本科畢業(yè)設(shè)計開題報告模板(實例)-2

PAGE遼寧工程技術(shù)大學本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告題目多功能電子稱重器指導教師院(系、部)專業(yè)班級學號姓名日期2014年3月28號教務(wù)處印制

一、選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀（一）選題的目的和意義目的：生活中，稱重系統(tǒng)無處不在，為了滿足生活中，各種環(huán)境對稱重的精度、量程的不同的要求，方便人們的生活，研究不同精度、量程的電子秤有著重要的意義。

現(xiàn)實意義：電子秤在現(xiàn)實生活中應(yīng)用很是廣泛，幾乎在稱重時都會用到，小到超市，菜場的稱重，大到工程中得稱重。電子秤的主要特點是體積小，電路比較簡單，應(yīng)用廣泛，有很多量程和精度可以選擇，滿足了很多場合的要求。電子秤的應(yīng)用對普通的杠桿原理的稱重有著很大的優(yōu)點，精度比杠桿稱重精度高的多，應(yīng)用不受太大的限制，所以應(yīng)用非常廣泛。研究和制作各種不同精度和量程的電子秤對人們的生活有著重要的意義。

理論意義：基于單片機的電子秤的研究與設(shè)計對于電子秤的應(yīng)用也有著重要意義，能夠延伸其應(yīng)用范圍和擴展單片機的理論知識。對衡器的研究也起到重要作用，可以推進衡器的改進與發(fā)展。（二）選題的研究現(xiàn)狀課題的意義：電子秤的發(fā)展過程與其它事物一樣，也經(jīng)歷了由簡單到復雜、由粗糙到精密、由機械到機電結(jié)合再到全電子化、由單一功能到多功能的過程。近年來，電子秤已愈來愈多地參與到數(shù)據(jù)處理和過程控制中?，F(xiàn)代稱重技術(shù)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)成為工藝技術(shù)、儲運技術(shù)、預包裝技術(shù)、收貨業(yè)務(wù)及商業(yè)銷售領(lǐng)域中不可缺少的組成部分。隨著稱重傳感器各項性能的不斷突破，為電子秤的發(fā)展奠定了其礎(chǔ)，國外如美國、西歐等一些國家在20世紀60年代就出現(xiàn)了0.1%稱量準確度的電子秤，并在70年代中期約對75%的機械秤進行了機電結(jié)合式的電子化改造。電子秤是日常生活中常用的電子衡器，廣泛應(yīng)用于超市、大中型商場、物流配送中心。電子秤在結(jié)構(gòu)和原理上取代了以杠桿平衡為原理的傳統(tǒng)機械式稱量工具。相比傳統(tǒng)的機械式稱量工具，電子秤具有稱量精度高、裝機體積小、應(yīng)用范圍廣、易于操作使用等優(yōu)點，在外形布局、工作原理、結(jié)構(gòu)和材料上都是全新的計量衡器。電子秤的設(shè)計首先是通過壓力傳感器采集到被測物體的重量并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號。輸出電壓信號通常很小，需要通過前端信號處理電路進行準確的線性放大。放大后的模擬電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字量被送入到主控電路的單片機中，再經(jīng)過單片機控制譯碼顯示器，從而顯示出被測物體的重量。目前市場上使用的稱量工具，或者是結(jié)構(gòu)復雜，或者運行不可靠，且成本高，精度穩(wěn)定性不好，調(diào)正時間長，易損件多，維修困難，裝機容量大，能源消耗大，生產(chǎn)成本高。而且目前市場上電子秤產(chǎn)品的整體水平不高，部分小型企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量差且技術(shù)力量薄弱，設(shè)備不全，缺乏產(chǎn)品的開發(fā)能力，產(chǎn)品質(zhì)量在低水平徘徊。因此，有針對性地開發(fā)出一套有實用價值的電子秤系統(tǒng)，從技術(shù)上克服上述諸多缺點，改善電子秤系統(tǒng)在應(yīng)用中的不足之處，具有現(xiàn)實意義。國內(nèi)外發(fā)展狀況：50年代中期電子技術(shù)的滲入推動了電子秤制造業(yè)的發(fā)展。60年代初期出現(xiàn)機電結(jié)合式電子秤以來，經(jīng)過40多年的不斷改進與完善，我國電子秤從最初的機電結(jié)合型發(fā)展到現(xiàn)在的全電子型和數(shù)字智能型。電子稱重技術(shù)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(yīng)用。但就總體而言，我國電子秤產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)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(shù)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電子衡器產(chǎn)品量大面廣、種類繁多，從通用的各種規(guī)格的電子秤到大型的電子稱重系統(tǒng)，從單純的稱重、計價到生產(chǎn)過程檢測系統(tǒng)的一個測量控制單元，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷地擴大。根據(jù)近年來電子稱重技術(shù)和電子衡器的發(fā)展情況及電子衡器市場的需求，電子衡器總的發(fā)展動向為：小型化、模塊化、智能化、集成化；其技術(shù)性能趨向于速率高、準確度高、穩(wěn)定性高、可靠性高；其應(yīng)用性趨向于綜合性、組合性。小型化：體積小、高度低、重量輕，即小薄輕。為使電子衡器的承載器達到小、薄、輕，開始采用重量輕且剛度大的空心波紋銅板和方形閉合截面的薄壁型材。模塊化：電子衡器的承載器采用模塊式一體組合或分體組合，產(chǎn)生新的品種和規(guī)格。這種模塊化組合不但提高了產(chǎn)品的通用性和可靠性，而且也大大提高了生產(chǎn)效率，降低了成本。智能化：與電子計算機組合或開發(fā)稱重用計算機，利用計算機的智能來增加稱重顯示控制的功能，使其在原有功能的基礎(chǔ)上增加推理、判斷、自診斷、自適應(yīng)、自組織等功能。集成化：對于某些品種和結(jié)構(gòu)的電子衡器，可以實現(xiàn)承載器與稱重傳感器一體化或承載器、稱重傳感器與稱重顯示控制器一體化。綜合性：電子稱重技術(shù)和電子衡器產(chǎn)品的應(yīng)用范圍不斷擴大，它已滲透到一些學科和工業(yè)自動控制領(lǐng)域。對某些商用電子計價秤而言，只具備稱重、計價、顯示、打印功能還遠遠不夠，現(xiàn)代商業(yè)系統(tǒng)還要求它能提供各種銷售信息，把稱重與管理自動化緊密結(jié)合，使稱重、計價、進庫、銷售管理一體化，實現(xiàn)管理自動化。這就要求電子計價秤能與電子計算機聯(lián)網(wǎng)，把稱重系統(tǒng)與計算機系統(tǒng)組成一個完整的綜合控制系統(tǒng)。組合性：在工業(yè)生產(chǎn)過程或工藝流程中，不少稱重系統(tǒng)還應(yīng)具有可組合性，即：測量范圍可以任意設(shè)定；硬件能夠依據(jù)不定的程序進行修改和擴展；輸入輸出數(shù)據(jù)與指令可使用不同的語言，并能與外部的控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備進行通信二、研究方案及預期結(jié)果（一）研究內(nèi)容本課題主要完成稱重自動控制功能，本系統(tǒng)采用單片機STM32為控制核心，實現(xiàn)電子秤的基本控制功能。系統(tǒng)的硬件部分包括最小系統(tǒng)板，數(shù)據(jù)采集、人機交互界面三大部分。最小系統(tǒng)部分主要是擴展了外部數(shù)據(jù)存儲器，數(shù)據(jù)采集部分由壓力傳感器、信號的前級處理和A/D轉(zhuǎn)換部分組成。人機界面部分為鍵盤輸入。軟件部分應(yīng)用單片機C語言實現(xiàn)了本設(shè)計的全部控制功能，包括基本的稱重功能，和發(fā)揮部分的顯示購物清單的功能，具有超重報警功能，由于系統(tǒng)資源豐富，還可以方便的擴展其應(yīng)用。應(yīng)變橋稱重原理電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減小），再經(jīng)相應(yīng)的測量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號的過程。單片機的外設(shè)的應(yīng)用（包括LCD按鍵存儲AD采樣）單片機應(yīng)用技術(shù)所涉及到的試驗實踐環(huán)節(jié)比較多，而且硬件投入比較大。在具體的工程實踐中，如果因為方案有誤而進行相應(yīng)的開發(fā)設(shè)計，會浪費較多的時間和經(jīng)費。所以進行軟件的軟仿真是非常有用和必要的。有一點必須先肯定，軟件仿真不能替代硬件仿真。

