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【单片机毕业设计】基于 STM32 的超重声光报警电子秤设计与实现，基于 STM32 的阈值式重量监测报警系统设计（013701）

news 2026/6/30 1:26:11

文章目录

20 个相关毕业设计备选题目
项目研究背景
摘要
总体方案
核心功能
- 一、基础数据处理功能
- 二、数据可视化功能
- 三、参数设置功能
- 四、模式切换功能
- 五、超限报警核心功能
技术路线
项目演示
关于我们
- 项目案例
- 源码获取

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✌️技术范围：单片机，STM32，52/51单片机、小程序、SpringBoot、SSM、JSP、Vue、PHP、Java、python、爬虫、数据可视化、大数据、物联网、机器学习等设计与开发。
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20 个相关毕业设计备选题目

基于 STM32 的超重声光报警电子秤设计与实现
基于 STM32 的阈值式重量监测报警系统设计
基于 HX711 的嵌入式称重报警检测装置开发
基于单片机的智能重量超限声光预警系统设计
基于 STM32 的货物超重检测与报警装置研发
基于嵌入式平台的阈值可调式称重报警器设计
基于 STM32F103 的高精度称重预警系统实现
基于传感器的重量阈值监测声光报警装置设计
基于 STM32 的 OLED 显示称重报警系统开发
基于单片机的可调阈值电子秤报警装置设计
基于 HX711 传感器的载重超限检测系统设计
基于嵌入式技术的智能称重预警设备研发
基于 STM32 的按键可调阈值称重报警系统设计
基于单片机的仓储货物超重声光提醒装置实现
基于 STM32 的实时重量采集与超限报警系统设计
基于压力传感器的嵌入式称重报警终端开发
基于 STM32 的交互式称重检测与声光预警设计
基于单片机的便携式超重检测报警设备研发
基于 HX711 模数转换的称重报警系统设计实现
基于 STM32 的可视化重量阈值监测报警装置开发

项目研究背景

在仓储物流、物料分装、货物抽检等生产场景中，重量检测是把控货物载重的关键环节。当前传统电子秤大多仅支持重量数值显示，缺少自定义阈值与自动声光报警功能，工作人员需要人工比对数值，不仅操作繁琐，还容易因人为疏忽出现超重漏检问题。多数简易称重设备智能化程度较低，仅能完成基础称重，无法自由设定目标重量阈值，人机交互功能单一，难以适配流水线快速质检的作业需求。随着嵌入式单片机与传感器技术快速普及，低成本、轻量化的智能监测设备成为行业主流发展方向。借助 STM32 单片机与高精度压力传感器，可以低成本搭建自动称重预警设备，弥补传统称重设备缺少超限自动提醒的短板。本课题针对现有称重设备阈值不可调、无自动声光报警、交互能力弱等痛点，设计一套带阈值设置、实时显示与超重报警功能的嵌入式称重系统，满足中小型仓储、物料分装场景下的载重超限自动检测需求，具备较高的实用价值与落地可行性。

摘要

本文设计了一套基于 STM32F103C8T6 单片机的称重声光报警系统，以 HX711 压力传感器采集重量数据，通过 OLED 屏幕实时展示当前重量与目标阈值。系统支持按键修改目标重量限值，按下功能键即可进入或退出测量模式。当实测重量超过设定阈值时，自动触发 LED 与蜂鸣器完成声光报警。论文完成了硬件电路搭建、传感器数据读取、按键逻辑编写与报警程序开发，调试完成后的设备可稳定完成 10kg 量程内的重量采集、阈值自定义与超限预警。该系统结构简单、成本低廉，解决了传统电子秤缺少自动报警的问题，可应用于物料分装、货物超重检测等场景，符合嵌入式小型监测设备的开发要求。

总体方案

主控硬件：STM32F103C8T6 核心开发板
选型理由：该芯片是本科嵌入式课程主流型号，资源充足，开发资料丰富，价格低廉。作用：作为整个系统的核心控制器，完成传感器数据接收、按键逻辑处理、屏幕数据刷新、蜂鸣器与 LED 器件的电平控制，承担全部数据运算与业务逻辑处理。使用场景：作为整个装置的运算核心，统筹所有外设协同工作。
重量采集硬件：HX711+10kg 应变式称重传感器
选型理由：HX711 自带 24 位高精度 AD 转换，能将压力模拟量转为数字信号，适配小量程重量采集，驱动代码成熟。作用：实时采集被测物体重量，把压力信号转换为单片机可以读取的数字数据。使用场景：负责称量物体重量，为阈值判断提供原始数据。
显示硬件：0.96 寸 OLED 液晶显示屏
选型理由：屏幕体积小、功耗低，不需要额外驱动芯片，GPIO 即可驱动，适合嵌入式小型设备。作用：分两行实时显示当前实测重量和用户设定的目标阈值，直观展示系统数据。使用场景：人机可视化数据输出界面。
输入硬件：独立轻触按键 4 个
选型理由：独立按键接线简单，消抖处理逻辑易于实现，适合完成档位增减与模式切换。作用：分别实现模式进入、模式退出、阈值数值增加、阈值数值减少四项操作。使用场景：提供人工交互入口，由用户手动设置目标重量限值。
报警硬件：有源蜂鸣器 + 红色 LED 指示灯
选型理由：器件成本低，IO 口直接驱动，控制逻辑简单。作用：当重量超出阈值时同步触发灯光与蜂鸣声响，实现声光双重提醒。使用场景：超重超限状态下完成报警提示。
开发运行环境：台式计算机（酷睿 i5 及以上，内存 8G）
作用：运行 Keil MDK 软件，完成代码编写、编译、下载与程序调试，保障程序开发顺利进行。

