智能水温监控系统的设计

1、 烟 台 南 山 学 院毕 业 论 文 题目 智能水温监控系统的设计 姓 名：_ 马振宇 _所在学院：_ 自动化工程学院 所学专业：_电气工程及其自动化 _班 级 _ 电气工程2班_ 学 号 _200803104546 指导教师：_ 王选诚 _完成时间：_2012.3.19_ 毕业论文（设计）任务书论文题目智能监控水温控制系统的设计院部自动化工程学院专业电气工程及其自动化班级电气工程2班毕业论文（设计）的要求： 基于MCS-51单片机控制的水温智能控制系统，重点要阐述系统硬件的构成，各部分的主要作用及系统软件的设计过程。设计方案的核心部件是80C51，通过硬件及软件的合理设计，使系统能满足控制

2、模型中不同阶段的要求。毕业论文（设计）的内容与技术参数用单片机控制水的温度，水温在一定范围内又人工设定，并能在水温改变时，实现自动调整，以保持设定的温度基本不变。技术参数：1：采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40提高到90）时，减小系统的调节时间和超调量，最小区分度：1；2：温度控制静态误差：小于等于1；3：两位共阳极LED数码管显示，显示温度范围：3599。毕业论文（设计）工作计划（以周为单位）；第1,2周：课题调研、查询资料第3,4周：开题，方案讨论，提交开题报告第5-8周：制作，数码显示电路，串行部分电路第9,10周：调试任务、中期检查第10-12周：调试程序、测试改进第13周：写

3、出总论文、答辩接受任务日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日学 生 马振宇 (签名) 年 月 日指 导 教 师 (签名) 年 月 日院长(主任) (签名) 年 月 日摘 要在工业生产过程中，人们需要对各类加热炉中的温度进行检测和控制。我设计的水温控制系统选取的设施为单片机，因为单片机具有低功耗，高性能，可靠性好，易于产品化等特点，因此采用单片机对温度进行控制步进控制方便，简单和灵活，而且可以提高被控制温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。本论文介绍“水温智能控制系统”的设计。单片机温度控制作为控制系统中的一个典型试验设计，综合运用了微机原理，自动控制原理等诸多方面的知识。设计过程中，

4、首先进行硬件的设计，其次进行软件设计和综合调试，最终使得此系统实现水温的恒温控制智能化。 关键词：MCS-51单片机 水温控制 数据采集 温度传感器AbstractIn the process of industrial production, people need to all kinds of heating furnace temperature detection and control. I design the temperature control system of selection of facilities for the SCM, because single chi

5、p microcomputer with low power consumption, high performance, good reliability, easy production characteristics, therefore the use of single-chip microcomputer to control temperature step convenient control, simple and flexible, and can improve the control temperature of the technical indicators, wh

6、ich can greatly improve the quality of the products.In this paper, design of the intelligent water temperature control system . Temperature controlled by single chip microcomputer as the control system in a typical experimental design, the integrated use of the principle of microcomputer, automatic

7、control principle and so on many aspects of knowledge. In the design process, first the hardware design, software design and the second integrated debugging, finally makes the system achieve the water temperature in the constant temperature intelligent control. Key Words：MCS-51, water temperature co

8、ntrolling, date collection, temperature sensor目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc322443997 1 概 述 PAGEREF _Toc322443997 h 1 HYPERLINK l _Toc322443998 2 总体设计方案 PAGEREF _Toc322443998 h 2 HYPERLINK l _Toc322443999 2.1 主要技术指标 PAGEREF _Toc322443999 h 2 HYPERLINK l _Toc322444000 2.2 系统功能划分指标分配和框图构成 PAGERE

9、F _Toc322444000 h 2 HYPERLINK l _Toc322444001 3 单元电路设计 PAGEREF _Toc322444001 h 3 HYPERLINK l _Toc322444002 3.1 前向通道 PAGEREF _Toc322444002 h 3 HYPERLINK l _Toc322444003 3.2单片机基本系统 PAGEREF _Toc322444003 h 4 HYPERLINK l _Toc322444004 3.3 后向通道 PAGEREF _Toc322444004 h 5 HYPERLINK l _Toc322444005 3.4 显示通道

10、 PAGEREF _Toc322444005 h 5 HYPERLINK l _Toc322444006 4.软件设计 PAGEREF _Toc322444006 h 7 HYPERLINK l _Toc322444007 4.1总体方案 PAGEREF _Toc322444007 h 7 HYPERLINK l _Toc322444008 4.2 程序流程 PAGEREF _Toc322444008 h 7 HYPERLINK l _Toc322444009 4.3 模块说明 PAGEREF _Toc322444009 h 7 HYPERLINK l _Toc322444010 5 制 作

