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畢業(yè)設(shè)計_基于at89c51單片機的數(shù)字溫度計設(shè)計(專業(yè)版)

2025-01-26 20:49上一頁面

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【正文】 規(guī)范中之所以有厚度和寬度要求,是由于灰縫過薄,使砌體產(chǎn)生不均勻受力,影響砌體隨載能力。 做水泥砂漿找平層表面應(yīng)平整壓光,屋面與女兒墻交接處抹成 R≥ 150mm 圓角。 ⑵ 架子底部夯實,墊木板,綁掃地桿。 ⑷ 鋼筋保護層:基礎(chǔ) 40mm,柱、梁 30mm,板 20mm。 挖掘機挖土應(yīng)該從上而下施工,禁止采用挖空底腳的操作方法。 ⑵ 工程定位 A、根據(jù)工程特點,平面布置和定位原則,設(shè)置一橫一縱兩條主控線即 27樓:( A)軸線和( 1)軸線; 30樓:( A)軸線和( 1)軸線。 場內(nèi)道路采用級配砂石鋪墊,壓路機壓。本工程設(shè)計為節(jié)能型住宅,外墻均貼保溫板。編制時,我公司技術(shù)發(fā)展部、質(zhì)檢科以及項目部經(jīng)過精心研究、合理組織、充分利用先進工藝,特制定本施工組織設(shè)計。 圖 讀時序 所有 的讀寫時序至少需要 60us,且每兩個對立的時序之間至少需要 1us的回復(fù)時間。共有 6 種內(nèi)存操作命令,如表 所示。 ( 2) 這時 、 、 、 輪流輸出低電平, LED 數(shù)碼管依次被點亮,顯示 P1 傳送來的數(shù)據(jù)。 圖 溫度采集電路圖 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院 數(shù)字溫度計設(shè)計 16 顯示電路的設(shè)計 LED 數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管,也叫 LED 數(shù)碼顯示器,由于它具有很高的性能價格比、顯示清晰、亮度高、使用方便、電路簡單、壽命長等諸多優(yōu)點,長期以來一直在各類電子產(chǎn)品和工程控制中得到非常廣泛的應(yīng)用。對應(yīng)的溫度計算:當符號位 S=0時,表示測得的溫度植為正值,直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制;當 S=1 時,表示測得的溫度植為負值,先將補碼變換為原碼,再計算十進制值。其電路圖 所示。 XTAL2(X2)是來自反向振蕩器的輸出。此時, ALE 只有 在執(zhí)行 MOVX, MOVC 指令時 ALE 才起作用。 P2 口當用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時, P2 口輸出地址的高八位。單線協(xié)議有復(fù)位脈沖,其他均由主機發(fā)起,并且所有命令和數(shù)據(jù)都是字節(jié)的地位在前。 方案二 我們可以采用技術(shù)成熟、操作簡單、精確度高的溫度傳感器,在此,可以選用數(shù)字溫度傳感器 DS18B20,根據(jù)它的特點和測溫原理,很容易就能直接讀取被測溫度值并進行轉(zhuǎn)換,這樣就可以滿足設(shè)計要求。在生產(chǎn)過程中,為了高效地進行生產(chǎn),必須對它的主要參數(shù),如溫度、壓力、流量等進行有效的控制。通過 DS18B20直接讀取被測溫度值,送入單片機進行數(shù)據(jù)處理,之后進行輸出顯示,最終完成了數(shù)字溫度計的總體設(shè)計。通過對單片機編寫相應(yīng)的程序,達到能夠?qū)崟r檢測周圍溫度的目的。由于只有一根線通信,所以它們必須是嚴格的主從結(jié)構(gòu),只有主機呼叫從機時,從機才能應(yīng)答,主機訪問每個單線器件都必須嚴格遵循單線命令序列,從機遵守上述三個步驟的順序。在 FLASH 編程和校驗時, P1 口作為第八位地址接收。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院 數(shù)字溫度計設(shè)計 7 目的。上電復(fù)位就是 VCC 通過電阻 R2 和電容 C 構(gòu)成回路,該回路是一個對電容 C 充電和放電的電路,所以復(fù)位端口得到一個周期性變化的電壓值,并且有一定時間的電壓值高于 CPU 復(fù)位電壓,實現(xiàn)上電復(fù)位功能 [5]。 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成: 64 位 光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL、配置寄存器。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù),讀取時低位在前、高位在后,數(shù)據(jù)格式以 ℃ /LSB 形式表示。操作協(xié)議為:初始化DS18B20(發(fā)復(fù)位脈沖) → 發(fā) ROM 功能命令 → 發(fā)存儲器操作命令 → 處理數(shù)據(jù)。 顯示電路 顯示電路采用 4 個共陰極 LED 數(shù)碼管,從 P1 口并行輸出溫度段碼,用 ~ 四個端口輸出選擇脈沖,控制數(shù)碼管的點亮。共有 5 類 ROM 操作命令,如表 所示。當主機從 DS18B20 讀數(shù)據(jù)時,把數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平,產(chǎn)生讀時序數(shù)據(jù)線 DQ 必須保持低電平至少 1us,來自 DS18B20 的輸出數(shù)據(jù)在讀時序下降沿之后 15us 內(nèi)有效,因此在此 15us 內(nèi),主機必須停止將 DQ 引腳置低。