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摘 要

本文论述了桥梁微小形变检测系统的硬件开发过程。随着人们生活质量和现代科技水平的不断发展，对日常生活各种数据的采集日趋重要，人们希望运用高科技手段发明一种智能、快速、准确、方便的检测系统，以便对各种数据采集、利用，解决一些生活中的问题。

本设计以STM32F103RBT6为主控芯片，使用电阻应变片搭建的双臂电桥进行数据的采集，通过放大器将微小形变信号传给A/D转换器进行数模转换，再将转换的数字量传入单片机中处理，最后通过无线模块传输，将信号显示在LCD屏幕上。

本设计软件部分的主要工作是对ADC转换、无线传输和LCD显示进行编程，使数据能够实现从接收到显示的工作。

关键词：电阻应变片 A/D转换器 无线传输

Design of Bridge Micro-Deformation Detection System Based on stm32

Microcontroller

Abstract

This paper describes the hardware development process of the bridge micro-deformation detection system. As people life quality and the continuous development of modern science and technology level, a variety of data collection has become increasingly important in everyday life, people want to use high-tech means to invent a kind of intelligent, rapid, accurate and convenient detection system, for a variety of data acquisition, utilization, solve some problems in their lives.

This design by STM32F103RBT6 as main control chip, using resistance strain gauge set up double bridge for data collection, through the amplifier to tiny deformation signals to A/D converter, D/A conversion is to convert the digital quantity results into the single chip microcomputer processing, finally through the wireless transmission module, the signal is displayed in the LCD screen.

The main work of the software part of this design is to program the ADC conversion, wireless transmission and LCD display so that the data can realize the work from receiving to displaying.

Keywords: Resistance strain gauge; A/D converter; Wireless transmission

目 录

摘　要 I

Abstract II

第一章　绪论 1

1.1课题研究背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3课题研究内容 2

第二章 桥梁微小形变检测系统总设计 3

2.1系统总体功能设计 3

2.2 各部分功能简介 3

第三章 系统硬件设计 8

3.1系统总体硬件设计 8

3.2信号采集电路 8

3.2.1基本介绍 8

3.3信号调理电路 9

3.3.1 基本介绍 9

3.3.2信号调理电路总结 11

3.4 模数转换模块 12

3.4.1 AD转换器的介绍 12

3.4.2 介绍AD7714 12

3.5 STM32最小系统 15

3.5.1 STM32f103rbt6最小系统的简介 15

3.5.2 复位电路 15

3.6 无线传感模块 17

3.6.1 无线传感模块介绍 17

3.6.2 无线模块工作原理 18

3.7 LCD模块 19

第四章桥梁微小形变检测系统的软件设计 20

4.1 软件设计的总体框架 20

4.2 AD程序设计 21

4.2.1 AD程序流程 21

4.2.2 AD模块程序简介 21

4.3 无线模块子程序设计 22

4.3.1 无线模块流程 22

4.3.2 无线模块简介 22

4.4 LCD子程序设计 24

4.4.1 LCD子程序流程 24

4.4.2 LCD显示设置步骤 24

第五章 系统误差分析 26

5.1 数据采集误差分析 26

5.2 系统减小误差 27

总结 28

参考文献 29

致谢 31

附录 32

系统电路图 32

第一章　绪论

1.1课题研究背景

为了最大化合理利用有限的土地，桥式道路的建设越来越多，桥梁的耐用与安全成为建设者考虑的重大问题，对数据分析，以确保桥梁的寿命和安全^[1]。

电阻应变片很受到广大人们的青睐，经常用在应变检测当中，而且效果很好。很多人在测量力都会用到电阻应变片，能够有效的得到结果。

电阻应变式传感器在当今社会中，它应用的地方很多，领域覆盖众多，使用场合也很大。

动态学测量很受人们重视，而且它的技术正随着时代的发展一天比一天成熟，电阻应变片这项技术的地位尤为重要，它能够提升动态测量的效果并且更好的发展测量技术。 每一种应变片都会各有千秋，半导体应变片还有一些明显的不足，但是它也有自己的高灵敏度系数的突出优点。如今，智能时代微机处理技术开始受到广泛认可和使用，半导体应变片本身的缺点被新技术的提升而得到解决，所以，它的缺点不会影响到它的推广和使用，半导体应变片技术将随着动态测量技术的提升而得到一个新层次的发展^[2]。

智能化带领我们迈向新的时代，一个新时代的大门正迎接着我们，信息化时代的来领是我们的生活更加便捷，这是人类努力发展的成果，是智慧的结晶。现代信息化离不开各项技术的发展，尤其是传感器技术，它担负现代化的推进重任，更是重中之重。传感器技术是其它技术的来源，衡量着其它技术的标准，无论是生活还是生产都离不开传感器，特别是现在这个科技发达时代，更能体现它的应用价值，所以传感器的发展，牵动着整个社会的进步。

科技已经引领时代，传感器的发展趋势越来越迅速，它的制造工艺水平也逐步提高，这样才能适合时代的发展和推动智能化的进步，应变片目前越来越稳定，误差方面逐渐减少，越来越符合智能化的应用^[3]。

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