1. 研究目的与意义
随着城市建设速度的加快，高层建筑的数量也在日益增加，电梯成为完善建筑物使用价值的重要方面。但是,由于电梯质量不达标和从业人员对电梯的保养不到位,使得近几年来电梯安全事故频发。因此，保障电梯的安全运行是重要的研究课题，由于电梯属于密闭的空间，如果发生火灾，容易造成严重的伤亡情况，产生不必要的损失。传统的电梯监测方式存在诸多不足之处，进行数据采集时需要投入大量的人力和物力，存在报警不及时，同时由于过于依赖人工操作，会存在人为因素的疏忽，使得采集的数据出现偏差，无法实时保证适宜电梯环境。
自上世纪50年代开始，国外的专家率先参与到智能电梯系统研究当中，整体研究水平和应用普及度有优于国内发展现状。美国最先发布了全球首款电梯超载监测与报警系统，运用了最先进的传感技术，摒弃传统检测技术的束缚，整体性能得到了较大提升，受到了广大用户的认可。此后，越来越多的欧美发达国家及亚洲国家加入到电梯超载监测与报警系统研究行列，这其中，日本和德国的科学家发表了多篇均有前瞻性的论文，将研究成果应用到生活场景中。未来，电梯超载监测与报警系统将进入快速发展时期，多元化、无线化、智能化将成为其主要方向。
国内针对电梯超载监测与报警系统的研究相比于国外进展还比较滞后，近些年，随着互联网企业布局这部分市场，以及国家政策层面的大力支持，电梯超载监测与报警系统得到了前所未有的发展良机，已逐步成为了市场的主流产品。国家对于高新技术企业的大力支持，使得电梯超载监测与报警系统处于一个高速发展的红利窗口期，多项具有代表性的研究也在这一时期发布，受到了业界的广泛好评，整体研究水平已逐步赶上国外最先进的技术。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：设计一个单片机（或其他控制器）的电梯超载监测与报警系统,该系统应包括：传感器、A/D转换器、单片机控制系统、LCD显示单元、声光报警模块；完成的功能：对实时载重与烟雾参数进行采集、显示、运算处理，并按需要控制输出量，做出相应的决策；并给出电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试。
本系统的总体方案由单片机控制模块，结合烟雾采集模块、A/D转换模块、重量检测模块、液晶显示模块、LED灯报警模块及蜂鸣器报警模块组成，其系统总体框图如图所示：
预期目标：设计中，利用压力传感器及HX711针对电梯内的载客重量进行采集，通过烟雾传感器采集电梯环境的烟雾浓度变化，通过ADC0832进行模数转换，采集的数据变化由单片机进行接收和处理，执行模拟量到数字量的转换，驱动LCD1602实时显示烟雾浓度、载客重量信息及对应的阈值。当检测到烟雾浓度、载客重量超出设定的报警阈值时，启动报警机制，蜂鸣器鸣叫，LED灯亮起。
3. 研究的方法与步骤
1、研究的方法：
（1）文献研究法：文献研究法是本文研究采用的主要方法，通过查阅期刊、文书档案、书籍、报纸，互联网的收集和整理有关电梯超载监测与报警系统的资料文献，掌握电梯超载监测与报警系统的结构和基本原理。
（2）比较研究法：在确定硬件方案时，通过对比不同方案的优缺点，最终定下总体硬件方案。在各个模块主要器件的选型上，分别针对微处理器、液晶显示进行不同方案的优缺点比较，并从中选择适合本系统开发的最优方案。
4. 参考文献
[1] 李文,李炎.基于CC2530的电梯速度及机房温度监测系统的设计[J].机电信息,2015,0(15):130-132.
[2] 刘松国,韩树新,李伟忠,吴斌.电梯运行状态监测与故障远程报警系统研究[J].自动化与仪表,2011,26(10):42-46.
[3] 陶发展,卫延波.基于离线语音的智能家居控制系统设计[J].电子质量. 2020,(10):63-65.
5. 计划与进度安排
（1）2024.10.27—2024.03.11 查阅资料，撰写开题报告，翻译资料；
（2）2024.03.12—2024.04.08 硬件功能分析，熟悉单片机指令；
（3）2024.04.09—2024.05.06 设计电路原理图、编制应用程序；
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