基坑工程毕业设计(完整资料)

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毕业设计基坑工程毕业设计(完整资料）(可以直接使用，可编辑优秀版资料，欢迎下载）某大厦基坑工程设计摘要本设计资料中给出地基土层主要由素填土、淤泥质杂填土、粉质粘土、圆砾构成.地形为坡地,由人工推填平整，场地较平整。原始地貌为侵蚀性堆积岗地。由于东侧为工商局宿舍，楼高六层，其最近距离为５.6m，西侧为马路,最近距离为6．5m,其余两侧为空地,且出于减少施工对其东侧建筑物造成较大影响，减小施工噪声，降低造价费，尽量缩短工期等原因考虑，主体基坑支护采用分两侧(BC侧和AB、AＤ、DC侧）采用不同的支护体系支护：ＢC侧是钻孔灌注桩加锚杆的支护体系，采用钻孔灌注桩的基坑开挖深度为10m，总桩长１4m；（AB、AD、ＤC)侧是土钉墙支护,基坑开挖深度10m.土层锚杆作为一种新兴科学，将会更广泛地运用到工程实践中,其具有较高的科学性、使用性,且施工方便，不占场地。设计的主要内容有支护方案的选择、钻孔灌注桩的设计与计算、土钉及锚杆的计算、基坑整体稳定性验算.关键词：深基坑支护;土钉墙;钻孔灌注桩；锚杆支撑目录TOＣ\o”1-3＂\h\z\u第１章设计任务说明２００782318\h11.1基本资料PＡGEREF_Toc2007８23１9\h1ＨYPＥRＬINK3。２．１侧向土压力计算83.３锚杆的设计13HYＰERLIＮK第4章(AB。ＡＤ。DC）断面的围护结构设计与计算20４。1土钉计算2０HYPERLＩＮK\l＂_Toc20０７82368＂４．2配筋计算２４4．3ＨYＰERLＩNK5.1基坑的整体抗滑稳定性验算PAGEREF＿Tｏc200782３６1＼ｈ2６ＨYＰERLINK\l"_Toc20０782３６３＂5。2基坑抗倾覆稳定性验算PAＧEREＦ＿Ｔｏc2007823６3\h25ＨYPEＲLＩNＫ5．3基坑抗隆起稳定性验算29HYPEＲＬINＫ\l”＿Ｔoｃ２007８2414＂参考文献３1HYＰERLＩNK\l”_Ｔoc２0078２4１３"结束语3２第一章设计任务说明1．1基本资料1。１.1基坑周边环境条件基坑西侧为马路，最近距离为6．5m.东侧为工商局宿舍，楼高六层，其最近距离为5。６m。人工推填平整，场地较平整。地面标高为６7.9m,基坑挖深１0m。图1基坑平面图1。1。２岩土层分布特征根据地质勘察资料，在Ａ—B—C—D段主要分布的土层如下：(１）杂填土(Qm1）:褐灰至褐红色,以粘性土为主,含大量砖块及碎石生活垃圾,人工填积，结构松散，不含地下水，湿.埋深１．00~1。１1m,层厚1．20～4．0０ｍ，层底标高66。70~６6.80m.(2)素填土eｑ\ｏ＼ac(○，2）（Qｍ1)：褐红色，以粘性土为主，含少量砖块及碎石。人工新近填积，未完成自重固结，结构松散,不含地下水，湿.埋深０。00～1.10m,层厚1。20～4.0０m，层底标高６3。10～66.70m.（3）淤泥质杂填土eｑ\ｏ＼aｃ（○，3)(Qａ1）：褐灰至灰黑色，含大量碎石及生活垃圾腐烂物，具臭味,含地下水，软塑状,易变形，很湿。埋深１.8０～4.00m，层厚0。70～2。90m，层底标高63.10~64。1０m.(4）粉质粘土ｅq\o＼ａc（○,４)（Qａ１)：褐黄至褐红色，含少量灰白色团状高岭土及铁锰氧化物，裂隙发育,摇震无反应。土状光泽,干强度一般,顶部受水浸泡严重.硬塑，中密，稍湿.埋深0.０0～４.70m，层厚2。10～６.７0ｍ，层底标高60．30～62。00m.（5）圆砾eq\o\ac(○,5)(Qａ1）：黄至黄褐色,以石英硅质岩碎屑为主。含少量砂粒及粘性土，胶结一般。粗颗粒呈圆状,中风化.粒径Ø＞20mm占３5%，5~20mｍ占25%，粘性土占５%,富含地下水,中密饱和。埋深５．00~7。60ｍ，层厚4。５0～5．30m，层底标高55。８0~5６．７0m。（6）粘土eｑ\ｏ\ac(○,６)(Qa１）：紫红色，由下伏基岩风化残积而成，含少量斑状灰白色高岭土及石英粉砂、云母碎屑，裂隙发育，土状光泽,摇震无反应。干强度一般，可塑,中密，湿.（7)强风化粉砂质泥岩eq\ｏ\ac（○,7)（K):紫红色,粉砂泥质结构,层状构造，以泥质成分为主,石英粉砂为次，岩石风化强烈，裂隙发育，裂面见铁锰氧化膜,浸水易软化，干燥易散碎,顶部风化呈土状.坚硬,致密，稍湿.埋深12。50~１３。20m,层厚２。00~3。7０m，层底标高5１.50～53．１０m。（8)中风化粉砂质泥岩ｅq\ｏ\ａc(○，8）（Ｋ)：紫红色,粉砂泥质结构,以泥质成分为主,石英粉砂为次，见云母小片，岩芯表面见绿泥石斑块,偶见石膏细脉充填于裂隙中，岩石较完整，裂隙较发育,局部夹泥岩透镜体,分布无规律。浸水易软化，干燥易碎裂。坚硬，致密，稍湿。埋深14．80～16.４0m,层厚2.40~9。80ｍ，层底标高43。10～４9。70m。地下水位简况:场地主要见上层滞水及潜水。上层滞水主要赋存于素填土eｑ\ｏ\ac（○,2)和淤泥质杂填土eq\ｏ\ac(○，３）中，受大气降水及地表水的补给，季节性变化明显；潜水主要赋存于圆砾eq＼o\ac(○,5)中，受同层地下水补给。测得初见水位０．30～７.0０ｍ，相应标高6０。9０～67。６０m，测得静止水位０.4０～2。50m,相应标高65。40~67.40m。场地地下水对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性.图２岩土层分布图1。1.３基坑侧壁安全等级及重要性系数丝绸大厦基坑安全等级为一级，基坑重要性系数γ0=1。０。1。1。4设计依据(1）地质勘察报告及相关资料;（2《建筑基坑支护技术规范》（JＧJ120－99）;（3）《建筑基坑工程技术规范》（YB９258—９7);（４)《岩土工程预决算指南》；(5)《深基坑工程》；（６）《深基坑工程设计施工手册》;(7）《深基坑支护设计与施工》;(8）《工程概预算》；（9）《基坑工程手册》等.第二章支护体系方案的选择2.1常见支护体系的类型及其特点和适用范围放坡开挖:适用于周围场地开阔，周围无重要建筑物，只要求稳定,位移控制五严格要求，价钱最便宜,回填土方较大。深层搅拌水泥土围护墙:深层搅拌水泥土围护墙是采用深层搅拌机就地将土和输入的水泥浆强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙。水泥土围护墙优点：由于一般坑内无支撑，便于机械化快速挖土;具有挡土、止水的双重功能;一般情况下较经济;施工中无振动、无噪音、污染少、挤土轻微，因此在闹市区内施工更显出优越性。水泥土围护墙的缺点：首先是位移相对较大,尤其在基坑长度大时，为此可采取中间加墩、起拱等措施以限制过大的位移；其次是厚度较大，只有在红线位置和周围环境允许时才能采用,而且在水泥土搅拌桩施工时要注意防止影响周围环境。高压旋喷桩：高压旋喷桩所用的材料亦为水泥浆，它是利用高压经过旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合形成水泥土加固体，相互搭接形成排桩，用来挡土和止水。高压旋喷桩的施工费用要高于深层搅拌水泥土桩，但其施工设备结构紧凑、体积小、机动性强、占地少，并且施工机具的振动很小,噪音也较低,不会对周围建筑物带来振动的影响和产生噪音等公害,它可用于空间较小处,但施工中有大量泥浆排出,容易引起污染.对于地下水流速过大的地层，无填充物的岩溶地段永冻土和对水泥有严重腐蚀的土质,由于喷射的浆液无法在注浆管周围凝固,均不宜采用该法.槽钢钢板桩:这是一种简易的钢板桩围护墙,由槽钢正反扣搭接或并排组成.槽钢长6～8m,型号由计算确定.其特点为：槽钢具有良好的耐久性,基坑施工完毕回填土后可将槽钢拔出回收再次使用；施工方便，工期短；不能挡水和土中的细小颗粒,在地下水位高的地区需采取隔水或降水措施;抗弯能力较弱,多用于深度≤4ｍ的较浅基坑或沟槽，顶部宜设置一道支撑或拉锚;支护刚度小,开挖后变形较大。