嵌入式系统课程设计报告
嵌入式课程设计报告完整版
目录前言 (2)一、U-Boot分析 (3)1、引导程序U-Boot第一阶段分析 (3)2、引导过程 (4)3、程序流程图 (8)二、程序设计 (8)三、心得体会 (9)前言ARM嵌入式处理器已被广泛应用于消费电子厂品、无线通信、网络通信和工业控制等领域。
在嵌入式操作系统中，Linux、Vxworks、WinCE三足鼎立，其中Linux由于其开源性、稳定性、安全性、可裁剪性更是一支独秀。
在嵌入式系统中，如何实现在ARM平台下Linux操作系统的引导工作是嵌入式技术开发的重要环节。
BootLoader就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。
通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。
在嵌入式系统中，通常并没有像BIOS那样的固件程序（注，有的嵌入式CPU也会内嵌一段短小的启动程序），因此整个系统的加载启动任务就完全由BootLoader 来完成。
比如在一个基于ARM7TDMI core的嵌入式系统中，系统在上电或复位时通常都从地址0x00000000处开始执行，而在这个地址处安排的通常就是系统的BootLoader程序。
一、U-Boot分析嵌入式Linux系统中常用的Bootloader引导程序有U-Boot，redboot, blob 和vivii等,其中U-Boot遵循GPL条款的开放源码项目，功能最为强大，U-Boot 对PowerPC系列处理器支持最丰富，同时还支持MIPS,x86,ARM,XScale等诸多常用系列的处理器；U-Boot引导程序分为Stage1和Stage2量大部分，Stage1中主要包括设备初始化、中断设置、时间设置和储存器初始化等工作，并且采用汇编语言实现，而一些通用功能大多采用C语言实现，放在Stage2中。
1、引导程序U-Boot第一阶段分析Stage1的代码在CPU/arm920t/start.s中定义，它包括从系统上电后在0x00000000地址开始执行的部分。
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调试工具
使用GDB等调试工具进行程序调试， 可实现断点设置、变量查看、堆栈跟
踪等功能。
版本控制工具
使用Git等版本控制工具进行代码管理 ，实现多人协作开发、版本回溯等功 能。
性能分析工具
使用Valgrind等性能分析工具进行程 序性能分析，可实现内存泄漏检测、 函数调用关系分析等功能。
课程设计总结与展望
总结本次课程设计的经验教训和收 获，展望嵌入式系统未来的发展趋 势和应用前景。
02
硬件平台选择与搭建
常见嵌入式硬件平台比较
ARM平台
高性能、低功耗，广泛应用于智能手机、 平板电脑等移动设备。
PowerPC平台
高性能、高可靠性，适用于工业控制、航 空航天等高端应用设备、 数字电视等领域。
07
总结与展望
本次课程设计收获总结
理论与实践结合
通过本次课程设计，深入理解了 嵌入式系统的基本原理，同时将 理论知识应用于实际项目中，实 现了理论与实践的有机结合。
技能提升
在课程设计过程中，掌握了嵌入 式系统开发的基本技能，包括硬 件设计、软件编程和调试技术等 。
团队合作
与团队成员紧密合作，共同完成 了课程设计的任务，提高了团队 协作和沟通能力。
05
系统实现过程与代码展示
关键模块代码实现技巧分享
模块化设计
将系统划分为多个独立的功能模块，每个模块具有明 确的接口和功能，便于代码的管理和复用。
高效算法选择
针对系统需求，选择合适的算法和数据结构，以提高 代码执行效率。
代码优化
通过减少冗余代码、提高代码可读性和可维护性，降 低系统资源消耗。
系统集成测试方法论述
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嵌入式系统课程设计报告
嵌入式系统课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法，能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
具体来说，知识目标包括了解嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域；掌握嵌入式系统的硬件和软件组成及工作原理；熟悉嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统。
技能目标包括能够使用嵌入式系统开发工具和平台进行程序设计和调试；具备嵌入式系统硬件电路的设计和调试能力；能够运用嵌入式系统进行实际项目的开发和实现。
情感态度价值观目标包括培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力和责任感。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法。
