简单的说明软件方面熟悉编程语言查找相关子程序熟悉使用 KeiluVision2 开发软件及 STC—ISP 下载软件把原器件按电路原理图安装最后再对硬件和软件系统进行调试和仿真硬件部分主要由 AT89S52 单片机 LED 显示电路以及调时按键电路等组成在单片机的选择上本人使用了 AT89S52 单片机该单片机适合于许多较为复杂控制应用场合软件方面主要包括日历程序、时间调整程序显示程序等
篇六：单片机应用调研报告
州科技学院本科毕业设计（论文）
题
目
基于单片机的金属探测器的设计
学生姓名
艾
建
专业班级
10
自
动
化
学
号
201042066
院 （系）
电气工程学院
指导教师
李月英
完成时间
2014 年 02 月 21 日
郑州科技学院毕业设计（论文）开题报告
课题名称 基于单片机的金属探测器的设计 课题来源 教师命题 课题类型 EX 指导教师 李月英 学生姓名 艾 建 学
号 201042066 专
业 自动化 开题报告内容：（调研资料的准备，设计的目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。）
一、调研资料准备
金属探测器作为一种安全检查设备, 已被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域, 并对工业生产及人身安全起着极其重要的作用. 目前, 虽然国外已有较为完善的系列产品, 但价格极其昂贵; 国内传统的金属探测器则是利用模拟电路进行检测和控制的, 其电路复杂, 探测灵敏度低, 且整个系统易受外界环境因素的干扰.本文介绍的基于单片机控制的智能型金属探测器, 采用灵敏度极高的线性霍尔元件作为传感器,感应由于金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化, 提高了检测精度; 处理部件则采用A T 89S52 单片机作为检测和控制核心, 对检测结果进行分析判断, 有效地保证了检测原理的实施; 此外, 利用软件滤波的方法代替了传统探测器复杂的模拟电路器件, 大大提高了系统的可靠性、灵敏度和抗干扰性. 二、设计目的
金属探测器作为一种重要的安全检查设备, 广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。为了能够准确判定金属品藏匿的位置, 需要金属探测器具有较高的检测精度。采用灵敏度极高的线性霍尔元件作为传感器, 感应由于金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化, 提高了检测精度, 处理部件采用AT89S51 单片机作为控制核心, 对检测结果进行分析判断, 适用于对邮件、行李、包裹及人体夹带的伤害性金属物品(刀具、枪械、武器部件、弹药和金属包装的炸药等) 的检测, 可用于海关、机场、车站、码头的安全检查, 也可用于探测隐藏于墙内、护墙板内侧、空洞和土壤中的上述物品和其他金属物。
三、设计要求
1．毕业设计（论文）中心突出，内容充实，论据充分，论证有力，数据可靠，结构紧凑，层次分明，图表清晰，格式规范，字迹工整，结论正确
2．设计制作一个金属探测仪器，能够通过编写程序来实现感应到金属时单片机会控制蜂鸣器和工作指示灯，从而来提示有金属物质。
3．通过多次的实验，制作一个距离和灵敏度适中的实物。
四、设计思路 该金属探测器以 AT89S51 单片机为核心，采用线性霍尔元件 UGN3503 作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。系统软件采用汇编语言编写。在软件设计中，采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。此外，文中还对影响金属探测器的灵敏度与稳定性的因素进行了探讨，认为仪器的工作频率、检测线圈的尺寸及匝数等是影响灵敏度的主要因素;而应用现场的环境温度、湿度及线圈的制作工艺和供电电源的稳定程度是仪器稳定性的影响因素。
五、设计预期成果 完成焊接调试，烧烤程序后，实物产品近距离感应到金属时，产品会利用蜂鸣器产生报警并且指示灯会自动点亮。尽量提高产片的灵敏度和感应的距离。
六、任务完成的阶段内容及时间安排 第一阶段：第 8 学期 1-2 周
上交金属探测器的开题报告、文献综述及外文翻译。
第二阶段：第 8 学期 3-4 周
整理收集金属探测的相关资料，开始初步设计金属探测的硬件电路，绘制出电路原理图。并与指导老师沟通后，最终确定作品设计硬件电路图。
第三阶段：第 8 学期 5-7 周
编写硬件电路的软件程序部分，利用仿真软件对程序进行调试修改。与指导老师共同来完成软件的编写 第四阶段：第 8 学期 8-9 周
依据电路原理图焊接实际电路，经检查电路没有虚焊、漏接、错接等问题后，下载程序调试金属探测器的预期成果。
第五阶段：第 8 学期 10-12 周
开始撰写金属探测器说明书的初稿，并完成初稿并交给指导老师初审。
第六阶段：第 8 学期 13-14 周
提交毕业设计说明书及实做作品，开始准备参加论文答辩。
七、完成设计（论文）所具备的条件因素 1.主修理论课程：
模电
数电
单片机原理与应用
嵌入式系统 微机原理与接口技术的，电力电子技术，
集成电路设计
传感器与检测技术。
2.软件课程：
Multisim2001、wave、、proteus 等相关软件。
3.具备的能力：较强的动手能力，善于分析和解决问题，有创新和创造的思维。
指导教师签名：
日期：
注：课题来源要填写明确（如教师拟定、学生建议、某企事业单位项目等）
课题类型：（1）A—工程设计；B—技术开发；C—软件工程；D—理论研究；E—制作（作品）