11、PAGEREF _Toc322444010 h 9 HYPERLINK l _Toc322444011 硬件电路的布线与焊接 PAGEREF _Toc322444011 h 9 HYPERLINK l _Toc322444012 6. 硬件调试 PAGEREF _Toc322444012 h 10 HYPERLINK l _Toc322444013 6.1单片机基本系统调试 PAGEREF _Toc322444013 h 10 HYPERLINK l _Toc322444014 6.2前向通道调试 PAGEREF _Toc322444014 h 10 HYPERLINK l _Toc32244

12、4015 6.3后向通道调试 PAGEREF _Toc322444015 h 10 HYPERLINK l _Toc322444016 7 程序调试 PAGEREF _Toc322444016 h 12 HYPERLINK l _Toc322444017 7.1转换程序仿真 PAGEREF _Toc322444017 h 12 HYPERLINK l _Toc322444018 7.2输出程序仿真 PAGEREF _Toc322444018 h 12 HYPERLINK l _Toc322444019 7.3显示程序仿真 PAGEREF _Toc322444019 h 13 HYPERLINK

13、 l _Toc322444020 结 论 PAGEREF _Toc322444020 h 15 HYPERLINK l _Toc322444021 致 谢 PAGEREF _Toc322444021 h 16 HYPERLINK l _Toc322444022 参考文献 PAGEREF _Toc322444022 h 17 HYPERLINK l _Toc322444023 附录1 PAGEREF _Toc322444023 h 18 HYPERLINK l _Toc322444024 附录2 PAGEREF _Toc322444024 h 201 概 述 本设计基本思路是:设定一定范围的水温

14、,并能在环境温度降低时实现自动调整,以保持设定的温度基本不变。该系统采用一片80C51为控制器,前向通道为温度采集,D/A转换,后向通道为温度控制通道,并由LED构成显示通道。首先温度传感器将温度的变化转换成对应的电信号的变化,即将温度转换成电压并进行放大,然后进行A/D转换，此转换将模拟电压转化成为二进制数字电压信号,传送到80C51芯片，通过程序实现与设定的温度范围比较判断，根据比较结果进行温度控制,以保持恒定的水温,同时用数码管将实测温度显示出来。本设计控制电路执行部件由一个发光二极管来进行模拟显示，系统设定温度为40C90C（可根据实际需要设定）。当温度低于40C或高于90C，发光二极

15、管发亮代表控制电路开始工作。2 总体设计方案方案1：全硬件设计。基本思想是利用热敏电阻感知温度,信号转化及放大电路使温度信号转化成电压信号,分压电路提供参考电压,运放LM324构成电压比较器,反相输入参考电压,正相输入信号电压(随温度改变的电压),当信号电压超过参考电压时,电压比较器输出电平发生跳变,从而给控制电路一个信号，控制电路根据收到的信号决定是否工作,以保持恒定的温度。方案2：软硬件结合。基本思想是根据设计思路编程，设定所需要的温度范围，利用硬件电路将温度转换成数字信号，传送给单片机，由单片机进行实测温度与设定温度的比较，将比较结果传送到控制电路，控制电路根据收到的信号决定是否工作,以

16、保持恒定的温度。由于温度范围写入单片机内部，并且由软件来决定控制电路工作与否，在一定程度上可以大大减少误差，在操作上也比较方便。本设计是一个典型的检测、控制型应用系统，要求系统完成从水温检测、信号处理、输入运算到输出控制和显示以实现水温控制的全过程，因此，应以单片微型计算机为核心组成一个专用计算机应用系统，以满足控制应用类型的功能需要。另外，单片机的使用也为实现水温的智能化控制以及提供完善的人机界面及多机通讯接口提供了可能，而这些功能也在常规数字逻辑电路中往往是难以实现或无法完成的，所以本设计将采用方案二。2.1 主要技术指标温度设定范围为：40C90C，最小区分度：1C；温度控制静态误差：小

17、于等于1C；两位共阳极LED数码管显示，显示温度范围：35C99C。2.2 系统功能划分指标分配和框图构成根据系统功能和设计要求,为了简化系统硬件、降低硬件成本、提高系统灵活性和可靠性，有关温度运算、数码管显示及大部分控制过程都可用软件来完成，硬件的主要功能是温度的检测及输出信号的控制和温度的显示。系统总体设计方案方框图如图1所示。传感器单片机基本系统LED显示信号放大A/D 电炉功率放大图2-1 水温控制系统总体框图3 单元电路设计3.1 前向通道前向通道是信息采集的通道,主要包括传感器检测、信号放大、A/D转换等电路。由于水温变化是一个相对缓慢的过程,因此前向通道中没有使用采样保持电路。按

18、设计要求,水温控制静态误差1C,水温设定范围为40C90C,而对水温的检测范围应适当大于此范围,设为35C99C,则系统控制的总误差应不大于1/(99-35)100%=1.56%,分配到前向通道的信号采集总误差应不大于系统总误差的1/2,即精度应为0.78%,可以采用8位A/D转换器实现。如图2所示。图2-2 系统前向通道在图2中，水温经温度传感器AD590和信号放大器OP-07产生0-5V的模拟电压信号送入ADC0804的输入端，ADC0804将模拟量转换为数字量，通过系统总线送入单片机进行运算处理，前向通道设计包含以下几个方面：(a)传感器选择温度传感器的种类较多。热电偶由于热电势较小，因