具体包括以下几个方面：1. 嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域；2. 嵌入式系统的硬件组成，如处理器、存储器、输入输出接口等；3. 嵌入式系统的软件组成，如固件、操作系统、应用程序等；4. 嵌入式操作系统的基本概念和常用操作系统；5. 嵌入式系统的设计方法和开发流程；6. 嵌入式系统硬件电路的设计和调试方法；7. 嵌入式系统在实际项目中的应用和案例分析。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
通过多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣和主动性。
具体教学方法如下：1. 讲授法：通过讲解嵌入式系统的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握相关知识；2. 讨论法：通过分组讨论和课堂讨论，培养学生的思考能力和团队合作精神；3. 案例分析法：通过分析实际项目案例，使学生了解嵌入式系统在实际中的应用和设计方法；4. 实验法：通过实验操作和调试，锻炼学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的嵌入式系统教材，为学生提供系统的学习资料；2. 参考书：推荐学生阅读相关参考书籍，丰富学生的知识体系；3. 多媒体资料：制作课件、教案等多媒体教学资料，提高课堂教学效果；4. 实验设备：准备嵌入式系统开发板、仿真器等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
嵌入式课程设计实训报告
一、实训目的通过本次嵌入式课程设计实训，使学生掌握嵌入式系统设计的基本原理和方法，提高学生的实际操作能力和创新意识，培养学生的团队协作精神。
同时，通过实训，使学生熟悉嵌入式系统的硬件平台、软件开发环境，掌握嵌入式编程语言，了解嵌入式系统的调试和测试方法。
二、实训内容本次实训以设计一个简单的温室环境监测系统为例，主要包括以下几个方面：1. 系统需求分析温室环境监测系统主要实现对温室内部光照、温度、湿度的实时监测，并根据监测结果自动调节环境参数，确保温室内的作物生长环境稳定。
系统需具备以下功能：（1）实时监测光照、温度、湿度等环境参数；（2）根据预设阈值，自动调节环境参数；（3）通过LCD显示屏实时显示监测数据；（4）通过串口通信将数据传输至上位机；（5）具有按键控制功能，如开关报警、手动调节等。
2. 硬件平台设计本次实训采用STM32系列微控制器作为核心控制单元，结合DS18B20数字温度传感器、DHT11数字湿温度传感器、光敏电阻、LCD显示屏、蜂鸣器、按键等外围设备，构建温室环境监测系统硬件平台。
3. 软件设计（1）系统初始化：初始化微控制器，配置相关外设参数，设置中断优先级等。
（2）数据采集：通过ADC读取光敏电阻的模拟值，计算光照强度；通过DS18B20和DHT11传感器读取温度和湿度数据。
（3）数据处理：对采集到的数据进行处理，如温度、湿度阈值判断，光照强度阈值判断等。
（4）环境参数调节：根据预设阈值，自动调节加热装置、风扇等设备，以实现环境参数的自动调节。
（5）数据显示：通过LCD显示屏实时显示光照、温度、湿度等数据。
（6）串口通信：通过串口将数据传输至上位机。
（7）按键控制：实现报警功能、手动调节等功能。
4. 系统调试与测试在系统开发过程中，对硬件平台和软件进行调试和测试，确保系统稳定运行。
主要测试内容包括：（1）硬件测试：检查各外设是否正常工作，如传感器、显示屏、按键等。
（2）软件测试：测试系统功能是否满足需求，如数据采集、处理、显示、通信等。
嵌入式课程设计报告
课程名称：嵌入式系统课程设计先修课程：操作系统、C语言程序设计一、目标和任务《嵌入式系统课程设计》是计算机学生专业实践课程，是学习《嵌入式系统及设计》课程后必需实践教学步骤。
课程设计是检验学生是否掌握相关专业课程知识关键手段，以学生为主体，充足调动学生主动性和发明性，重视学生实际动手能力培养。
经过本课程设计使学生加深了解、巩固课堂教学和平时试验内容，使学生初步含有linux应用开发系统分析、系统设计、系统实现和测试实际能力，强化学生知识实践意识、提升动手能力，发挥学生想象力和创新能力，从而培养工程应用型人才。
二、教学基础要求1、学习态度：要有勤于思索、刻苦钻研学习精神和严厉认真、一丝不苟、有错必改、精益求精工作态度，主动查阅整理分析相关参考文件，精心设计、认真编码、确保质量。
对弄虚作假者，课程设计成绩一律按不及格记，并依据学校相关要求给处理。
2、学习纪律：要严格遵守学习纪律，遵守作息时间，不得迟到、早退和旷课。
特殊情况不能上课者，必需请假，凡未请假或未获准假私自不上课者，均按旷课论处。