在設(shè)計中也發(fā)現(xiàn)了自己的不少缺陷也為我在以后的學(xué)習(xí)中有方向有目的獼補自己的不足。地面除衛(wèi)生間 200 200 防滑地磚,樓梯間 50 厚細石砼 1: 1 水泥砂漿壓光外,其余均采用 50 厚豆石砼毛地面。 ⑶ 內(nèi)裝修工程 門窗框安裝→室內(nèi)墻面抹灰→樓地面→門窗安裝、油漆→五金安裝、內(nèi)部清理→通水通電、竣工。 四、主要施工方法 施工測量放線 ⑴ 施工測量基本要求 A、 西夏建材城生活區(qū) 1 30住宅樓定位依據(jù): 西夏建材城生活區(qū) 工程總體規(guī)劃圖,北京路、規(guī)劃道路永久性定位 B、根據(jù)工程特點及<建筑工程施工測量規(guī)程> DBI01- 21- 95, 2 條,此工程設(shè)置精度等級 為二級,測角中誤差177。 開挖時,根據(jù)現(xiàn)場實際土質(zhì),按規(guī)范要求 1: 放坡,反鏟挖掘機挖土。 鋼筋工程 ⑴ 凡進場鋼筋須具備材質(zhì)證明,原材料須取樣試驗,經(jīng)復(fù)試合格后方可使用。 ⑵ 模板支撐應(yīng)牢固可靠,安裝進程中須有防傾覆的臨時固定措施。 樓地面工程 樓地面工程只作 50 厚豆石砼墊層。為此,提出防止通病的作業(yè)措施如下: 磚墻砌體組砌方法: ⑴ 、組砌方法:一順一丁組砌,由于這種方法有較多的丁磚,加強了在墻體厚度方向的連結(jié),砌體的抗壓強度要高一些。試驗研究表明,當水平灰縫為 12mm 時,磚砌體的抗壓強度極限,僅為 10mm 厚時的 70- 75%,所以要保證水平灰縫厚度在8- 12mm 之間。 1水、暖、電安裝工程 ⑴ 管道安裝應(yīng)選用合格的產(chǎn)品,并按設(shè)計放線,坡度值及坡向應(yīng)符合圖紙和規(guī)范要求。 ⑸ 外防護架用閉目式安全網(wǎng)進行封閉,兩平網(wǎng)塔接和網(wǎng)下口必須綁孔緊密。 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院 數(shù)字溫度計設(shè)計 9 ⑸ 所有鋼筋綁扎,須填寫隱檢記錄,質(zhì)評資料及目檢記錄,驗收合格后方可進行下道工序。 砂漿:177。 C、控軸線沿結(jié)構(gòu)逐層彈在墻上,用以控制樓層定位。 ⑶ 現(xiàn)場設(shè)木工鋸,木工刨各 1 臺。一、二、三、四層墻體采用 M10 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚;五層以上采用 混合砂漿砌筑 MU15 多孔磚。 本工程耐火等級 二級,屋面防水等級三級,地震防烈度為 8度,設(shè)計使用年限 50 年。 溫度采集程序設(shè)計 溫度采集程序流程圖如圖 所示。在單線 DQ 上存在復(fù)位脈沖、應(yīng)答、寫 ”0”、寫 ”1”讀 ”0”和讀 ”1”幾種型號類型,其中除了應(yīng)答脈沖以外,均有主機產(chǎn)生 [7]。 DS18B20 屬于單線式器 件,它在一根數(shù)據(jù)線上實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸,這就需要一定的協(xié)議,來對讀寫數(shù)據(jù)提出嚴格的時序要求,而AT89C51 單片機并不支持單線傳輸,因此必須采用軟件的方法來模擬單線的協(xié)議時序。 LED 數(shù)碼管能顯示 0~ 9 十個數(shù)字及部份英文字母。表 是部分溫度值對應(yīng)的二進制溫度表示數(shù)據(jù)。 其中, 64 bit 閃速 ROM 的結(jié)構(gòu)如下: 8bit 校驗 CRC 48bit 序列號 8bit 工 廠 代 碼(10H) MSB LSB MSB LSB MSB LSB 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院 數(shù)字溫度計設(shè)計 11 開始的 8 位是產(chǎn)品類型的編號,接著是每個器件的惟一的序號,共有 48 位,最后8 位是前面 56 位的 CRC 檢驗碼,這也是多個 DS18B20 可以采用一線進行通信的原因。 溫度采集電路設(shè)計 由于傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件測出的一般都是電壓,再轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的溫度,需要比較多的外部元件支持,且硬件電路復(fù)雜,制作成本相對較高。 (9) PSEN 外部程序存儲器的選通信號。 (6) P3 口 P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口,可接收輸出 4 個 TTL 門電流。AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低功耗,高性能 CMOS8 位單片機,片內(nèi)含 4kbytes的可編程的 Flash 只讀程序存儲器,兼容標準 8051 指令系統(tǒng)及引腳,并集成了 Flash 程序存儲器,既可在線編程 (ISP),也可用傳統(tǒng)方法進行編程,因此,低價位 AT89C51 單片機可應(yīng)用于許多高性價比的場合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域,對于簡單的測溫系統(tǒng)已經(jīng)足夠。 