19、而灵敏度较低；热敏电阻由于非线性而影响其精度；铂电阻温度传感器由于成本高，在一般小系统中很少使用。AD590是美国Analog Devices 公司生产的二端式集成温度电流传感器，具有体积小重量轻线形度好性能稳定等一系列优点。它的测温范围为-50+150C，满刻度范围误差为0.3C，当电源电压在510V之间，稳定度为1%时，误差只有0.01C,完全适合用于本设计对水温测量的要求。另外，AD590是温度电流传感器，对于提高系统抗干扰能力也有很大的帮助，因此本设计选用AD590作为温度传感器。需要注意的是，在使用AD590一类的传感器时，为了避免器件与被测液体的直接接触，应将传感器装入保护套管中，

20、或将器件用聚四氟乙烯硬质乙烯树脂等材料密封，以避免被测液体对传感器的腐蚀和对测量精度产生影响。(b)信号转换和放大电路图(2)中三端稳压器AD581提供10V标准电压，它与运算放大器和电阻R1、VR1、R2、VR2组成信号转换与放大电路，将35C99C温度转换为05V的电压信号并进行放大。由于水温变化相对缓慢,因此信号转换与放大电路对运算放大器的带宽没有要求。另一方面,AD590在35C和99C时输出电流分别为308.2uA和372.2uA, 而运算放大器的输入失调电流及其零点漂移相对较小，可忽略不记。因此可采用通用型的运算放大器OP07。(c)A/D转换器模数转换器（简称A/D转换器，ADC

21、）用来将模拟量转换成数字量。n位模数转换器输出n位二进制数，它正比于加在输入端的模拟电压。实现模数转换的方法有很多，常用的有并联型ADC，逐次积分型ADC和双积分ADC等。并联型ADC的速度最快，但成本过高，且精度不宜做高；双积分型ADC精度高，抗干扰能力强，但速度太慢，适合转换缓慢变化的信号；逐次逼近型ADC有较高的转换精度，工作速度中等，成本低等优点，因此获得广泛的应用。在本设计中，由于前向通道总误差为0.78%，系统对信号采集的速度要求也不高，故选用价格低廉的8位逐次逼近型A/D转换器ADC0804，该转换器转换速度为1OOus,转换精度为0.39%，对应误差为0.234C。ADC080

22、4的信号连接如图2所示。其中：CLKR和CLKIN两端外接一个电阻，一个电容，即可产生A/D转换所需要的时钟信号；片选由8051的P2.0控制；A/D转换器的INTR与80C51的P3.5相连，单片机以查询方式获取A/D转换器转换完毕的信息。3.2单片机基本系统单片机基本系统(如图3所示)是整个控制系统的核心,它完成整个系统的信息处理及协调控制功能。将读入温度的转换数值与设定的温度数值进行比较判断，根据结果输出不同的控制信号，同时将实测温度值转化为十进制数显示出来。由于系统对控制速度,精度及功能要求都无特别之处,因此可以选用目前广泛使用的MCS-51系列单片机80C51。图2-3 单片机基本系

23、统与后向通道 本设计以单片机基本系统以MCS-51系列单片机80C51为核心。80C51是8位（数据线是8位）单片机，片内有256BRAM及4KBEPROM。中央处理器单元实现运算和控制功能。内部数据存储器共256个单元，访问它们的地址是00HFFH，其中用户使用前128个单元（00H7FH），后128个单元被特殊功能寄存器占用。内部的2个16位定时/计数器用作定时或计数。并可用定时或计数的结果实现控制功能。80C51有4个8位并行口（P0、P1、P2、P3），用以实现地址输出及数据输入/输出。片内还有一个时钟振荡器，外部只需接入石英晶体即可振荡。80C51采用40引脚双列直插式封装（DIP）

24、方式。3.3 后向通道后向通道（如图3左上角线框内所示）是实现控制信号输出的通道。根据系统总误差要求,后向通道的控制精度也应控制在0.78%之内。本设计中后向通道由一个发光二极管模拟显示。当温度低于或高于被测范围时，发光二极管发光；当温度在被测范围内时，二极管熄灭。对本设计而言当被测温度在40C90C之间时发光二极管是暗的，当被测温度大于90C或者小于40C是发光二极管是亮的。3.4 显示通道图2-4 显示通道显示通道(如图4所示)主要由两位数码管构成的LED显示器组成,显示实测温度,显示范围为35C99C。LED数码管也称半导体数码管，是目前数字电路中最常用的显示器件，它是以发光二极管作笔段

