需求分析，方案论证是单片机测控系统设计工作的开始，也是工作的基础。只有经过深入细致的需求分析，周密而科学的方案论证才能使系统设计工作顺利完成。
需求分析的内容主要包括：
l被测控参数的形式（电量、非电量模拟量、数字量等）、
l被测控参数的范围、
l性能指标、
l系统功能、
l工作环境、
l显示、
l报警、
l兼容性，安全性，电磁兼容性
方案论证是根据用户要求，设计出符合现场条件的软硬件方案，在选择测量结果输出方式上，既要满足用户的要求，又要使系统简单、经济、可靠、这是进行方案论证与总体设计一贯坚持的原则。
总体设计：硬件框架设计、软件框架设计、接口设计、产品外观设计
主要文档
l系统功能及功能指标
l系统总体结构图及功能划分
l系统逻辑框图
l各功能块的逻辑框图
l关键技术讨论
l关键器件datasheet
l安全性、可靠性、电磁兼容性分析
2、器件选择、电路设计制作、数据处理、软件的编制阶段。
硬件部分的设计：
硬件设计要重视极限参数，典型参数，参数变化范围。最重要的是计算。主要需要计算的内容有：
1、工程计算基础
l过渡过程及超调对输入端器件的影响
l 降额通用要求
l Datasheet的应用
l系统失效率与可靠性串并联模型
l电子系统可靠性量化评估方法
l系统精度分配方法
l阻抗连续
l机械电子嵌入式软件的失效率规律与特性
l应力条件的（应力变化率、组合应力、器件环境条件）
l可靠性设计三阶段（系统设计、功能设计、容差设计）
l建立一致性
2、工程计算与器件选型
l电阻选型计算：电阻的固有特性、上拉电阻、下拉电阻、限流电阻、分压电阻、阻抗匹配电阻的选型计算
l电容选型计算：电容的固有特性与寄生参数、退耦电容、储能电容、安规电容、隔直电容、滤波电容的选型计算
l电感选型计算
l晶振及振荡电路选型计算
l散热器件：整机散热计算、散热片、风扇、半导体致冷片散热选型计算
l光电器件选型计算：光耦、发光二极管、数码管选型计算
l导线与接插件选型计算
l保护器件选型计算：保险丝、TVS管、压敏电阻、高压放电管选型计算
l滤波器件选型计算：滤波器件特性、滤波电路设计计算、滤波器、滤波电容、磁珠磁环、电感选型计算
lPCB板选型：PCB板特性及PCB设计计算
l 数字IC器件选型计算：数字IC特性（结温、响应时间、带载能力、温漂、阈值、时序要求）、MCU、存储类器件、逻辑器件的选型计算
l模拟IC器件选型计算：AD、运放、放大器件的选型计算
l电源模块选型计算：电压转换器件、电源模块、变压器选型计算及设计应用方法
l开关类器件：开关类器件的特性、开关管、继电器选型计算
l二极管三极管：二极管和三极管特性、三极管、二极管选型计算
l电控机械器件：电机特性、电机选型计算
l软件类：存储空间、中断or查询选择、界面设计、时序、运算执行时间的计算
l可维修性评估：量化评估指标和试验方法
l其它：按键、扬声器的选型方法和计算
主要文档
硬件部分
l 单板尺寸图
l 接口定义及与相关板的关系
l 原理图（包含一些必要的说明信息）
l PCB设计图
l BOOM表
l 元件布置图（含一些必要的说明信息）
l 调试测试计划
软件部分
伪代码：使用自然语言表达程序的必要步骤。
流程图：
模块化编程
l 端口定义
l 数据定义
l 功能模块
l 中断使用
l 存储空间使用
主要文档
l 流程图
l 程序文档
3、整个系统的调试与性能测定
编制好的程序和焊接好的线路，不能按预计的那样正确工作是常有的事，这就需要查错和调试。查错和调试有时是很费时间的。
调试时，应将硬件和软件分成几个部分，逐个部分调试，各部分都调试通过后再进行联调。调试完成后，应在实验室模拟现场条件，对所设计的硬件、软件进行性能测试。
主要文档
l 硬件调试报告
u 各个可变变量在不同的情况的测试数据、
u 极限条件的数据
u 关键点数据
u 数据差异原因分析
l 软件调试报告
u BUG修补说明，版本更新
4、外观及外壳设计
主要文档
部件二维尺寸图
三维模型图
装配体图
爆炸图
外协加工图纸
5、文件编制阶段
文件不仅是设计工作的结果，而且是以后使用、维护以及进一步再设计的依据。因此，一定要精心编写，描述清楚，使数据及资料齐全。
主要文档
l 项目文件清单
总结：
一个项目定下来后，经过详细调研，方案论证后，就进入正式研制阶段。从总体上来看，设计任务可以分为硬件设计和软件设计，这两者相互结合，不可分离。从时间上来看，硬件设计的绝大部分工作量是在最初阶段，到后期往往还要做一些修改。软件设计任务贯彻始终，到中后期基本都是软件设计任务。
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