3、课程目标：掌握linux应用开发基础理论知识和基础方法技能，概念清楚正确，系统分析、系统设计、系统实现、系统测试符合软件工程相关规范，结构合理，程序运行良好，课程设计汇报撰写规范，答辩中回复问题正确。
4、课程设计汇报：根据《东华理工大学长江学院课程设计汇报规范》和《嵌入式系统课程设计》任务书要求，认真设计、撰写好课程设计汇报，总结课程设计收获和心得体会，立即提交电子和纸质材料。
三、课程设计内容（一）关键设计内容1、系统分析、总体设计、概要设计、具体设计、系统实现和测试。
2、系统运行和维护。
3、撰写课程设计汇报。
4、课程设计答辩：课题叙述和回复问题。
（二）参考选题1.系统移植类：（1）嵌入式WinCE移植（2）嵌入式Linux2.6内核移植（3）嵌入式Web服务器BOA在开发板上移植（4）使用BusyBox构建根文件系统移植（5）嵌入式QT移植（6）嵌入式引导程序UBoot移植2. QT编程类：（1）基于QT手机通讯录管理（2）基于QT手机日历程序（3）基于QT手机计算器程序（4）基于QT手机秒表程序（5）基于QT电子词典程序（6）基于QT电子相框程序3. 驱动编程类：（1）Led跑马灯程序（2）按键驱动程序（3）嵌入式类Minicom串口程序4. 其它类：可选择其它自己感爱好和嵌入式相关题目四、时间安排《嵌入式系统课程设计》安排在第六学期进行，时间1周。
嵌入式操作系统课程设计报告
嵌入式系统设计报告系（院）：计算机科学学院专业班级：计科11201 *名：**学号： ********* 指导教师：**设计时间：2015.6.22 - 2015.7.3设计地点：4教硬件实验室目录一、课程设计的目的 (2)1.1设计目的 (2)1.2任务介绍 (2)二、实验及开发环境 (3)2.1 实验室环境 (3)2.2 个人计算机课后开发环境 (3)三、总体设计 (3)四、详细设计 (4)4.1 Windows CE系统编译与安装 (4)4.2 编程驱动LED和数码管显示正确的信息 (7)4.3 编程驱动电机运转 (8)4.4 个人设计小程序 (10)五、课程设计小结 (17)5.1 设计小结 (17)一、课程设计的目的1.1设计目的本次课程设计的目的是了解嵌入式系统、嵌入式操作系统，掌握基于嵌入式系统的应用开发基本知识。
了解嵌入式操作系统Windows CE的特点，Windows CE的主要模块及各自的功能。
掌握嵌入式操作系统Windows CE 的配置、编译、移植方法。
了解Visual Studio .NET开发环境，掌握基于Windows CE平台的应用程序设计方法。
1.2任务介绍以下任务需基于实验室的XSBase270开发平台完成1.嵌入式操作系统Windows CE平台的搭建使用Platform Builder编译出自己的Windows CE 5.0操作系统，然后根据实验提供的EBOOT引导程序将编译出的Windows CE 5.0系统安装（刷入）到实验平台。
2.IO接口控制-七段数码管的LED显示控制程序了解Windows CE下I/O访问机制的原理。
了解LED和七段数码管的显示和控制原理。
掌握Windows CE下访问硬件I/O寄存器的方法。
3.IO接口控制-点击控制设计了解Window CE下I/O访问机制和原理。
掌握Windows CE下访问硬件I/O寄存器的方法，以及使用Visual Studio .NET对硬件设备编程的一般方法。
嵌入式课程设计报告毕业论文教案
嵌入式课程设计报告毕业论文教案一、教学目标通过本课程的学习，学生应该能够：1.了解嵌入式系统设计的基本原理和流程2.掌握基本的嵌入式硬件和软件开发技术3.能够使用开发板和相关工具进行嵌入式系统的设计和开发4.掌握常用的接口协议和通信方式，包括串口通信、SPI、I2C、CAN等5.能够设计和开发基本的嵌入式应用程序，如LED灯的控制、按键的检测、温度传感器的读取等二、教学内容及安排1.嵌入式系统概述内容：介绍嵌入式系统的定义、特点、应用领域、市场和发展趋势等内容。
时间：2学时2.嵌入式系统设计流程内容：介绍嵌入式系统设计的主要步骤和流程，包括需求分析、硬件设计、软件设计、测试和调试等内容。
时间：4学时3.嵌入式开发环境搭建内容：介绍嵌入式开发环境的基本配置和使用，包括Keil C51软件、ST-LINK下载器、ST-FLASH工具等。
时间：4学时4.嵌入式硬件设计内容：介绍嵌入式硬件设计的基本原理和方法，包括硬件选型、电路原理图设计、PCB布局和焊接等内容。
时间：10学时5.嵌入式软件设计内容：介绍嵌入式软件设计的基本原理和方法，包括汇编语言、C语言、编译、调试和下载等内容。
同时讲解如何使用方案手册和数据手册加速学习。
时间：16学时6.嵌入式应用程序设计内容：介绍嵌入式应用程序的设计和开发，包括LED灯的控制、按键的检测、温度传感器的读取、串口通信、SPI/I2C接口的应用等内容。