（2）X—真实课题；Y—模拟课题；Z—虚拟课题； 要求（1）、（2）均要填，如 AY，BY 等。
篇七：单片机应用调研报告
/p>明
一、开题报告应包括下列主要内容：
1．通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求 2．进度计划是否切实可行； 3．是否具备毕业设计所要求的基础条件。
4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施； 5．主要参考文献。
二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。
三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。
指导教师评语：
指导教师签字：
检查日期：
一、课题的开发背景与需求分析 随着生活水平的逐渐提高，人们对于生活质量的要求也日益增加，尤其是对健身的要求。自行车在中国普遍作为代步工具。而在国外，自行车却是一项十分受欢迎的健身运动。因为它无污染，价位低廉，老少皆宜，而且在运动过程中可以充分享受到大自然，对于忙碌的现代人来说，无疑是一种较好的放松方法。在中国这种情况也在慢慢发生变化。因此爱好自行车运动的人十分需要一款能测速的装置，以知道自己的运动情况，并根据外界条件，如温度，风速等进行适当的调节，已达到最佳运动的效果。
而对于自行车运动员来说，最为关心的莫过于一段时间内的训练效果。因为教练要根据一段时间内运动员的训练效果进行评估，从而进行适当的调整已使运动员达到最佳的状态。因此需要一种装置进行对训练中各种参数的测定记录。本作品就是针对此问题而设计的。
二、调研分析 经过开题期间的文献查阅和实际情况调研，人们在过高的温度下进行锻炼，会导至中暑，而在过于寒冷的天气进行锻炼，也会导至身体不适。长期下去，会对人的身体造成损害。通过使用自行车测速仪，除了能够解到了速度外，还可以了解到实时温度，决定是否进行锻炼。从而能够更加合理的安排运动时间。
三、关键技术与解决方案 在本次设计中的速度采集模块，可以通过光电开关，光电编码器或其他类型传感器来实现。
光电开关具有体积小，高可靠性，抗干扰，分辨率高，响应速度快，使用寿命
长等优点；但同时也具有一定的缺点，其透镜容易受到粉尘和油污的污染，因此在恶劣环境下使用，必须采取保护措施。
光电编码器具有结构简单，计算精度高，寿命长，多类型等优点。在国内外受到推广，在速度等方面应用广泛，但其成本相对较高。
各种传感器都有其特点，将在日后做出进一步的比较，从中选择一款较为合适的。因为在本次设计中，应用到传感器，会出现一定的误差，可通过硬件电路和软件调整其精度，使其更加完善。
四、系统完成的功能 ⒈ 对自行车进行速度的测量，显示出平均速度值。
⒉ 显示行车里程。
⒊ 能测量出当前环境的温度，以供使用者决定是否适宜进行运动。
⒋ 显示当前日期时间，可以任意设定当前工作时间。
五、系统模块设计
1、系统硬件设计框图与元器件选择 基于单片机的自行车测速仪的硬件选用 MCS—51 系列 89C52 作为主控中心。为实现对系统的处理，将温度传感器、速度采集模块采集到的值，经处理后用 LCD屏显示，并可通过按键对其进行简单设置。硬件框图见图 1 所示：
图 1 自行车测速仪控制系统硬件框图
在考虑性能/价格比的前提下,在本次设计中本人选择最容易实现产品的指标的几种仿真器件如下：
（1）、主机：一台奔腾 4 PC 机，伟福仿真器； （2）、主控芯片：MCS-51 系列中的 89C52 芯片； （3）、温度传感器：用数字温度传感器 DS18B20； （4）、速度传感器：用光电编码器或光电开关或其他类型； （6）、编辑键：按键若干； （7）、LCD 显示屏； 2、系统软件功能模块设计图 本系统一共分为按键模块、显示模块、速度采集、温度采集四大模块，每个模块之间虽然在表面上是相互独立的，但是在对数据库的访问上是紧密相连的。每个模块的功能都是按照在调研中搜集的资料进行编排制作的，图 2 是系统的功能模图。
图 2 系统功能模块图 六、进度安排 本课题的进度安排如表 1 所示。
表 1 进度安排表
序号 名称 周数 起止时间 备注
1 需求分析
1 周
2009.10.04~2009.10.11
2 方案论证
1 周
2009.10.12~2009.10.17
3 硬件设计
3 周
2009.10.19~2009.11.08
4 软件编码与调试
3 周
2009.11.09~2009.11.30
5 总体联调 2 周 2009.12.01~2009.12.13
6 撰写论文 3 周 2009.12.14~2009.12.30
注：前 5 项共 10 周，根据课题不同自行安排
七、设备保障 已经具备下列设备保障毕业设计的顺利开展：
软件条件：开发工具 AEDK-T598D；伟福 6000；Protel99SE； 硬件条件：电脑一台；伟福仿真器；万用表；焊接工具等。
参考文献 [1] 何立民．单片机应用文集．北京航空航天大学出版社，1994 [2] 王昌明，孔德仁，何云峰．传感器与测试技术．北京航空航天大学出版社，2005 [3] 张毅刚．新编 MCS-51 单片机应用设计．哈尔滨工业大学出版社，2008 [4] 刘君华．智能传感器系统．西安电子科技大学出版社，2000 [5] 郁有文，常健．传感器原理及工程应用．西安电子科技大学出版社，2001 [6] 赵继文，何玉彬．传感器与应用电路设计．北京：科学出版社，2002 [7] 王幸子，王雷．单片机应用系统抗干扰技术．北京航空航天大学出版社，2000 [8] 李广弟．单片机基础．北京航空航天大学出版社，2001