钢筋混凝土板桩：钢筋混凝土板桩具有施工简单、现场作业周期短等特点,曾在基坑中广泛应用，但由于钢筋混凝土板桩的施打一般采用锤击方法,振动与噪音大，同时沉桩过程中挤土也较为严重,在城市工程中受到一定限制。此外,其制作一般在工厂预制，再运至工地,成本较灌注桩等略高。但由于其截面形状及配筋对板桩受力较为合理并且可根据需要设计,目前已可制作厚度较大（如厚度达５０0mm以上)的板桩,并有液压静力沉桩设备,故在基坑工程中仍是支护板墙的一种使用形式。钻孔灌注桩:钻孔灌注桩围护墙是排桩式中应用最多的一种,在我国得到广泛的应用.其多用于坑深7～15m的基坑工程,在我国北方土质较好地区已有８～9m的臂桩围护墙。钻孔灌注桩支护墙体的特点有：施工时无振动、无噪音等环境公害，无挤土现象,对周围环境影响小；墙身强度高，刚度大，支护稳定性好,变形小；当工程桩也为灌注桩时,可以同步施工,从而施工有利于组织、方便、工期短;桩间缝隙易造成水土流失,特别时在高水位软粘土质地区，需根据工程条件采取注浆、水泥搅拌桩、旋喷桩等施工措施以解决挡水问题;适用于软粘土质和砂土地区,但是在砂砾层和卵石中施工困难应该慎用;桩与桩之间主要通过桩顶冠梁和围檩连成整体，因而相对整体性较差，当在重要地区,特殊工程及开挖深度很大的基坑中应用时需要特别慎重.地下连续墙:通常连续墙的厚度为６00ｍm、80０ｍm、１000ｍm,也有厚达1200mm的,但较少使用。地下连续墙刚度大，止水效果好，是支护结构中最强的支护型式，适用于地质条件差和复杂，基坑深度大，周边环境要求较高的基坑,但是造价较高，施工要求专用设备。土钉墙：土钉墙是一种边坡稳定式的支护,其作用与被动的具备挡土作用的上述围护墙不同，它是起主动嵌固作用,增加边坡的稳定性，使基坑开挖后坡面保持稳定。土钉墙主要用于土质较好地区,我国华北和华东北部一带应用较多，目前我国南方地区亦有应用,有的已用于坑深10m以上的基坑，稳定可靠、施工简便且工期短、效果较好、经济性好、在土质较好地区应积极推广。SMW工法:SMＷ工法亦称劲性水泥土搅拌桩法,即在水泥土桩内插入H型钢等（多数为H型钢,亦有插入拉森式钢板桩、钢管等),将承受荷载与防渗挡水结合起来，使之成为同时具有受力与抗渗两种功能的支护结构的围护墙。SMＷ支护结构的支护特点主要为:施工时基本无噪音，对周围环境影响小；结构强度可靠，凡是适合应用水泥土搅拌桩的场合都可使用,特别适合于以粘土和粉细砂为主的松软地层；挡水防渗性能好,不必另设挡水帷幕;可以配合多道支撑应用于较深的基坑；此工法在一定条件下可代替作为地下围护的地下连续墙,在费用上如果能够采取一定施工措施成功回收H型钢等受拉材料;则大大低于地下连续墙,因而具有较大发展前景。2.2基坑支护方案的确定本工程地下水位较高,基坑开挖深度为1０米,且BC侧由于距离建筑物较近(5．6m）,严格按照《建筑基坑支护设计规程》（JGJ120—99)、《建筑基坑工程技术规范》（YB９25８－97)、《深基坑支护设计与施工》中的有关要求进行。经过详细的分析后认为:本设计基坑支护方案,在满足基坑土方开挖、地下室结构施工及周围环境保护对基坑支护结构的要求,符合“安全可靠，经济合理,技术可行，方便施工”的原则。基坑分为(ＡＢ、CD、ＡD)和BC两个计算区段，由于ＢC区段距离建筑物较近，为减少施工对其东侧建筑物造成较大影响,减小施工噪声,降低造价费用则采用钻孔灌注桩与锚杆支撑,(AB、CＤ、AＤ）区段周边环境较为宽松，在考虑地质、造价、工期等方面综合原因后，可采用土钉墙支护。BC断面的围护结构设计与计算3．１土压力系数计算按照朗肯土压力计算理论作为土侧向压力设计的计算依据,即:主动土压力系数:被动土压力系数:3．2支护结构设计计算该段为基坑东侧B—C段，采用钻孔灌注桩加两道锚杆进行施工，取桩径为0。8ｍ，两桩之间的距离取1．5ｍ。结构外侧地面附加荷载q取１0kPa.表３．１各土层系数表序号图层名称层厚（m)粘聚力C(）内摩擦角φ()重度(）KaKp１粉质粘土6．71２2３180.438２．2832圆砾4。8040200。21７4。６3粘土1.5２015２０0．5891.６9８4强风化粉砂质泥岩31520230。４０６2.4645强风化粉砂质泥岩52４３02５０．33333。２．１侧向土压力计算1、第一阶段挖土深３.５m，并在—3m标高处设立锚杆按朗肯理论计算主动与被动土压力强度，其公式如下:其中:——朗肯主动土压力强度（）——地面均匀荷载()-—第层土的重度（)——第层土的厚度()-—朗肯主动土压力系数；(1）求第一层土的主动和被动土压力(2）求开挖面下土压力为0点(3）求O点开挖面以上土压力（４）求ｏ以上作用在桩上土压力对o点的力矩：(5）桩在d下嵌故深度t假设支座d处的反力需要桩长度，则桩长取6m２、第二阶段挖土深６．7m,并在-6m标高处设立锚杆(1)求第一层土的主动和被动土压力(２）求开挖面下土压力为0点(3）求O点开挖面以上土压力（４）求o以上作用在桩上土压力对o点的力矩:图３.2开挖第二阶段土压力分布简图（5）计算支撑反力支撑到ｄ点距离支撑反力假设支座d处的反力（6)桩在d下嵌故深度ｔ需要桩长度,则桩长取１0m3、第三阶段挖土深10m土压力系数采用加权平均计算，开挖面范围内土体力学指标加权平均值为:(1)土压力计算0m处：10m处上：10m处下:土压力为０的距开挖面的ｄ点深度:d以上对桩的土压力的合力：ｄ以上作用在桩上土压力对ｄ点的力矩:图3。３开挖第三阶段土压力分布简图（2）计算支撑反力:第一层支撑到d点距离:第二层支撑到d点距离：第一层支撑反力取第一层挖土时的值：第二层支撑反力值假设支座d处的反力：(3)桩在ｄ下嵌故深度t需要桩长度，则桩长取14m（4）桩强度验算桩上剪力为0的位置距地面以下y处3。3锚杆的设计３.3.１锚杆承载力的计算（1)本工程采用两层锚杆，水平间距一般取（1．５~４.5)m，此处为１．5m；倾角(2)由前面的计算可以知道，锚杆的水平力是，(３)由可得：（４）锚杆自由段长度的计算：图３.4锚杆自由段长度计算简图O为土压力零点,OE为假想滑裂面,锚杆AＤ与水平线AC夹角,AB为非锚固段，可由几何关系得:因为小于5m，而规范规定锚杆自由端长度不得小于５m，为了结构的稳定，这里我们取两道锚杆的自由段都为6m（５）锚杆的锚固段长度的计算：圆柱形水泥压浆锚杆的锚固段长度按下式计算：其中：-—锚固段直径,可取钻头直径的1．2倍;——锚固安全系数,取＝1．5,当使用年限超过两年或周围环境要求较高时取=2．0;——土层锚杆设计轴向拉力,即按挡墙计算得到的锚拉力;—-锚固体与土层之间的剪切强度,可按各地积累的经验取用，也可以按照公式其中C——土体的粘聚力;——锚固段中点的上覆压力;——锚固段与土体之间的摩擦角，通常取＝。当采用二次压注浆时，取，其中为土体的固结块剪的内摩擦角峰值。在本工程中,取，，；由于工程中采用的是直径１２０mm的钻孔机械,则暂设第一层锚杆锚固段长5m,第二层锚杆锚固段长10m,则两层锚杆锚固段中点埋深各为：剪切强度各为：所以得:由于锚固段长度不应小于4m,所以L１取5m，Ｌ２取12m土层锚杆总长度各为：(７）土层锚杆截面积和配筋的计算:土层锚杆截面积可以按照下式计算：其中Ａ-—锚杆的截面积；—-土层锚杆设计轴向拉力；——安全系数，取1。3;——锚杆材料的设计标准强度值。则根据实际情况,，，钢筋在此用HRB335的钢筋，则=３00所以带入数据得：选用选用３。4桩的配筋３．4。1桩体的配筋计算方法将圆形桩体化为长方形的墙体，然后采用双面对称配筋方法配筋,灌注桩直径为8０0mｍ，混凝土为C30,受力钢筋，分布钢筋均采用Ⅱ级钢筋.综合安全系数K=1.4，将直径为800mｍ的圆形桩体化为宽8０0ｍｍ，墙厚h的墙体。解得ｈ=700.8ｍm，取墙厚h=710mmC30混凝土的，Ⅱ级钢筋的设计强度.墙最大弯矩墙厚710mm，保护层为40mｍ,混凝土为Ｃ30，受力钢筋，分布钢筋均采用Ⅱ级钢筋。墙最大弯矩，采用双面对称配筋（１）（2)—-桩的最大弯矩()——纵向钢筋横截面积（）（)，——混凝土强度设计值（）——钢筋强度设计值()由（1）式可知由（2）式可得总面积根据《简明深基坑工程设计施工手册》[1３］钻孔灌注桩的最小配筋率为％，故所以实配钢筋,钢筋按一排均匀布置.3。