时间：14学时7.嵌入式系统测试和调试内容：介绍嵌入式系统的测试和调试方法，包括硬件测试、软件测试、仿真测试和调试工具等内容。
时间：4学时三、教学方法1.理论教学与实践结合，提高学生的实际操作能力。
2.讲授代码编写方法，由浅入深、由简到难地进行讲解。
3.组织实验、调试和考试等考核环节，促进学生知识的巩固和提高。
4.引导学生通过网络、图书馆等途径自主学习和获取嵌入式技术知识，培养学生的自主学习和创新能力。
四、教学手段1.教师演示和现场演示，帮助学生理解课程内容并进行实践操作。
嵌入式课程设计报告
int frame_current;
int frame_using[VIDEO_MAX_FRAME]; // 这两个变量用于双缓冲
}; typedef struct _v4l_struct v4l_device;
这些数据结构都是由Video4Linux支持的，它们的用途如下：
（1）程序中定义的数据结构
struct _v4l_struct
{
int fd; // 保存打开视频文件的设备描述符
struct video_capability capability;
struct video_picture picture;
struct video_mmap mmap;
struct video_mbuf mbuf;
（1）在arm linux的kernel目录下make menuconfig。
（2）首先(*)选择Multimedia device->下的Video for linux。加载video4linux模块，为视频采集设备提供编程接口；
（3）然后在usb support->目录下(*)选择support for usb和usb camera ov511 support。这使得在内核中加入了对采用OV511接口芯片的USB数字摄像头的驱动支持。
三、课程设计设备及工具
硬件：UP-NETARM2410-S嵌入式实验仪、PC机、ov511摄像头；
软件：PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0、MINICOM、AMR-LINUX开发环境。
四、设计方案
本次课程设计采用arm10开发平台。该平台采用Samsung公司的处理器S3C2410。该处理器内部集成了ARM公司 ARM920T处理器核的32位微控制器，资源丰富，带独立的16KB的指令Cache和16KB数据Cache、LCD控制器、RAM控制器、NAND 闪存控制器、3路UART、4路DMA、4路带PWM的Timer、并行I/O口、8路10位ADC、Touch Screen接口、I2C接口、I2S接口、2个USB接口控制器、2路SPI，主频最高可达203MHz。在处理器丰富资源的基础上，还进行了相关的配置和扩展，平台配置了16MB 16位的Flash和64MB 32位的SDRAM。通过以太网控制器芯片DM9000E扩展了一个网口，另外引出了一个HOST USB接口。通过在USB接口上外接一个带USB口的摄像头，将采集到的视频图像数据放入输入缓冲区中。然后，对缓冲区中的视频数据进行压缩成帧，并把每一帧图片在网页中显示出来，每秒钟刷新两次，得到一个动态的视频界面，然后通过局域网访问该主机的网页，得到网络视频信息。本次课程设计主要是完成得到视频图片及网页刷新的过程。
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湖北民族学院信息工程学院课程设计报告书题目 :基于A RM的数字式万年历课程：嵌入式系统课程设计专业：电子信息科学与技术班级： 03114411学号： 031441119学生姓名：田紫龙指导教师：易金桥2017年6 月20 日信息工程学院课程设计任务书学号031441119学生姓名田紫龙专业（班级）0314411设计题目基于 ARM 的数字式万年历1.能测量温度并且实时显示；2.具有时间显示功能，能够显示年月日，时分秒，并且可以手动调节时间。
设3. 具有 12 小时制和 24 小时制切换功能。
计技术参数对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。
温度采集选用 DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602 液晶显示模块，可以在LCD1602 上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有设时间校准整点灯光提醒等功能。
制作仿真和实物。