核心功能

一、基础数据处理功能

单片机数据运算处理：由 STM32 主控读取 HX711 传输的原始采样数据，完成数值换算、滤波计算，将原始 AD 值换算为实际重量数值，保证称重数据稳定可靠。实现目标：完成重量数据的采集与运算，为后续显示和阈值判断提供有效数据。

二、数据可视化功能

OLED 双参数显示：屏幕同时刷新两项数据，第一行展示实时采集的当前物体重量，第二行展示用户预先设定的目标阈值。使用场景：工作人员可以直观对比实测值与限值，实时掌握载重状态。实现目标：完成重量数据可视化输出。

三、参数设置功能

阈值按键调节：按键 3 实现目标重量数值递增，按键 4 实现数值递减，支持反复修改限值，适配不同物料的检测标准。操作逻辑：在待机状态下，直接按下加减按键即可调整目标重量。实现目标：支持自定义重量上限，提升设备通用性。

四、模式切换功能

测量模式开启：按下按键 2，蜂鸣器短鸣一声作为提示音，系统正式进入重量监测状态，持续采集重量并实时对比阈值。操作场景：完成阈值设置后，一键启动检测流程。
测量模式退出：按下按键 1，蜂鸣器再次短鸣提示，系统终止超限判断，回到待机界面，等待下一次操作。实现目标：实现工作模式与待机模式的自由切换。

五、超限报警核心功能

超重声光预警：系统处于测量模式时，持续对比实测重量与设定阈值。一旦当前重量超过目标限值，立即点亮 LED 灯，同时启动蜂鸣器持续鸣叫，直到重量回落至限值以内。实现目标：自动完成超重识别，给出声光双重报警提醒，杜绝人工漏检。

技术路线

编程语言：C 语言
选型理由：嵌入式单片机开发的主流编程语言，执行效率高，语法简洁，适配 STM32 开发，符合本科计算机专业嵌入式课程学习内容。用途：编写传感器驱动、按键消抖、屏幕显示、逻辑判断与报警控制的全部业务代码。
开发软件：Keil MDK5
选型理由：业界主流的 ARM 单片机编译环境，完美支持 STM32 系列芯片，自带编译、下载、在线调试功能。用途：完成源代码编写、程序编译、固件下载到单片机，在线调试代码逻辑 bug。
外设驱动工具：STM32 标准库
选型理由：库函数版本开发难度适中，不需要手动配置寄存器，大幅降低开发门槛，适合本科毕设开发。用途：快速配置 GPIO 引脚、初始化外设端口，简化硬件底层开发。
硬件电路绘制：Altium Designer
选型理由：电子类毕业设计常用绘图软件，可完成原理图与简易 PCB 绘制。用途：绘制系统硬件接线原理图，梳理单片机与传感器、显示屏、按键、报警器件之间的电路连接关系。
硬件调试工具：万用表 + 逻辑分析仪
选型理由：低成本硬件调试工具，适合排查接线短路、引脚电平异常问题。用途：检测硬件接线是否连通，排查传感器、按键无响应等硬件故障。
程序调试工具：串口助手
选型理由：简单易用的上位机调试工具。用途：打印重量原始采样数据，辅助调试 HX711 采集数值，优化数据滤波算法，提升称重稳定性。
整体运行环境：STM32 裸机无操作系统开发
选型理由：裸机开发无需移植操作系统，程序架构简单，开发周期短，难度贴合本科毕业生技术水平。用途：搭建前后台主循环程序，依次完成采样、刷新、按键扫描、阈值判断与报警输出。

项目演示

关于我们

博主本身从事开发软件开发、有丰富的编程能力和水平、累积给上千名同学进行辅导、有自己的独立工作室，目前只专注做自己专业领域的事。团队人员有多年架构师设计经验、多人有参加校企合作经验，被多个学校常年聘为校外企业导师，指导学生毕业设计并参与学生毕业答辩指导，有较为丰富的相关经验。期待与各位高校教师、企业讲师以及同行交流合作。