單線技術(shù) 目前,常用的微機和外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇锌偩€ [3]有 I2C 總線、 SPI 總線等,其中 I2C 總線采用同步串行雙線 (一根時鐘線,一根數(shù)據(jù)線 )方式,而 SPI 總線采用同步串行三線 (時鐘線,輸入線,數(shù)據(jù)輸入線 )方式。傳統(tǒng)的測溫元件有熱電偶和二電阻。與傳統(tǒng)的溫度計相比,這次設(shè)計的是基于 DS18B20 的數(shù)字溫度計,它具有讀數(shù)方便,測溫范圍廣,測溫精確,數(shù)字顯示,適用范圍寬等特點。其主要研究內(nèi)容包括兩方面,一是對系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計,包括溫度采集電路和顯示電路;二是對系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計,應(yīng)用 C 語言實現(xiàn)溫度的采集與顯示。主機或從煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院 數(shù)字溫度計設(shè)計 3 機通過一個漏極開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線,以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時能夠釋放線,而讓其它設(shè)備使用。在 FLASH 編程時, P0 口作為原碼輸入口,當 FLASH 進行校驗時,P0 輸出原碼,此時 P0 外部電位必須被拉高。 (8) ALE / PROG 當訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。 復(fù)位電路的設(shè)計 單片機復(fù)位電路的設(shè)計如圖 所示。 DS18B20 的性能特點如下: ( 1)獨特的單線接口方式, DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條總線即可實現(xiàn)微處理器與 DS18B20 的雙向通訊; ( 2) DS18B20 支持 多點組網(wǎng)功能,多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上,實現(xiàn)組網(wǎng)多點測溫; ( 3) DS18B20 在使用中不需要任何外圍元件,全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院 數(shù)字溫度計設(shè)計 10 如一只三極管的集成電路內(nèi); ( 4)適應(yīng)電壓范圍更寬,電壓范圍: ~ ,在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電; ( 5)測溫范圍 55℃ ~+ 125℃ ,在 10~ +85℃ 時精度為 177。 暫存存儲器的第 5 個字節(jié)是配置寄存器,可以通過相應(yīng)的寫命令進行配置,其內(nèi)容如下: 0 R1 R0 1 1 1 1 1 1 MSB LSB 其中 R0 和 R1 是溫度值分辨率位,可按表 進行配置。圖 中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性其輸出用,于修正減法計數(shù)器的預(yù)置值,只要計數(shù)門仍未關(guān)閉就重復(fù)上述過程,直至溫度寄存器值達到被測溫度值,這就是 DS18B20 的測溫原理。這里我們以共陰極 LED 數(shù)碼管為例,當讓其顯示數(shù)字 ”3”時,只要 a、 b、c、 d、 g 段的發(fā)光二極管點亮, e、 f、 dp 段的發(fā)光二極管不亮,即 a、 b、 c、 d、 g 段發(fā)光二極管的陽極加上高電平 ”1”, e、 f、 dp 段發(fā)光二極管的陽極加上低電平 ”0”,同時使 LED 數(shù)碼管的公共陰極接低電平 ”0”,則 LED 數(shù)碼管此時就能顯示數(shù)字 ”3”。 接收響應(yīng) 主機接收到從機的應(yīng)答脈沖后,說明有單線器件在線。對于主機產(chǎn)生寫 ”1”時隙的情況,數(shù)據(jù)線必須先被拉低,然后釋放,在寫時序開始后的 15us 內(nèi)允許 DQ 線拉至高電平。相信本次畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)歷一定會在我今后的學(xué)習(xí)生活中產(chǎn)生巨大的推動作用。 本工程設(shè)計屋面為坡屋面防水采用防水涂料。具體進度計劃詳見附圖- 1(施工進度計劃)。 生活用水 生活用水采用自來水。 B、施工層放線時,應(yīng)在結(jié)構(gòu)平面上校投測軸線,閉合后再測設(shè)細部尺寸和邊線。 F、接槎時必須將表面清理干凈,澆水濕潤,填實砂漿,保持灰縫平直。 ⑸ 砼澆筑后 1 晝夜?jié)菜B(yǎng)護,養(yǎng)護期不少于 7d,砼強度未達到 。 油漆、涂料施工: 油漆工程施工時,施工環(huán)境應(yīng)清潔干凈,待抹灰、樓地面工程全部完工后方可施工,油漆涂刷前被涂物的表面必須干燥、清潔,刷漆時要多刷 多理不流墜,達到薄厚均勻,色調(diào)一致,表面光亮。 五、預(yù)防質(zhì)量通病之措施 本工程按優(yōu)質(zhì)工程進行管理與控制,其優(yōu)質(zhì)工程的目標體系與創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程的保證措施在本工程施工組織設(shè)計 中做了
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