25、并按共阴极或共阳极方式连接后封状而成的。本设计中P3.0控制个位,P3.1控制十位，数码管选用共阳极。4.软件设计4.1总体方案以80C51为核心，P0口为信号输入端口，P1口为信号输出端口，P3.4为输出控制端口。首先读入ADC0804输出的信号，运用合适的计算方法将输入信号转换成相应的十进制数值，然后先在数码管上显示实测温度，再将实测温度与设定温度进行比较判断输出相应的控制信号。4.2 程序流程开始开始启动A/D转换 读取数据 进行转换并显示与设定温度比较输出控制信号结束结束图4-1 程序流程图程序见附录2。4.3 模块说明转换模块将ADC0804提供的数字信号转换成十进制数值,具体转化表

26、见附录1。显示模块将转换后的十进制数值在数码管上显示出来,数码管选用共阳极,使用动态显示,先显示个位再显示十位。P3.0控制数码管个位的显示，P3.1控制十位的显示，当P3.0为高电平P3.1为低电平时选通代表个位的数码管，当P3.1为高电平P3.0为低电平时选通代表十位的数码管。比较输出模块将转换后的十进制数值与设定温度范围40C90C作比较。若在40C90C之间，P3.4输出高电平，发光二极管暗；若大于90C或者小于40C,P3.4输出低电平，发光二极管亮。5 制 作 硬件电路的布线与焊接为了操作和维修方便，本设计将电源及主控制部分分开单独安装，分为三个部分，三个电路板分别为前向通道，单片

27、机基本系统包括后向通道，显示通道三个部分。此外还增加了若干插座，以便各部件的连接。硬件电路制作包括印刷线路板制作、焊接和系统连接等几个方面，印刷线路板的设计是在计算机上利用protel软件进行辅助设计。6. 硬件调试依次对单片机基本系统、显示通道、前向通道、后向通道分别进行调试。调试时可利用仿真器对接口地址进行读写操作，静态地测试电路各部分的连接是否正确；对于动态过程可以编写简短的调试程序配合硬件电路的调试。6.1单片机基本系统调试(a)晶振电路将仿真器晶振开关打到外部，如果仿真器出现死机现象，说明用户系统晶振有问题，此时应用示波器观察单片机时钟信号输入端是否有振荡信号，或检查晶振电路各器件参

28、数。(b)复位电路按下复位按钮应使系统处于复位状态，否则用万用表检查复位电路各点信号和器件参数。6.2前向通道调试(a)静态工作点调试加热水温并用温度计测试，当水温为35C时调整VR1阻值，使运放OP07输出电压为0V。当水温为99C时调整VR2阻值，使OP07输出为5V。在35C99C范围内任取若干点测试运放OP07的输出电压。(b)A/D转换器调试在35C99C范围内选取若干个测试点，用仿真器向ADC0804写任意数，以启动A/D转换。从ADC0804读取转换结果，与测试值比较。结果不正确，须检查ADC0804与80C51的连线是否正确，还要检查ADC0804参考电压是否是5V。6.3后向

29、通道调试(a)静态调试用仿真器在P3.4上输出低电平，发光二极管变亮，在P3.4上输出高电平，发光二极管熄灭。如果输出不正常,应按信号输出顺序分别检查各部分的连接及焊接情况。(b)动态调试系统设计中P3.4控制输出,温度高于90C或者低于40C ,P3.4均应输出低低电平。编写简短调试程序,在P3.4上周期性地输出一定占空比的脉宽调制波形,用示波器观察二极管的明暗情况。7 程序调试7.1转换程序仿真ZHUANH: CLR C MOV B，#4 ；4放入寄存器B MOV A，R0 ；R0放入寄存器A ADD A，#1 JNC ZHUANH1 ；进位不为1跳转到ZHUANH1 MOV R0，#99

30、 AJMP ZHUANH2 ；直接跳转到ZHUANH2ZHUANH1: DIV AB ADD A，#35 MOV R0，A RETZHUANH2: RET(a)转换算法:35C 99C 00H FFH35C时设置为00000000H(十进制的0),99C时设置为11111111H(十进制的240),35C到99C之间相差64C。 256/64=4则所测数字量对应的十进制数值为D,温度为T,则T=(D+1)/4+35(b)仿真过程:假如给R0置00010011,查表1可知为十进制的19,T=(19+1)/4+35=40,通过计算显示温度应该为40C。运用51系列仿真系统在电脑上直接给R0置000

31、10100,运算结果为40C,表明此段仿真程序正确。7.2输出程序仿真BJSC: CLR C SETB P3.4 ；先让发光二极管暗 MOV A，R0 CJNE A，#90，BJSC1 ；转化后的实测温度与90度比较BJSC1: JNC BJSC3 CJNE A,#40，BJSC2 ；转化后的实测温度与40度比较BJSC2: JC BJSC3 JNC BJSC5BJSC3: JC BJSC4 CLR P3.4 AJMP BJSC5BJSC4: CLR P3.4BJSC5: RET温度在40C与90C之间时,P3.4应输出高电平。在仿真程序上给R0置35,P3输出为00(00000000)此时P