4.２构造配筋根据《简明深基坑工程设计施工手册》[13］有：钢箍宜采用螺旋筋,间距一般为,每隔应布置一跟直径不小于的焊接加强箍筋，以增加钢筋笼的整体刚度,有利于钢筋笼吊放和浇灌水下混凝土时整体性.钢筋笼的配筋量由计算确定,钢筋笼一般离孔底200~50０ｍm。因此在本基坑设计中：采用的螺旋筋为箍筋，另外每隔布置一根的焊接加强箍筋（即定位筋)3．５冠梁设计由于本工程采用钻孔灌注桩作为支护结构，为了提高支护体系的稳定性形成闭合的结构,根据要求在钻孔灌注桩顶部设置冠梁，增加整体的稳定性。根据《深基坑工程优化设计》[11]一般冠梁高度为,宽度为（为钻孔灌注桩的直径）.冠梁刚度越大,则冠梁的作用相当于支点的作用,对桩的受力和变形将起显著的作用,因此设计时可以适当的将其断面加大,配以适量的钢筋，增加刚度。本工程设计冠梁高度为800mm宽为96０ｍm。混凝土等级为。按以下公式计算冠梁的筋：式中-—冠梁的配筋面积——桩按最大弯矩配筋时的钢筋面积本基坑取系数为，所以根据规范规定最小配筋率为0.2％，故所以实配钢筋,箍筋采用。3．6腰梁设计锚喷支护腰粱计算按多跨连续梁计算(见计算简图）图3.5锚喷支护腰粱计算简图,其中，所以：计算结果得：经计算选用腰粱型号见基坑支护腰梁型钢选用表锚杆槽钢型号W（）Ｍ（KN.m)跨度(m）1。5２２92１．76２[８5０.6１0．8８锚杆轴向力(KN)45．534．１2[1０79.417。１71.253．42［1２.６124.２２6。792．369.2２［1４ａ1613４.699。97４.92[14b１74．2３７.51２4.293。1２[16a216.64６.6１341002[16２33。650。2162.1121.6２［１8a2８２.860。8174。5130．9２［18３０4.4６5。5２04。115３。１2［20ａ356７6．5219。5164。4２［20３８２．88２。3２49。51872[22a4３5。29３。6则腰梁配筋结果为：第一层锚杆处腰梁的配筋可选用２[1０，第二层锚杆处腰梁的配筋可选用2［２0a.此工程中为了安全起见,两层锚杆的腰梁都采用2［２０a的槽钢,箍筋选用（ＡB。ＡＤ.ＤＣ）断面的围护结构设计与计算4。1土钉计算该段为基坑采用土钉墙支护进行施工,基坑实际挖深10ｍ，结构外侧地面附加荷载q取１０kPa。,开挖斜面坡取,土钉间距为１.5ｍ.土钉垂直倾角为15０表4。1(AＢ。ＡＤ.ＤC)侧基坑土层系数表序号图层名称层厚(m）粘聚力C（)内摩擦角φ(）重度（)KａKp1杂填土5。688180。75６１.3233粉质粘土3．5１223180。4３８2。２8３４圆砾５．30４0２00。2174。6５粘土１。02０１520０。5８９1.69８6强风化粉砂质泥岩３１５20230．４062．4６47中风化粉砂质泥岩５２４30250。３333（1）基坑深度范围内各指标的加权平均值为:（2)各土钉处水平荷载标准值分别为：由公式,可得：（３）折减系数（4）各道土钉受拉荷载标准值为：由公式，可得:（5）土钉抗拉承载力设计值为：由公式，可得:经查«土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值»表取，土钉在稳定土体内的长度为:根据公式,可得:(6）土钉在直线破裂面内的长度:由公式，可得：(7）土钉总长度为:取9m取12m取15ｍ取11m取１3m取8m４.2配筋计算钢筋选用HRB３35级钢筋,钢筋抗拉强度设计值,土钉钢筋为:第1，2，6排土钉选用,钢筋面积,满足；第3，4，5排土钉选用,钢筋面积，满足;钢筋按构造要求取Ⅱ级螺纹钢筋.每根土钉周围布置Φ14横纵双向加强筋。根据构造要求喷射混凝土面厚度取１00mm,喷射混凝土等级为C20，混凝土面层配Ⅰ级钢筋4。3土钉稳定性验算４.３.1土钉的抗滑动稳定性分析作用在墙后的滑移合力为土体主动土压力:土钉墙的厚度Ｂ为：，取４.3.２土体的抗倾覆稳定性验算墙体的抗倾覆弯距为：墙底受到弯距为基坑的稳定性验算5.1基坑的整体抗滑稳定性验算根据《简明深基坑工程设计施工手册》[6]采用圆弧滑动面验算板式支护结构和地基的整体稳定抗滑动稳定性时,应注意支护结构一般有内支撑或外拉锚杆结构、墙面垂直的特点.不同于边坡稳定验算的圆弧滑动,滑动面的圆心一般在挡墙上方，基坑内侧附近。通过试算确定最危险的滑动面和最小安全系数。考虑内支撑或者锚拉力的作用时,通常不会发生整体稳定破坏，因此，对支护结构，当设置外拉锚杆时可不做基坑的整体抗滑移稳定性验算。5.2基坑抗倾覆稳定性验算根据《建筑基坑支护技术规程应用手册》［１1]抗倾覆安全系数如下:其中有式中——被动土压力系数与主动土压力系数的比值——基坑的开挖深度——最下道支撑点到基坑底的距离-—桩的入土深度——地面荷载,--桩长范围内土层的重度的加强平均值——桩长范围内土层的内摩擦角的加强平均值—-桩长范围内土层的粘聚力的加强平均值——踢脚安全系数。其范围为1、第一阶段抗倾覆稳定性验算由于，，，，，2、第二阶段抗倾覆稳定性验算由于，，，，,3、第三阶段抗倾覆稳定性验算:其中有：桩长范围内的所有土层参数的加权平均值如下:由公式可知：由于，，，，,5。3基坑抗隆起稳定性验算采用同时考虑c、φ的计算方法验算抗隆起稳定性.式中——墙体插入深度；—-基坑开挖深度；——地面超载;-—坑外地表至墙底，各土层天然重度的加强平均值;——坑内开挖面以下至墙底，各土层天然重度的加强平均值；、——地基极限承载力的计算系数;用普郎特尔公式,、分别为:,、——为墙体底端的土体参数值；其中、、、参考文献［1]高大钊主编．深基坑工程［Ｍ]．机械工业出版社1999[2]中国建筑科学研究院主编.中华人民共和国行业标准。建筑基坑支护技术规程（JGＪ12０－99)［Ｍ].中国建筑工业出版社１9９9[3］中华人民共和国国家标准。混凝土结构设计规范GBＪ1０—89[M］．中国建筑工业出版社[4］赵志缙应惠清主编．简明深基坑工程设计施工手册[Ｍ]。中国建筑工业出版社1997［5]刘宗仁主编.基坑工程[M］。哈尔滨工业大学出版社2０0８[6］中冶集团建筑研究总院主编．岩土锚（索）杆技术规程（ＣECS22:2０05）［Ｍ］．中国计划出版社2００5结束语经过几周的奋战我的毕业设计终于完成了.在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结,但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺，自己要学习的东西还太多。在这次毕业设计中，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质.在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学.我的心得也就这么多了,总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多,真是万事开头难,不知道如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉.此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在此要感谢我的指导老师周秋娟老师对我的悉心指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响.而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富,使我终身受益。山东凯文科技职业学院201１届毕业论文基于VisualC++的五子棋游戏设计——主要算法的设计与实现学院：信息学院学生姓名：XXX指导教师：张老师专业：软件技术班级：08软件1班完成时间:２0摘要本论文主要阐述以面向对象的程序开发语言VＣ＋+为开发工具,设计一个五子棋游戏。