軟件仿真只是對硬件的仿真模擬，但是軟件仿真仍有必要。目標系統(tǒng)是千變?nèi)f化的，需要開發(fā)者去實現(xiàn)。實現(xiàn)可能需要相當長一段時間，甚至完成后不能隨意調(diào)試，因此有必要對目標系統(tǒng)進行模擬或仿真，以便開發(fā)、檢測嵌入式軟件。

外圍設(shè)備軟件仿真可以快速建立開發(fā)目標的模擬系統(tǒng)。由于各仿真部件是軟件，因此只要部件存在，就沒有采購、制作電路板的過程。將各部件按規(guī)則布置、用軟件連接，就構(gòu)成了目標模擬系統(tǒng)。

外圍設(shè)備軟件仿真可以使嵌入式的軟件設(shè)計與硬件設(shè)計相對獨立。軟件設(shè)計者可以先在模擬軟件上進行功能和邏輯測試，從而減少了對硬件的依賴。（二）解決問題電子秤是國家強制檢定的計量器具，他的合格產(chǎn)品是有檢定分度值e和細分值D的標準，是受國家計量法保護的產(chǎn)品。電子秤在經(jīng)濟中起著主導作用，如今，更多的人開始使用電子秤，電子秤成為今天的商業(yè)組織和用戶的重要和必要的工具。今天，科技的進步已經(jīng)引起每個人使用秤，知道他們的購買和運輸?shù)木_測量。既然知道與秤上的對象計數(shù)的精確測量，體重秤的設(shè)計和生產(chǎn)廠家數(shù)量。秤在不同型號，規(guī)格，價格和容量。今天，沒有電子秤的使用，就沒有商業(yè)或車廂發(fā)生。