32、3.4输出为低电平,后向控制电路开始工作,发光二极管亮;在仿真程序上给R0置50,P3输出为11(00001011),此时3.4输出为高电平,发光二极管暗。7.3显示程序仿真XIANSHI: CLR A MOV R3，A MOV A，R0 MOV R2，A MOV R7，#8LOOP: CLR C MOV A，R2 RLC A MOV R2，A MOV A，R3 ADDC A，R3 DA A MOV R3，A DJNZ R7，LOOPMOV A, R3MOV R4, A MOV R7，#100DELAY1: MOV R6，#100DELAY2: MOV R5，#100DELAY3: MOV A

33、，R3 MOV R4, ACLR P3.1MOV R1, #100DJNZ R1, $SETB P3.0 ；选通显示个位的数码管MOV R1, #100DJNZ R1, $ MOV A, #0F0H ANL A, R4 SWAP A ADD A, #31 MOVC A, A+PC MOV P1, A MOV A, R3 MOV R4, ACLR P3.0MOV R1, #100DJNZ R1, $SETB P3.1 ；选通显示十位的数码管 MOV R1, #100DJNZ R1, $ MOV A，#0FH ANL A，R4 ADD A，#9 MOVC A，A+PC MOV P1，A DJNZ

34、R5，DELAY3 DJNZ R6，DELAY2DJNZ R7，DELAY1RETDB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99HDB 92H，82H，0F8H，80H，90H查表1可知十进制11与37C相对应,所以数码管应显示37C。直接在程序中给R0写入11,运行结果为37C，证明此段程序正确。结 论本设计是一个单片机控制系统，温度能保持在一定范围内，系统稳定可靠，在日常生活、工农业生产和科学实验中都有较广的使用价值。单片机技术使传统的温度控制具有了智能化。由于温控系统的功能受软件控制,因此可以根据应用场合方便地调整温度控制算法以满足要求。另外随着微电子技术的进步,在温控系统设计中优先

35、选择了大规模的专用集成电路,这样能使硬件清晰简单,压缩了装置体积,还大大减少了误差,有效的提高了装置的精度和抗干扰性能。致 谢在论文即将完成之际，我的心情久久无法平静，从开始选题到顺利论文完成，有不知多少多少可敬的师长、同学、朋友给了我无数的帮助。尤其要强烈感谢我的论文指导老师王选城老师，她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助我进行论文的修改和改进。在这四年中，老师的谆谆教导、同学的互帮互助使我在专业技术和为人处事方面都得到了很大的提高。感谢烟台南山学院在我四年的大学生活当中对我的教育与培养，感谢烟台南山学院自动化学院的所有专业老师，没有你们的辛勤劳动，就没有我们今日的满载而归，感谢大学

36、四年曾经帮助过我的所有同学。在制作毕业设计过程中我曾经向老师们和同学们请教过不少的问题，老师们的热情解答和同学们的热心帮助才使我的毕业设计能较为顺利的完成。在此我向你们表示最衷心的感谢。 最后再一次向王选城老师表示衷心的感谢，感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助! 值此论文完成之际，谨向王选城老师致以最崇高的谢意!衷心地感谢在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位专家、教授! 参考文献1孙涵芳.MCS-51 系列单片机原理及应用.北京航空学院出版社,1988:4548.2何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京航空航天大学出版社,1990:120125

37、.3Donald A.Neamen. Electronic Circuit Analysis and Design 2nd ed. McGraw-Hill Companies, 2000：5156.4郑子礼.单片微机及外围集成电路设计手册.上海实用计算机自动控制工程公司,1989:5862.5陈大钦.电子技术基础实验.高等教育出版社,1999:160165.6何小艇.电子系统设计.浙江大学出版社,1998:378389.7李全利.单片机原理及接口技术.高等教育出版社,2003:181184.8Charles K.Alexander, Mathewn.O.sadiku. Fundamental

38、Of Electric Circuit. Qinghua University Press. 1975：178182.9李庆常.电子技术课程设计.北京理工大学出版社,1994:99105.10Graham C. Goodwin , Stefan F. Graebe , Mario E. Salgado. Control System Design. Published by Prentice Hall , 2001：7778.11彭建英.中国学术期刊全文数据库.中国仪器仪表.2005年07期. 5054.12Davide, Johnson, JohnRapid Practical Design

39、s of Active Filters. JOHN WILEY&SON INC,1990：7583.13Rabiner LR, Gold B. Theory and Application of Digital Signal Processing. Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J,1975：190199.14黄祯祥.中国学术期刊全文数据库.现代电子技术,基于MCS-51单片机的温度控制系统,2005年06期.1924.15余永全.单片机应用系统的功率接口技术.北京航空航天大学出版社,1992:6875.16沈德金.MCS-51系列单片机接口