本系统是个小型游戏,可以单机使用，也可以网络两个人游戏，也可以和电脑进行游戏。论文首先介绍了开发背景及开发语言的介绍。然后介绍设计该游戏的框架结构，然后介绍了程序的设计过程,以及程序的相关算法。其中算法是我主要负责的，算法（Algoritｈm）是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入，在有限时间内获得所要求的输出.如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题，执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。关键词:游戏，系统,图片，算法，VｉsuaｌC++ＡbstrａｃtThispapermainlyｅxpoundｓｏｎobｊeｃｔ－oriｅｇｒａmｍｉnglaｎguａgefoｒdevｅlｏpmeｎｔtoolｓ，deｓignoｆｖc++ａrenjugame。Thｉsｓｙｓtemiｓasｍaｌｌｇame，ｃaｎuｓeｓingle，aｌsocanneｔworktｗogａｍe,canaｌsoandcoｍｐuｔergａmｅs。Itfirstｌyintｒoducesｔhｅdeveｌopmentbackgrouｎｄaｎddｅveｌｏｐmentofｌaｎｇuaｇeisiｎtroｄuｃed。Anｄthｅnintroducｅｄthedｅｓignfｒaｍeｓtructｕreｏfthegaｍｅ，thｅnintroducｅsthedesiｇｎproｃｅｓsoftheprogram，anｄtheｒｅlａｔedalｇｏｒithmprｏcedｕres.AmｏnｇtｈeｍisImaｉnlyreｓｐonsiblefｏrtheAｌgoriｔhｍ,ｔhｅAlgorithm（ｄoｎｅ）isａseｒieｓofｔhesolutioｎtotheｐroblemofcｌearinｓtｒuctionｓ,ｔhｅAlgｏrｉｔhmｒｅpreｓeｎtsaｓystematicａppｒoaｃｈdescribeｔhｅsolvingstratｅｇymechaｎiｓm。Ｔhaｔis，toｓomeofｔｈestａndａrdinpuｔ,inlimitｅｄtiｍｅgｅｔrｅquｉrｅdoｕｔｐut.Ifanaｌgorｉthｍwithadefｅct，orisnotsuitabｌefｏｒaproblemis，carryouttheａlgｏriｔhmwｉllnotsｏlvetｈeprobleｍ。Dｉｆfｅrｅnｔａｌgoritｈｍmａyusediffｅrenttime,ｓpaceorefficiencytocｏｍｐlｅｔeｔｈｅsametask．Ｋeyｗords:Thegame，ｔhesystem，pｉｃｔuｒes，alｇｏrithm,ViｓuaｌＣ++目录ＴOC＼o”1-3”\h\z＼u1引言PAGＥＲＥF_Tｏc296063835\h1HYＰERＬIＮK\l＂_Toc２96063８36＂1。1五子棋介绍PAGＥＲEＦ_Toc2960638３6\ｈ１1．2开发背景PAＧEREF_Toc296063８37＼h11。3开发环境及运行环境PAGEREF＿Toc２96０63８38\h1HYPERLINＫ\l”_Toc296０63８3９”1.3.１开发环境ＰＡGEＲEF_Toc２960６3839\h1HＹPEＲＬIＮK\h\u摘要PAGEＲEF＿Toc2２929I1.引言PAＧEＲEF_Tｏc1435８1HYPＥRLINＫ\l＿Toc130871.1课题研究的意义与作用PＡGＥREF_Toc13０８71１.2研究现状及发展趋势PAGEＲEF_Toc3２16821１4722．系统总体设计PＡGEREF＿Toc１14724HYPERLＩNK\l_Toc28１602.1本设计的任务要求ＰＡGERＥF_Toｃ２８16042.2系统的整体设计PAＧEREF_Ｔoc349043。系统硬件模块的设计ＰAGＥREF_Toc224234HYPERLIＮＫ\l＿Toc183923。1单片机系统模块的设计ＰAGＥREF＿Toc１8３9２4HYPEＲLIＮK\l_Ｔoc293473。1。1ＳTC8９C52单片机的简介PAGEREＦ＿Ｔｏc29３475３.1．２单片机时钟电路的设计PAGEREF_Tｏc3５306HYＰERLINK\l_Ｔｏｃ2５1103.1。3单片机复位电路的设计PAGEＲEF_Ｔｏc251106３。2液晶显示模块PAＧEREＦ_Toc2176６7３。２．1LＣD16０2的简介PAGEREF＿Tｏc98６8７3。２.2液晶显示模块的设计PAＧＥＲＥF＿Tｏc315８98HYPEＲLINＫ\l_Toｃ1868３。3温度采集模块的设计ＰAGERＥF_Tｏc186８93。3.1DS１8B2０简介PAＧＥREF_Ｔoc2０5299３．3.2DS１8Ｂ２0的特点PＡGERＥF_Toc1943110HYPEＲＬINＫ\l＿Toｃ16６4８３.4继电器模块的设计６４81０HＹPERLINK\l_Toｃ98643。4．1继电器简介ＰAＧEＲEＦ_Ｔoc９8６4１03。4。2电磁式继电器工作原理ＰAGERＥF＿Tｏc28２３3１1HYＰERＬＩNＫ\l_Toc65163。4.3继电器电路的设计PAＧEREＦ_Toc65１611HYPERLINK\l_Tｏｃ3869３。5调速电路的设计PAGEREF＿Toｃ3８69１1３．5．1固态继电器简介PAGＥRＥF＿Ｔoｃ341５1１3.5．2ＭGR－1D4810型固态继电器特点ＰAGＥREＦ_Ｔoc26３6４１2HYPERLIＮK\l_Ｔoc1８2３9３.5.３固态继电器调速原理PAGEREF_Toｃ1823９１3HYPERLIＮK\l＿Toc246583。6红外遥控模块的设计PAＧＥREF＿Ｔoc246５8133。6．１红外遥控原理PＡGＥREF＿Toc9０1413HＹPERLINK\l_Toc156483．6.２红外发射端PAＧEＲEF_Ｔoｃ1５64813HYPERLINK\l_Tｏc24７893．6.3MYS-１838红外接收端PAＧEREF_Ｔoc24７8９1４３.7实时时钟模块电路的设计PAＧＥＲEＦ＿Toc5５8２１5HYPERLIＮＫ\l＿Toc３1０４9３。7。1ＤＳ1302时钟芯片简介PＡＧＥREF＿Toc310４915HYPERLIＮK\l_Tｏc24４7０３。7.2ＤS13０２工作原理PＡGEREＦ_Toc244７０16HYＰERLINK\l_Toc29342３.7。3实时时钟模块电路的设计ＰAＧEREF_Toｃ2９3４217HＹPERLINK\l＿Ｔoc1６1693。８报警提示电路的设计ＰAGEREＦ_Toｃ1616９1７HYPEＲLＩＮK\l_Toc59２3．8．１蜂鸣器简介PAGＥＲＥF＿Toｃ59217HＹＰEＲLＩNK\l_Toc２０８5３3.8．2有缘压电式蜂鸣器工作原理PＡGEREＦ_Tｏc20８5317HYPＥRLINK\l_Ｔoｃ85573。８。3电路的设计PAＧEＲEF_Toc８557１7ＨYPERLINＫ\l_Toc91４83.９感光模块的设计ＰＡGＥREF_Toｃ914８１８HYＰERLIＮK\l_Toc17503。９.1光敏电阻简介PAGEＲＥF_Tｏc１75018HYPERLＩＮK\l_Ｔoc75243.９.2光敏电阻传感器模块PAGＥREF_Ｔｏｃ752４１8３.10人体检测电路的设计PAGEＲEＦ_Toc24662２０HYPＥRＬＩNK\l_Toc289５63．10.１光电传感器原理简介PAGEREF_Ｔｏc２８956203.１0．2红外避障传感器模块ＰAGEＲEF_Toc1066７2０HYＰERLＩNＫ\l_Ｔｏc6216４.系统软件的设计PＡＧEREＦ_Ｔoc621６２3４．1系统软件流程PAGEREF_Ｔｏc14５282313０25４.１.1主流程PAGEREF＿Ｔoｃ１３02５23HYＰERLIＮK\l＿Ｔoc30６3６４.1.2红外解码子流程PAGＥREF_Ｔoc３0６362４４.１。