计要求[1]苏平 . 单片机的原理与接口技术 [M]. 北京 : 电子工业出版社， 2006,1-113.[2]王忠民 . 微型计算机原理 [M]. 西安 : 西安科技大学出版社， 2003,15-55.[3]左金生 . 电子与模拟电子技术 [M]. 北京 : 电子工业出版社， 2004,105-131.[4]新编单片机原理与应用（第二版）. 西安电子科技大学出版社， 2007.2[5]张萌 . 单片机应用系统开发综合实例 [M]. 北京：清华大学出版社， 2007.7[6] 朱思荣． 51 单片机实现公历与农历、星期的转换[Z].当当电子网[7]李广弟 . 单片机原理及应用 [M] 北京航空航天大学出版社 ,2004 年参[8] 王越明 . 电子万年历的设计 [J]. 黑龙江科技信息， 2004 年考资料2017年 6 月 20 日信息工程学院课程设计成绩评定表学生姓名：田紫龙学号：031441119 专业（班级）：0314411课程设计题目：基于 ARM 的数字式万年历成绩：指导教师：易金桥2017年6月20日摘要本文介绍了基于 STC89C52单片机的多功能电子万年历的硬件结构和软硬件设计方法。
本设计由数据显示模块、温度采集模块、时间处理模块和调整设置模块四个模块组成。
系统以 STC89C52单片机为控制器，以串行时钟日历芯片DS1302记录日历和时间，它可以对年、月、日、时、分、秒进行计时，还具有闰年补偿等多种功能。
温度采集选用DS18B20芯片，万年历采用直观的数字显示，数据显示采用1602 液晶显示模块，可以在LCD1602上同时显示年、月、日、周日、时、分、秒，还具有时间校准整点灯光提醒等功能。
此万年历具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、成本低廉等诸多优点，具有广阔的市场前景。
关键词：单片机 , 时钟芯片 ,温度传感器, 1602液晶显示器目录1 任务提出与方案论证 (2)1.1单片机芯片设计与论证 (2)方案 1：采用 51 系列单片机作为系统控制器 (2)方案 2：采用 fpga 单片机作为系统的控制器 (2)1.2按键控制模块设计与论证 (2)1.3时钟模块设计与论证 (2)方案二：采用 DS1302为计时时钟芯片 (3)方案三：采用 DS12C887为计时时钟芯片 (3)1.4温度采集模块设计与论证 (3)1.5显示模块模块设计与论证 (3)2 总体设计 (4)3.1 STC89C52单片机 (4)3.1.1最小系统设计 (5)3.1.2时钟电路 (5)3.1.3复位电路 (6)3.2时钟芯片 DS1302接口设计与性能分析 (6)3.2.1DS1302性能简介 (6)3.2.2DS1302接口电路设计 (7)3.3温度芯片 DS18B20接口设计与性能分析 (8)3.3.1DS18B20 性能简介 (8)1.DS18B20的主要特性 (8)3.3.2DS18B20 接口电路设计 (9)3.4 LCD 显示模块 (10)3.4.1LCD1602 的特性及使用说明 (10)3.4.2 LCD1602 与 MCU的接口电路 (11)3.5按键模块设计 (11)3 详细设计及仿真 (12)3.1 proteus 仿真 (12)3.2主程序流程图的设计 (13)4 总结 (15)16参考文献 ..............................................................1任务提出与方案论证单片机电子万年历的制作有多种方法，可供选择的器件和运用的技术也有很多种。
所以，系统的总体设计方案应在满足系统功能的前提下，充分考虑系统使用的环境，所选的结构要简单使用、易于实现，器件的选用着眼于合适的参数、稳定的性能、较低的功耗以及低廉的成本。
按照系统设计的要求，初步确定系统由电源模块、时钟模块、显示模块、键盘接口模块、温度测量模块和闹钟模块共六个模块组成，电路系统构成框图如图 1 所示。
图 1 硬件电路框图1.1 单片机芯片设计与论证方案一 :方案 1：采用 51系列单片机作为系统控制器单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制。
由于其功耗低、体积较小、技术成熟和成本低等优点，在各个领域应用广泛。
而且抗干扰性能好。
方案 2：采用 fpga 单片机作为系统的控制器因 51单片机价格比 fpga 低得多，且本设计不需要很高的处理速度，从经济和方便使用角度考虑，本设计选择了方案 1。
1.2 按键控制模块设计与论证方案一：采用矩阵键盘，由于按键多可实现数值的直接键入，但在系统中需要CPU不间断的对其端口扫描。
方案二：采用独立按键，查询简单，程序处理简单, 可节省 CPU资源。
因系统中所需按键不多，为了释放更多的 CPU占有时间，操作方便，故采用方案二。
1.3 时钟模块设计与论证方案一：直接采用单片机定时计数器提供秒信号，使用程序实现年、月、日、星期、时、分、秒计数。
采用此种方案虽然减少芯片的使用，节约成本，但是，实现的时间误差较大。
方案二：采用 DS1302为计时时钟芯片该芯片是串行电路，与单片机接口简单，但需另备电池和 32.768kHz晶振，因焊接工艺和晶振质量等原因会导致精度降低。