40、电路与应用程序实例.北京航空航天大学出版社,1990:6972.17杨永华.中国学术期刊全文数据库.甘肃科技.2005年05期. 2325.18陈可中.中国学术期刊全文数据库.现代电子技术,基于单片机的水温控制系统,2005年06期. 5153.19JMillman, AGrabel. Microelectronics (Second Edition).McGraw-Hill Inc,1988：156165.20刘明业.数字系统自动设计.高等教育出版社,1996:3035.附录1ADC转化后的水温信号对应的十进制数对应的十六进制数显示的温度数000000000035C000000113336C

41、000001117737C0000101111B38C0000111115F39C00010011191340C00010111231741C00011011271B42C00011111311F43C00100011352344C00100111392745C00101011432B46C00101111472F47C00110011513348C00110111553749C00111011593B50C00111111633F51C01000011674352C01000111714753C01001011754B54C01001111794F55C01010011835356C0101

42、0111875757C01011011915B58C01011111955F59C01100011996360C011001111036761C011010111076B62C011011111116F63C011100111157364C011101111197765C011110111237B66C011111111277F67C100000111318368C100001111358769C100010111398B70C100011111438F71C100100111479372C100101111519773C100110111559B74C100111111599F75C1010

43、0011163A376C10100111167A777C10101011171AB78C10101111175AF79C10110011179B380C10110111183B781C10111011187BB82C10111111191BF83C11000011195C384C11000111199C785C11001011203CB86C11001111207CF87C11010011211D388C11010111215D789C11011011219DB90C11011111223DF91C11100011227E392C11100111231E793C11101011235EB94C

44、11101111239EF95C11110011243F396C11110111247F797C11111011251FB98C11111111255FF99C附录2ORG 0100HMAIN: MOV R0, P0LCALL ZHUANHLCALL BJSCLCALL XIANSHI AJMP MAINZHUANH: CLR C MOV B，#4 MOV A, R0 ADD A，#1 JNC ZHUANH1 MOV R0，#99 AJMP ZHUANH2ZHUANH1: DIV AB ADD A，#35 MOV R0，A RETZHUANH2: RETBJSC: CLR C SETB P3.

45、4 MOV A，R0 CJNE A，#90，BJSC1BJSC1: JNC BJSC3 CJNE A,#40，BJSC2BJSC2: JC BJSC3 JNC BJSC5BJSC3: JC BJSC4 CLR P3.4 AJMP BJSC5BJSC4: CLR P3.4BJSC5: RETXIANSHI: CLR A MOV R3，A MOV A，R0 MOV R2，A MOV R7，#8LOOP: CLR C MOV A，R2 RLC A MOV R2，A MOV A，R3 ADDC A，R3 DA A MOV R3，A DJNZ R7，LOOPMOV A, R3MOV R4, A MOV

46、R7，#200DELAY1: MOV R6，#100DELAY2: MOV R5，#100DELAY3: MOV A，R3 MOV R4, ACLR P3.1MOV R1, #100DJNZ R1, $SETB P3.0MOV R1, #100DJNZ R1, $MOV A, #0F0H ANL A, R4 SWAP A ADD A, #31 MOVC A, A+PC MOV P1, A MOV A, R3 MOV R4, ACLR P3.0 MOV R1, #100DJNZ R1, $SETB P3.1MOV R1, #100DJNZ R1, $MOV A，#0FH ANL A，R4 ADD

47、 A，#9 MOVC A，A+PC MOV P1，A DJNZ R5，DELAY3 DJNZ R6，DELAY2DJNZ R7，DELAY1RETDB 0C0H，0F9H，0A4H，0B0H，99HDB 92H，82H，0F8H，80H，90HEND附录资料：不需要的可以自行删除地下连续墙施工工艺标准1、范围本工艺适用于工业与民用建筑地下连续墙基坑工程。地下连续墙是在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为截水、防渗、承重

48、、挡水结构。本法特点是：施工振动小，墙体刚度大，整体性好，施工速度快，可省土石方，可用于密集建筑群中建造深基坑支护及进行逆作法施工，可用于各种地质条件下，包括砂性土层、粒径50mm以下的砂砾层中施工等。适用于建造建筑物的地下室、地下商场、停车场、地下油库、挡土墙、高层建筑的深基础、逆作法施工围护结构，工业建筑的深池、坑；竖井等。2、施工准备2.1材料要求2.1.1水泥用32.5号或42.5号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，要求新鲜无结块。2.1.2砂宜用粒度良好的中、粗砂，含泥量小于5%。2.1.3石子宜采用卵石，如使用碎石，应适当增加水泥用量及砂率，以保证坍落度及和易性的要求。其最大粒径不应

49、大于导管内径的16和钢筋最小间距的14，且不大于40mm。含泥量小于2%。2.1.4外加剂可根据需要掺加减水剂、缓凝剂等外加剂，掺入量应通过试验确定。2.1.5钢筋按设计要求选用，应有出厂质量证明书或试验报告单，并应取试样作机械性能试验，合格后方可使用。2.1.6泥浆材料泥浆系由土料、水和掺合物组成。拌制泥浆使用膨润土，细度应为200250目，膨润率510倍，使用前应取样进行泥浆配合比试验。如采取粘土制浆时，应进行物理、化学分析和矿物鉴定，其粘粒含量应大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅与三氧化铝含量的比值宜为34。掺合物有分散剂、增粘剂(CMC)等。外加剂的选择和配方需经试