3执行机构子流程ＰAGＥREF_Toc18２8０24HYPERＬIＮK\l＿Ｔoｃ2０1754。2系统软件编译PAGEREＦ_Ｔoc2017525ＨＹＰERＬINK\l_Toc2501２4.2。1编程语言选择PAGEREF_Ｔoｃ25０122５4.２。2编译器选择ＰAＧＥREF_Tｏc175２125HYPERＬINK\l_Toc72935.系统调试ＰAＧＥREＦ_Tｏｃ729326ＨYＰERLINK\l_Tｏc237８2５．1硬件调试PAGEREF＿Toc２3７82265．1。１硬件调试方法ＰAGＥREF_Ｔoc４０8126ＨＹPERＬINK\l_Toc１88０05。1。２硬件电路中常用的抗干扰设计方法PAGEREF_Ｔｏc1８8００２6HYＰＥRLIＮK\l＿Toc２２2075.2系统软件程序的编译与仿真PAGEＲEF_Tｏc22２0727５.2。1程序编译ＰＡＧEＲEF_Ｔoc1135３275。２。2程序调试PＡGEREF_Ｔoc2922528ＨＹPERＬINK\l＿Ｔoc158535。3程序下载PAＧＥREF_Toc1585３2９ＨＹPERLIＮK\l＿Tｏc16８４35.３。1程序下载工具PＡGEＲEF＿Ｔoｃ１6843295.3.２程序下载步骤PAＧEREF_Ｔoc30286２9HYPERLINＫ\l_Tｏｃ7２３3６。综合调试ＰAGＥＲＥF＿Toｃ723３3０HYPＥRＬINK\l_Toｃ6647。结束语PＡGＥREＦ_Ｔoc６6４31HYPERＬIＮK\l_Toc２０５77参考文献PAGEＲEF＿Tｏc2057732HYＰERLINK\l_Toｃ2340附录1：ＡＳＣII表和遥控指令码表PAGEREＦ_Ｔoc2340３3附录2:Porteｕs仿真图PAＧEＲＥＦ_Tｏc21430３4附录3：PＣＢ板图35HYPERLＩNK\l_Ｔｏc14４23附录4:系统总电路图PAGＥREF_Toc14４2336附录5：程序源代码ＰAＧEREF_Tｏc1176337摘要电风扇是给人们带来凉爽夏天的家用电器,智能温控调速风扇可自动根据室内环境温度控制风扇转速.一般的电风扇只有机械档的人工调速，夏夜温度下降后人们容易因熟睡忘关风扇而受凉，当温度升高时，它又不能根据温度的变化改变转速。为了使风扇更贴近人们的生活，开发一种新型温感遥控电风扇控制智能系统是迫在眉睫的.本系统以5１系列单片机为控制核心，由遥控板、红外接收头、温度传感器（DS18B2０)使系统根据采集的环境温度以遥控方式对系统进行变档调速等控制。主控模块以STＣ8９Ｃ52单片机核心,输入部分以红外反射传感器、光敏传感器、温度传感器组成室内环境传感，遥控板键盘作入，单片机主要完成红外数据接收、温度数据、实时时钟(DS１302)数据的采集、分析及处理形成输出控制信号和数据；输出部分主要以PWM脉宽调制信号为中心，搭配普通继电器继电器模块、固态继电器模块、液晶显示模块、UＳB端口,大功率LＥD照明灯，及相应指示灯；输入输出模块同完成人机交互功能;单片机主控中心接收各种输入信号，驱动液晶显示,PWM波控制固态继电器模块来调节风扇无级转速，普通继电器模块来控制USB端口、LＣD电源，LED照明灯和各类指示灯。本系统可实现模拟自然风，使风速更符合人的感受，更具人性化。关键词：PWＭ无级调速红外发射接收固态继电器DＳ18Ｂ２０DS130２1.引言1。１课题研究的意义与作用风扇已是日常生活中常用到的电器,电风扇是通过通风换气来驱热的。通风换气是电风扇的主要功能，也是消费者看中它的本质原因。和时髦的空调相比,电风扇具有价格低和耗电量小,不受空间限制,吹出的风更贴近于自然等的优势,暂时不可能被空调取代，拥有庞大的目标消费群。现行市面上的风扇大多是手工操作，模拟调控为主要控制手段，价格低廉,功能简单，其智能及自动化程度远远跟不上现代人的生活需求和应用要求；而且在功耗方面,一般的风扇的电机是采用电机抽头的小型电机来实现调速，这种调速方式单一，消费者选择的空间不大,而且在效率方面，节能方面的表面的确令人不满意。面对着市场压力和消费者的需求，放眼市场，各种特设功能的电风扇可谓五花八门,各种附加的新功能,彰显了个性，也在无形中提高了电风扇的档次。而智能温感遥控电风扇也必将作为消费市场的新宠儿，为电风扇行业增加新的亮点。而将微控制器嵌入到工业控制中,将会成为一种不可阻挡的趋势，微控制器强大的控制能力将会使工业产品的功能和性能得到很大的提升。也对应了时下流行的几个趋势，自动化和智能化,无线化，宽带化，低功耗化等趋势。现在电风扇的现状：大部分只有手动调速，功能单一,存在隐患或不足。比如说人们常常离开后忘记关闭电风扇，浪费电且不说还容易引发火灾，长时间工作还容易损坏电器。再比如说前半夜温度高电风扇调的风速较高，但到了后半夜气温下降，风速不会随着气温变化,容易着凉。之所以会产生这些隐患,其根本原因是缺乏对环境的检测。若有了智能温控调速电风扇，使电风扇系统朝着自动化、智能化,尤其是节能的方向发展。它可以检测室内温度，并根据温度自动改变电风扇的电机转数,实现不同风速的自动转换，按预设温度自启动，低温停止的功能.该设计实现了家电产品的更新换代，提高了产品的附加值。从而迎合人们对健康、安全、节能减排和绿色环保的新需求。单片机和一般的数字和模拟芯片相比有着强大的功能,而且编程简单,因此利用单片机来实现对控制电机转速与类型设置十分理想；本设计的研究目的就是实现对直流电风扇电机的控速来模拟风扇控制器，掌握单片机硬件和软件的综合设计方法.风扇的控制有很多的方法,比如简单的有利用机械方式进行定时控制，有用模拟电子技术和数字电子技术进行转速等控制的。随着人们生活水平的提高，人们对风扇的要求也越来越高，不但要求风速能够控制，而且要求风种模式能够多种选择，随着单片机技术的不断发展,单片机已广泛应用于各种家用电器产品中，它不仅大大提高了原有产品的性能质量,而且产品成本有所下降，生产也更简便。通过单片机可以利用其本身的定时与中断功能编程实现风扇的风种控制，包括有正常风，自然风与睡眠风等的模式;而风速的控制也有多种方法，例如可以通过单片机控制固态继电器(双向可控硅)的导通角来调节电风扇的输入电压，以实现电风扇的无级速度调节，从而实现多档控速,但这里采用了通过单片机定时器输出脉宽调制PＷＭ波控制占空比并外加一个固态继电器来控制风扇电机的转速,通过遥控板键盘输入设置有不同占空比对应着电风扇各个档位风速.各功能状态使用液晶、发光管和蜂鸣器对应输出显示.本系统电路设计比较简单，主要是充分利用了SＴC８９Ｃ52单片机的资源,软件编程实现各功能，成本较低,实用性较强。此外，在某些场合下，比如危险作业区，在人不适合作业的地方,比如有毒气产生的区域，高温或低温的地方，爆破点等危险场合,或者是家庭居室中控制，无线的应用将会得到非常广泛的应用,可见红外遥控的研究也是很有实践意义的.1.2研究现状及发展趋势风扇控制，主要有两点，一是控制方式，二是系统电机调速方式,也就是风速的调节方式，还有一点就是人机交互方式，风扇控制的差别就要体现在这两个方面。风扇控制系统目前在市场上主要有几种类型,传统的类型即现在大多数人在使用的手动控制类型，该类型机子控制方式是手动控制，且只能在近距离中控制。其内部电机是带多抽头的交流电机，一个抽头对应一个档位，以此来区分风速级别，也有其他种机子，是用过零比较器去控制可控硅的导通角,从而由可控硅去控制电机的转速；此种类型的机子控制方式单一且在某些特定场合会带来不便，此外其调速方式比较呆板，不能满足用户需求，而且当档位变化时，如果设计不好，会有电火花产生，存在安全隐患。此外市面上还有用单片机结合传感器等类型的机子，比如,带温度控制传感器的风扇，能根据室温控制风扇转速，这种机子是将微控制器强大的控制能力注入到了系统中，从而实现了自动化及智能化；区别只在于控制方式由人工控制变成了温度调控，此外由于有了微控制器,电机的调速方式可采用不同的调节方法,如,采用PWM多种算法等，电路的形式也有了多种选择,此外还可以增加其他的功能，如吹风的模式选择,定时关机，自动休眠以节省电能等，此外还有语音控制的风扇控制系统，亮点就在于它的人机交互改良了,由此微控制器在系统中的应用的潜力巨大。