這是因為，電子秤是唯一的手段，這有助于衡量安置對象的權(quán)衡。如果沒有這個儀器或設(shè)備，計量與計數(shù)不能被考慮的對象。電子秤也有不同的類型，如臺秤，平臺秤，電子秤和創(chuàng)新為服務(wù)宗旨，來準確和精確的計算對象，許多其他類型的尺度。秤已在所有的方式，以滿足需求。衡量或無負載的卡車的重量，產(chǎn)生正確計數(shù)的對象放在秤上秤的任何對象的精確測量。

隨著科技的進步，電子秤已經(jīng)拿出了大量的設(shè)施，以使顧客舒適。工具和自動關(guān)閉等按鈕，計數(shù)按鈕，自動裝載電池，電池指示燈等。這個工具和按鈕，幫助客戶使用他們的必需品，如每秤。在過去的日子里，雖然已經(jīng)出臺秤，種類較多，沒有發(fā)現(xiàn)和某些情況下，人們發(fā)現(xiàn)很難獲得精確測量。但現(xiàn)在，更多類型的秤已創(chuàng)新為商界人士和廣大市民一樣的客戶。

這些電子秤是專為滿足世界各地客戶的要求，這已被廠家不同風格的創(chuàng)新。由于電子秤成為在世界上大多數(shù)人的重要和必要的，它是說要稱霸世界。各種秤在市場上出售，顧客可以很容易地接近賣方按照他們的要求，以獲得電子秤。電子秤被分發(fā)到不同型號，規(guī)格，價格和能力的商務(wù)人士和用戶。

顧客在購買時，應(yīng)看到的電子秤是否合法證明，它是通達的質(zhì)量。如今，更多的顧客使用他們的通用電子秤。電子秤已被設(shè)計專門用于住宅和商業(yè)用途。電子秤具有廣泛的應(yīng)用和獨特的功能。無憂無慮，體重秤適合更多的應(yīng)用和客戶的數(shù)量，可以使用的電子秤。具有獨特的功能和秤的廣泛應(yīng)用，它被認為是最好的尺度，幾乎在世界上使用。（三）基本理論稱重硬件結(jié)構(gòu)框圖：模擬壓力傳感器模擬壓力傳感器前端信號處理器前端信號處理器A/D轉(zhuǎn)換通信接口A/D轉(zhuǎn)換通信接口控制核心控制核心STM32揚聲器液晶顯示器鍵盤揚聲器液晶顯示器鍵盤（四）方法及技術(shù)路線方法：題目沒有要求具體的稱重范圍，我們選擇最大量值為10千克。選擇L-PSIII型傳感器量程10Kg，精度為0.01%,滿量程時誤差0.002Kg?？梢詽M足系統(tǒng)的精度要求。選擇了AT89C51通用的比較普通單片機來實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計。內(nèi)部帶有8KB的程序存儲器，在外面擴展了32K數(shù)據(jù)存儲器，以滿足系統(tǒng)要求作傳感器數(shù)據(jù)采集、處理和控制核心電路，完成硬件電路設(shè)計和主要程序流程設(shè)計，寫出主要流程圖和核心程序，并對整個設(shè)計的可靠性進行初步論證。要流程圖如下：手段：以壓力傳感器為核心的智能監(jiān)測及控制來實現(xiàn)單片機智能控制電子秤的稱重目標。（五）論文框架題目1.稱重系統(tǒng)總述2.應(yīng)變信號原理3.單片機簡介4.顯示按鍵存儲5.硬件電路實現(xiàn)6.軟件7.實測三、研究進度2013年3月14日~3月31日完成搜索文獻上網(wǎng)查詢及整理資料等論文的前期工作，并在老師的指導下撰寫“開題報告”。2013年4月1日~4月5日提交開題報告，在指導老師輔導下修改并且打印成稿。2013年4月11日~4月20日完成對聲控系統(tǒng)的需求分析。2013年4月21日~4月30日完成對于系統(tǒng)的概要設(shè)計。2013年5月1日~2013年5月31日完成對于系統(tǒng)的詳細設(shè)計即進行開發(fā)。2013年6月1日~2013年6月5日進行測試。四、主要參考文獻[1]周航慈.基于嵌入式實時操作系統(tǒng)的程序設(shè)計技術(shù)(第2版).北京航空航天大學出版社，2011年[2]廖義奎.ARMCortex-M4嵌入式實戰(zhàn)開發(fā)精解--基于STM32F4.北京航空航天大學出版社，2013年[3]呂釗;噪聲環(huán)境下的語音識別算法研究[D];安徽大學;2011年[4]奉小慧;音頻噪聲環(huán)境下唇動信息在語音識別中的應(yīng)用技術(shù)研究