50、验确定，制备泥浆用水应不含杂质，pH值为79。2.2主要机具设备2.2.1成槽设备有多头钻成槽机、抓斗式成槽机、冲击钻、砂泵或空气吸泥机(包括空压机)、轨道转盘等2.2.2混凝土浇灌机具有混凝土搅拌机、浇灌架(包括储料斗、吊车或卷扬机)、金属导管和运输设备等。2.2.3制浆机具有泥浆搅拌机、泥浆泵、空压机、水泵、软轴搅拌器、旋流器、振动筛、泥浆比重秤、漏斗粘度计、秒表、量筒或量杯、失水量仪、静切力计、含砂量测定器、pH试纸等。2.2.4槽段接头设备有金属接头管、履带或轮胎式起重机、顶升架(包括支承架、大行程千斤顶和油泵等)或振动拔管机等。2.2.5其他机具设备有钢筋对焊机，弯曲机，切断机，交、

51、直流电焊机，大、小平锹，各种扳手等。2.3作业条件、2.3.1在工程范围内钻探，查明地质、地层、土质以及水文情况，为选择挖槽机具、泥浆循环工艺、槽段长度等提供可靠的技术数据.。同时进行钻探，摸清地下连续墙部位的地下障碍物情况。2.3.2按设计地面标高进行场地平整，拆迁施工区域内的房屋、通讯、电力设施以及上下水管道等障碍物，挖除工程部位地面以下m内的地下障碍物。施工场地周围设置排水系统。2.3.3根据工程结构、地质情况及施工条件制定施工方案，选定并准备机具设备，进行施工部署、平面规划、劳动配备及划分槽段；确定泥浆配合比、配制及处理方法，编制材料、施工机具需用量计划及技术培训计划，提出保证质量、安

52、全及节约等的技术措施。2.3.4按平面及工艺要求设置临时设施，修筑道路，在施工区域设置导墙；安装挖槽、泥浆制配、处理、钢筋加工机具设备；安装水电线路；进行试通水、通电、试运转、试挖槽、混凝土试浇灌。3、操作工艺3.1工艺流程(图3.1)图3.1多头钻施工及泥浆循环工艺3.2导墙设置3.2.1在槽段开挖前，沿连续墙纵向轴线位置构筑导墙，采用现浇混凝土或钢筋混凝土浇3.2.2导墙深度一般为12m，其顶面略高于地面50100mm，以防止地表水流入导沟。导墙的厚度一般为100200mm，内墙面应垂直，内壁净距应为连续墙设计厚度加施工余量(一般为4060mm)。墙面与纵轴线距离的允许偏差为10mm，内外

53、导墙间距允许偏盖5mm，导墙顶面应保持水平。3.2.3导墙宜筑于密实的粘性土地基上。墙背宜以土壁代模，以防止槽外地表水渗入槽内。如果墙背侧需回填土时，应用粘性土分层夯实，以免漏浆。每个槽段内的导墙应设一溢浆孔。3.2.4导墙顶面应高出地下水位1m以上，以保证槽内泥浆液面高于地下水位0.5m以上，且不低于导墙顶面0.3m。3.2.5导墙混凝土强度应达到70%以上方可拆模。拆模后，应立即将导墙间加木支撑至槽段开挖拆除。严禁重型机械通过、停置或作业，以防导墙开裂或变形。3.3泥浆制备和使用3.3.1泥浆的性能和技术指标，应根据成槽方法和地质情况而定，一般可按表3.3.1采用。泥浆性能指标表3.3.1

54、项目性能指标检查方法一般地层软弱土层密度粘度胶体率稳定性失水量pH值泥皮厚度静切力(1min)含砂量1.041.25kgL1822s95%0.05gcm330mL30min101.53.0mm30min1020mgcm298%0.02gcm320mL30min891.01.5mm30min2050mgcm24%泥浆密度秤500700mL漏斗法100mL量杯法500mL量筒或稳定计失水量仪pH试纸失水量仪静切力计含砂量测定器注：1.密度：表中上限为新制泥浆，下限为循环泥浆。一般采用膨润土泥浆时，新浆密度控制在1.041.05；循环程中的泥浆控制在1.251.30；对于松散易坍地层，密度可适当加大

55、。浇灌混凝土前槽内泥浆控制在1.151.25，视土质情况而定；2.成槽时，泥浆主要起护壁作用，在一般情况下可只考虑密度、粘度、胶体率三项指标；3.当存在易塌方土层(如砂层或地下水位下的粉砂层等)或采用产生冲击、冲刷的掘削机械时，应适当考虑，泥浆粘度，宜用2530s。3.3.2在施工过程中应加强检查和控制泥浆的性能，定时对泥浆性能进行测试，随时调泥浆配合比，做好泥浆质量检测记录。一般作法是：在新浆拌制后静止24h，测一次全项(含砂量除外)；在成槽过程中，一般每进尺15m或每4h测定一次泥浆密度和粘度。在槽结束前测一次密度、粘度；浇灌混凝土前测一次密度。两次取样位置均应在槽底以上200mm处。失水