在电机调速方式上,随着家用电器产品变频技术的发展,单相电机的变频调速已成为一种可行的方法，在这种调速系统中，脉宽调制(PWＭ)技术仍然是提高调速性能的主要手段.虽然PＷM技术的实现方法很多，然而,为了降低产品的制造成本,采用微机控制软件实现ＰWＭ控制具有成本低、调制方式灵活等特点,比较适合于家用电器产品的要求.本文针对电风扇电机的调速要求,提出了采用直接ＰWＭ（DPWＭ）软件计算的方法，并在51系列单片机STC８９C５２上实现,该方法可以很容易地实现电机的调速，其PWM算法简单,易于实现，是一种较为实用的方法。2。系统总体设计2。１本设计的任务要求（1)根据所确定的方案做出一个总的系统框图（其中包含各个电路模块）。（２)设计出硬件电路和软件编程.硬件部分包括有单片机最小系统，外接控制电机转速的固态继电器部分，驱动ＵSB端口，LED照明的普通６脚普通继电器部分，LCD数据显示部分,红外遥控部分，光电传感部分，红外反射传感部分，温度传感部分，实时时钟电路部分。软件部分包括有初始化状态,温度采集，实时时钟采集，遥控解码，占空比控制,定时器中断控制,控制输入输出数据显示部分，蜂鸣器信号产生部分。(3)最后将准备好的原件按照电路图焊接好,将程序烧录到单片机中，然后测试运行，检查其控制效果，风扇智能效果。2．2系统的整体设计系统输入端包括红外检测模块、感光模块、实时时钟模块、温度检测模块和红外遥控模块共同组成采集外部环境数据和外部输入数据，经过单片机进行数据分析与处理，然后控制输出端,输出端包括运行指示灯，提示音模块，ＬCD显示模块,继电器开关,调速模块。系统的整体设计框图如图2—１所示。图２-1系统整体设计框架3．系统硬件模块的设计３．1单片机系统模块的设计３.1.1STC89C５2单片机的简介SＴＣ89C５2是ＳTC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Ｆlash存储器。STＣ８９C52使用经典的ＭCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统５1单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPＵ和在系统可编程Ｆlaｓh，使得ＳTC89Ｃ5２为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC８９C５２可降至0Hz静态逻辑操作，支持２种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPＵ停止工作,允许RAＭ、定时器／计数器、串口、中断继续工作.掉电保护方式下，RAM内容被保存,振荡器被冻结，单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止.最高运作频率35MＨｚ,6T/12T可选。

(1）特性●8位CＰＵ;●3２根I/Ｏ线;●８K字节程序存储空间;●５12字节数据存储空间；●内带２Ｋ字节EEPROM存储空间；●３个１6位的定时器/计数器；●4个外部中断；●看门狗定时器。ＳTC８９Ｃ５2的芯片采用ＰID封装,一共40个引脚，与外围电路组成单片机最小系统。其中外围电路包括晶振电路、复位电路、电源滤波电路.STＣ89C５2最小系统如图3-1所示。图3-１STC８9C５2最小系统３。1。2单片机时钟电路的设计时钟是时序的基础，STＣ8９C5２单片机内部有一个构成振荡器的高增益反向放大器，它的输入端为芯片引脚XTＡＬ1，输出端为引脚ＸＴＡL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,构成一个稳定的自激振荡器.本设在XＴAL1和XTAL2跨接晶振Y１和微调电容C1,C2。电容选３0pｆ，晶振频率选择1２MHz。由石英晶体构成的振荡器产生的脉冲频率很稳定且速率很高,且电路简单.时钟电路如图3-2所示。图３-2时钟电路3.1。3单片机复位电路的设计复位是单片机的初始化操作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键以重新启动。单片机复位电路设计的好坏，直接影响到整个系统工作的可靠性。ＳTC8９C52芯片的第９脚REＳＥT是复位信号的输入端，复位信号时高电平有效，有效时间应持续2个机器周期以上,若使用频率为12MHz的晶振,则复位信号持续时间超过2µs才能完成复位操作。图3-3所示为复位电路，只要VＣC上升时间不超过1ms,通过在VCC和RESＥT引脚之间加一个10µf的电容，上电瞬间，电容充电电流最大，电容相当于短路，RＥＳET端为高电平，自动复位;电容两端的电压达到电源电压时，电容充电电流为零,电容相当于开路，RＥSET端为低电平，程序正常运行；当开关Ｓ按下,RＥSET端为高电平为高电平,系统复位.图３—3复位电路3。２液晶显示模块3.2。１LCD1602的简介１602液晶也叫1６０２字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以他不能显示图形。（１)LＣD1602的特性●+５Ｖ电压，对比度可调;●内含复位电路；●提供各种控制命令,如:清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能;●有80字节显示数据存储器ＤＤRAM;●内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGＲOM;●８个可由用户自定义的５X7的字符发生器CGRＡＭ[4］。(2)LCD１６02主要技术参数●显示容量：16×2个字符；●芯片工作电压：４。5—5．５V；●工作电流：2。0mA(５.0V）;●模块最佳工作电压：５.０V;●字符尺寸：２.95×4。３5(W×H)ｍm。（３）LCD1602引脚功能说明●第１脚:VSＳ接地；●第２脚：VDD接5V正电源;●第３脚:VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高,对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10Ｋ的电位器调整对比度；●第4脚：RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器；●第5脚:R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作.当ＲS和Ｒ/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RＳ为低电平R／W为高电平时可以读忙信号,当ＲS为高电平R/W为低电平时可以写入数据；●第6脚:E端为使能端，当Ｅ端由高电平跳变成低电平，液晶模块执行命令；●第7～14脚:D０~D7为8位双向数据线；●第15脚：背光源正极；●第１6脚：背光源负极。３。2.2液晶显示模块的设计本设计通过单片机控制lcd16０2显示室内温度及电风扇的档位。LCD1６02第3脚VＯ为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第４脚RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器.第5脚R/Ｗ为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作.当ＲS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当ＲS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R／Ｗ为低电平时可以写入数据。第６脚E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。