方案三：采用 DS12C887为计时时钟芯片该芯片与单片机采用 8位并口通信，传递信息速度快。
自带有锂电池和晶振，外部掉电后，其内部时间信息还能够保持 10年之久，因电路被封装在一起，可以保证很高的精度和抗干扰能力。
而且芯片功能丰富，可以通过内部寄存器设置闹钟，并产生闹钟中断。
由于 DS1302时钟芯片计数时间精度高，而且具有闰年补偿功能且价格经济实惠等优点，故采用方案二。
1.4 温度采集模块设计与论证方案一：采用温度传感器（如热敏电阻或AD590），再经AD转换得到数字信号，精度较准，但价格昂贵，电路较复杂。
方案二：采用数字式温度传感器DS18B20，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9-12 位的数字值读数方式，但准确度不高，误差最大达2度。
因为用 DS18B20 温度芯片，采用单总线访问，降低成本、降低制作难度且可节省单片机资源，故采用方案二。
1.5 显示模块模块设计与论证方案一：采用静态显示方法，静态显示模块的硬件制作较复杂及功耗大，要用到多个移位寄存器，但不占用端口，只需两根串口线输出。
方案二：采用动态显示方法，动态显示模块的硬件制作简单，段扫描和位扫描各占用一个端口，总需占用单片机 14 个端口，采用间断扫描法功耗小、硬件成本低及整个硬件系统体积相对减小。
方案三 : 采用 LCD 的方法 , 具有硬件制作简单可直接与单片机接口 , 显示内容多 , 功耗小 , 成本低等优点 ,LCM1602可显示 32 个字符 , 采用 LCD的缺点是亮度不够。
比较以上三种方案：方案一硬件复杂体积大、功耗大；方案二硬件简单、功耗小；方案三硬件简单，显示内容多 , 功耗小 , 成本低等。
本系统设计要求达到功耗小、体积小、成本低，显示信息多等要求，权衡三种方案，选择方案三。
2 总体设计根据上述所确定的系统方案构想，下面进行系统硬件电路的具体设计，系统的具体设计在下面会详细介绍。
3.1 STC89C52单片机自从 1975单片微型计算机是随着微型计算机的发展而产生和发展的。
年美国德克萨斯仪器公司的第一台单片微型计算机（简称单片机）TMS-1000 问世以来，迄今为止，单片机技术已成为计算机技术的一个独特分支，单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制中经常遇到对某些物理量进行定时采样与控制的问题，在仪器仪表智能化中也扮演着极其重要的角色。
单片机是在集成电路芯片上集成了各种元件的微型计算机，这些元件包括中央处理器 CPU、数据存储器 RAM、程序存储器 ROM、定时 / 计数器、中断系统、时钟部件的集成和 I/O 接口电路。
由于单片机具有体积小、价格低、可靠性高、开发应用方便等特点，因此在现代电子技术和工业领域应用较为广泛，在智能仪表中单片机是应用最多、最活跃的领域之一。
在控制领域中,现如今人们更注意计算机的底成本、小体积、运行的可靠性和控制的灵活性。
在各类仪器、仪表中引入单片机，使仪器仪表智能化，提高测试的自动化程度和精度，提高计算机的运算速度，简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价格比。
单片机主要特点：（1）有优异的性能价格比。
（2）集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性和抗干扰能力。
另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合在恶劣环境下工作。
（3）控制功能强。
为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、 I/O 口的逻辑操作以及位处理功能。
单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
（4）低功耗、低电压，便于生产便携式产品。
（5）外部总线增加了 I2C（Inter-Integrated Circuit）及 SPI(Serial Peripheral Interface)等串行总线方式，进一步缩小了体积，简化了结构。
（6）单片机的系统扩展和系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。
优异的性能价格比。
1）集成度高、体积小、有很高的可靠性。
单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。
另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合于在恶劣环境下工作。
此外，程序多采取固化形式也可以提高可靠性。
2）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均有极丰富的转移指令、 I/O 口的逻辑操作以及位处理功能。