56、量和pH值，应在每槽孔的中部和底部各测一次。含砂量可根据实际情况测定。稳定性和胶体率一般在循环泥浆中不测定。3.3.3泥浆必须经过充分搅拌，常用方法有：低速卧式搅拌机搅拌；螺旋桨式搅拌机搅拌；压缩空气搅拌；离心泵重复循环。泥浆搅拌后应在储浆池内静置24h以上，或加分散剂膨润土或粘土充分水化后方可使用。3.3.4通过沟槽循环或混凝土换置排出的泥浆，如重复使用，必须进行净化再生处理。一般采用重力沉降处理，它是利用泥浆和土渣的密度差，使土渣沉淀，沉淀后的泥浆进入贮浆池，贮浆池的容积一般为一个单元槽段挖掘量及泥浆槽总体积的2倍以上。沉淀池和贮浆池设在地上或地下均可，但要视现场条件和工艺要求合理配置。如

57、采用原土造浆循环时，应将高压水通过导管从钻头孔射出，不得将水直接注入槽孔中。3.3.5在容易产生泥浆渗漏的土层施工时，应适当提高泥浆粘度和增加储备量，并备堵漏材料。如发生泥浆渗漏，应及时补浆和堵漏，使槽内泥浆保持正常。3.4槽段开挖3.4.1挖槽施工前应预先将连续墙划分为若干个单元槽段，其长度一般为47m。每个单元槽段由若干个开挖段组成。在导墙顶面划好槽段的控制标记，如有封闭槽段时，必须采用两段式成槽，以免导致最后一个槽段无法钻进。3.4.2成槽前对钻机进行一次全面检查，各部件必须连接可靠，特别是钻头连接螺栓不得有松脱现象。3.4.3为保证机械运行和工作平稳，轨道铺设应牢固可靠，道碴应铺填密实

58、。轨道宽度允许误差为5mm，轨道标高允许误差10mm。连续墙钻机就位后应使机架平稳，并使悬挂中心点和槽段中心一致。钻机调好后，应用夹轨器固定牢靠。3.4.4挖槽过程中，应保持槽内始终充满泥浆，以保持槽壁稳定。成槽时，依排渣和泥浆循环方式分为正循环和反循环。当采用砂泵排渣时，依砂泵是否潜入泥浆中，又分为泵举式和泵吸式。一般采用泵举式反循环方式排渣，操作简便，排泥效率高，但开始钻进须先用正循环方式，待潜水砂泵电机潜入泥浆中后，再改用反循环排泥。3.4.5当遇到坚硬地层或遇到局部岩层无法钻进时，可辅以采用冲击钻将其破碎，用空气吸泥机或砂泵将土渣吸出地面。3.4.6成槽时要随时掌握槽孔的垂直精度，应利

59、用钻机的测斜装置经常观测偏斜情况，不断调整钻机操作，并利用纠偏装置来调整下钻偏斜。3.4.7挖槽时应加强观测，如槽壁发生较严重的局部坍落时，应及时回填并妥善处理。槽段开挖结束后，应检查槽位、槽深、槽宽及槽壁垂直度等项目，合格后方可进行清槽换浆。在挖槽过程中应作好施工记录。3.5清槽3.5.1当挖槽达到设计深度后，应停止钻进，仅使钻头空转而不进尺，将槽底残留的土打成小颗粒，然后开启砂泵，利用反循环抽浆，持续吸渣1015min，将槽底钻渣清除干净。也可用空气吸泥机进行清槽。3.5.2当采用正循环清槽时，将钻头提高槽底100200mm，空转并保持泥浆正常循环，以中速压入泥浆，把槽孔内的浮渣置换出来。

60、3.5.3对采用原土造浆的槽孔，成槽后可使钻头空转不进尺，同时射水，待排出泥浆密度降到1.1左右，即认为清槽合格。但当清槽后至浇灌混凝土间隔时间较长时，为防止泥浆沉淀和保证槽壁稳定，应用符合要求的新泥浆将槽孔的泥浆全部置换出来。3.5.4清理槽底和置换泥浆结束1h后，槽底沉渣厚度不得大于200mm；浇混凝土前槽底沉渣厚度不得大于300mm，槽内泥浆密度为1.11.25、粘度为1822s、含砂量应小于8%。3.6钢筋笼制作及安放3.6.1钢筋笼的加工制作，要求主筋净保护层为7080mm。为防止在插入钢筋笼时擦伤槽面，并确保钢筋保护层厚度，宜在钢筋笼上设置定位钢筋环、混凝土垫块。纵向钢筋底端距槽底