如图所示P0口接lcｄ１602的八位数据接口，P2.５、P2。6、P2。7分别接LCD１6０２的RS、RW、EN端，液晶显示电路如图3—4所示。图3—４液晶显示电路3.3温度采集模块的设计3。3.1DＳ18B２０简介ＤS18B2０温度传感器是美国DALLAＳ半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~1２位的数字值读数方式.DS１８B20测温原理如图3－５所示.图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变,所产生的信号作为计数器２的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－５5℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时,温度寄存器的值将加１，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数,如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加,此时温度寄存器中的数值即为所测温度。图3—5DS18B20测温原理３.３．２DS１８B2０的特点(1)独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信;（2)多个ＤS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；（3）无须外部器件；(４）可通过数据线供电，电压范围为3。0~5.5Ｖ;(5）零待机功耗；(6）温度以９或12位数字；(7）用户可定义报警设置；（８）报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件;(9)负电压特性,电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS1８B２0用于采集温度,并将采集到的温度传送给单片机。DＳ18B2０可以采用两种方式供电，一种是寄生电源供电方式,单片机端口接单线总线,为保证在有效的ＤS１８B20时钟周期内提供足够的电流,可用一个MOSＦＥT管来完成对总线的上拉;另一种是采用电源供电方式.DS18B20的２脚为数字信号输入/输出端，此管脚必须接上拉电阻,使其在无数据传输时一直处于高电平状态，以此保持信号的稳定传输，１脚为电源地,3脚为外接供电电源输入端。单片机根据温度作相应处理,并输出处理结果。温度采集电路如图３—６所示。图３-６温度采集电路3。４继电器模块的设计3．4．１继电器简介继电器(rｅlａy)是一种电子控制器件,它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）,通常应用于自动控制电路中，当输入量（电、磁、声、光、热)达到定值时,输出量将发生跳跃式变化。它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。3.4.2电磁式继电器工作原理电磁继电器的工作原理和特性电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，动触点与原来的静触点(常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的.对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点"；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。3．4。3继电器电路的设计输入端信号先由PNP型三极管放大,经放大后的电压由稳压二极管稳压，稳压后的电压足够驱动继电器线圈，同时信号输入时伴有LED指示,继电器线圈有电压后，产生磁场并吸合开关K1,控制电路导通；当没有输入信号时，三级管没有输出信号,继电器线圈不能够驱动,不能产生磁场,从而不能吸合开关Ｋ1,控制电路断开.继电器电路图如图3—７所示。图3-7继电器电路３。5调速电路的设计３。５．１固态继电器简介固态继电器(亦称固体继电器）英文名称为ＳｏlidStatｅＲeｌａy，简称ＳＳR。它是用半导体器件代统电接点作为切换装置的具有继电器特性的无触点开关器件，单相SSＲ为四端有源器件,其中两输入控制端,两个输出端，输入输出间为光隔离,输入端加上直流或脉冲信号到一定电流值后，输出端就能从断态转变成通态。从而代替传统的电磁式继电器。实现对单相或者三相机的正反转控制,或者其它控制。无触点无动作噪音.开关速度快无火花干扰和可靠性高等优点。按负载电源的类型不同,固态继电器分交流和直流两种，按触发类型又分为过零触发型和随机触发型。电路主要由输入(控制)电路，驱动电路和输出（负载）电路三部分组成，其中驱动电路可以包括隔离耦合电路、功能电路和触发电路三部分。3.5.２MGR－1D4810型固态继电器特点过零触发型AC—SSＲ为四端器件，其内部电路原理如图3－８所示。左面为输入控制端(直流），直流控制信号先通过光电耦合器,耦合后的信号在经过过零电路,最后经过功率控制电路控制右端２２0V（交流）输出信号。其参数特性如下：(1）单相固态继电器；(２)控制方式:直流控交流(DC-ＡC）;(3）负载电流:10A;(4）负载电压：4８0Ｖ/AC；(5)控制电压:3—3２V/DC；（６)控制电流DＣ：3—２5ｍAAC：12mＡ。图3-8内部电路原理当有正向驱动信号时,光电耦合（ＯPC)电路中发光二级管由驱动信号点亮,光电三级管接收光信号从而产生相应电信号,发生耦合现象,避免电气干扰；然后通过由4只二极管(IＮ４0０1)组成的桥电路，正反向控制双向可控硅控制端，当控制端有信号输入,双向可控硅导通,在半个交流周期导通2２0V交流电，从而实现直流控制交流。MＧR－１D4810型固态继电器内部电路图如图3-9所示。图３—9固态继电器内部电路３.5。3固态继电器调速原理固态继电器输入端加上直流或脉冲信号到一定电压值后,输出端就能从断态转变成通态。利用固态继电器这一工作原理,若使用单片机输出可调脉冲电压信号(脉冲电压大于固态继电器驱动电压)，通过改变矩形脉冲的占空比(ＰWM),来调节通断时间,间接实现改变输出端有效电压值,从而改变电风扇的转速.３。６红外遥控模块的设计3。６。１红外遥控原理众所周知,人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫.其中红光的波长范围为0．62～0．7６μm,比红光波长还长的光叫红外线。红外光按波长范围分为近红外、中红外、远红外、极红外4类.红外线遥控是利用近红外光波长为０。76～1.5μｍ之间的近红外线来传送控制信号的。用近红外作为遥控光源,是因为目前红外发射器件（红外发光管)与红外接收器件(光敏二极管、三极管及光电池)的发光与受光峰值波长一般为０.8um～０.94um,在近红外光波段内，二者的光谱正好重合,能够很好地匹配，可以获得较高的传输效率及较高的可靠性。常用的红外遥控系统一般分发射和接收两个部分。红外遥控的发射电路是采用红外发光二极管,它实际上是一只特殊的发光二极管，目前大量使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nｍ左右，由于其内部材料不同于普通发光二极管,因而在其两端施加一定电压时,它便发出的是红外线而不是可见光。红外光经过调制的红外光波;红外接收电路由红外接收二极管、三极管或硅光电池组成，它们将红外发射器发射雕红外光转换为相应的电信号,再送后置放大器，以供后续电路进行解码等操作。

３。6.2红外发射端发射端一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成.当按下指令键或推动操作杆时，指令编码电路产生所需的指令编码信号，指令编码信号对载体进行调制，再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定指令编码信号。发射端所使用的晶振频率455kHz.在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数为12,以455ｋＨｚ÷1２≈３7．9kHz≈38kHz，所以发射载波频率为38kHz。（1）技术参数●遥控距离：10～1８米（直线无障碍距离）；●发射管红外波长：９40Ｎm;●晶振：振荡频率455ＫHｚ;●红外载波频率:38KHｚ。指令码指令码和遥控板按键一一对应的值。每一个指令码代表一个编码数据，然后把数据调制到红外线载波上,通过红外线发射端发送出去.按键指令码对应表如附录１所示。3。６.3MYS－1８３8红外接收端接收端一般由接收电路、放大电路、调制电路、指令译码电路、驱动电路、执行电路（机构）等几部分组成。由于红外发光二极管的发射功率一般都较小（10０mＷ左右）,所以红外接收二极管接收到的信号比较微弱，因此就要增加高增益放大电路。接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来，并进行放大后送解调电路,解调电路将已调制的指令编码信号解调出来，即还原为编码信号。指令译码器将编码指令信号进行译码,最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制。最近几年不论是业余制作还是正式产品，大多都采用成品红外接收头。（1)技术参数●工作电压：3Ｖ—5V

;●接收距离:１０m—20m。(２）封装及其电路MYS－1838型接收头采用铁皮屏蔽。三只引脚分别是3脚：电源正（VＤD),2脚：电源负（GND)和1脚:数据输出（VOUT）。封装如图３—1０所示,电路如图3-１１所示。图3－10MYS—1838封装图3-11MYS—1８38电路3．7实时时钟模块电路的设计3．7。1DS1３０2时钟芯片简介DS1302是美国DＡLLＡS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能,工作电压为2.5Ｖ~5.5Ｖ。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需三根I/O线：复位（RSＴ）、I/Ｏ数据线、串行时钟（ＳCLK）。时钟/ＲＡＭ的读/写数据以一字节或多达３１字节的字符组方式通信.DS13０2内部有一个３1×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DＳ1302是DS1２０2的升级产品,与ＤS１２02兼容，但增加了主电源／后备电源双电源引脚，同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。ＤS130２工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时,功耗小于1ｍＷ.DS1302的外部引脚功能说明如图3—1２所示.图3—12DＳ１3０2封装DS13０2的内部结构如图3-１3所示，主要组成部分为:电源控制、移位寄存器、控制逻辑、振荡器与分频器、实时时钟以及ＲＡＭ。单片机通过数据线、时钟线、和复位线对特定的数据地址进行读写操作，从而写入初始时钟,读取时钟数据。图３－13DＳ13０２的内部结构３。7.2DS１302工作原理DS1３02工作时为了对任何数据传送进行初始化，需要将复位脚(RST)置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟(ＳCLK）的上升沿串行输入，前8位指定访问地址,命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作时输出数据,写操作时输出数据.时钟脉冲的个数在单字节方式下为８+8（8位地址＋8位数据），在多字节方式下为8加最多可达２48的数据。对ＤＳ130２的操作就是对其内部寄存器的操作,DS1302内部共有１2个寄存器，其中有７个寄存器与日历、时钟相关，存放的数据位为ＢCD码形式.此外,ＤS1302还有年份寄存器、控制寄存器、充电寄存器、时钟突发寄存器及与RＡＭ相关的寄存器等。时钟突发寄存器可一次性顺序读写除充电寄存器以外的寄存器。日历、时间寄存器及控制字如表（1）所示.表中最后一位RD/W为“0”时表示进行写操作，为“1”时表示读操作。表３-1日历、时钟寄存器与控制字对照3.７．3实时时钟模块电路的设计外部晶振接X1和X２引脚，VCC1接供电电源，ＶCＣ２接后备电源,SCLK、DSIO、CE接单片机引脚.电路如图3—１４所示。图3—1４实时时钟模块电路３．8报警提示电路的设计３.8。１蜂鸣器简介蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器按工作方式主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型;按驱动方式主要分为有缘蜂鸣器和无源蜂鸣器两种类型.3。8.2有缘压电式蜂鸣器工作原理(1）电磁式蜂鸣器：电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成.接通电源后,振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈,使电磁线圈产生磁场.振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互缠绕蜂鸣器.(2）有源蜂鸣器：蜂鸣器内部带震荡源，直接给它一定的电压就可以响.3.8.3电路的设计由于单片机的驱动电流比较小，所以直接驱动蜂鸣器音声比较小，驱动ＬEＤ比较暗淡,在蜂鸣器和LED正端加电源，负极接单片机，因为单片机有比较大的灌电流,所以能满足设计需求，无需加其他器件.电路如图3-１5所示。图３－15蜂鸣器报警电路３.9感光模块的设计3．9。1光敏电阻简介光敏电阻（pｈotocelｌ）又称光敏电阻器或光导管，常用的制作材料为硫化镉,另外还有硒、硫化铝、硫化铅和硫化铋等材料。这些制作材料具有在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性.这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极，空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。（1)组成光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱,电阻增大.还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。（2)功能光敏电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化).常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器，它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性（即光谱特性)与人眼对可见光(0。4～0．７6)μm的响应很接近，只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。设计光控电路时,都用白炽灯泡(小电珠)光线或自然光线作控制光源，使设计大为简化。3．9。2光敏电阻传感器模块(１)LM3９3工作原理光敏电阻传感器模块主要由光敏电阻、LM39３电压比较器和电位器组成。光敏电阻感应光的强度,转化为模拟电压,并有模拟输出;模拟电压与电位器分压后的参考电压输入LＭ393比较器比较，若大于参考电压输出高电平（数字１),若小于输出低电平(数字0）。通过调节电位器,就可以调节光强度的阈值,当光的强度是否阈值，传感器感知输出。（２)