第一篇:空间微重力模拟育种平台系统的控制器设计论文
0 引言
近年来,随着航天技术的发展,空间农业已成为农业的一个新趋势。为了实现在地面利用微重力环境(而不是利用微重力效应)进行植物育种试验,弥补回转器作为微重力效应模拟器时所模拟的效果精确度不高、系统稳定性不好等不足之处,研制出更接近太空环境的控制精度高、稳定性好的地面微重力模拟育种平台是非常必要的。这对于耗资巨大、环境条件不好控制的空间育种系统无疑是一个最经济、最有效的手段,可以大大节约成本,提高经济效益。在地面进行微重力模拟育种实验的平台主要由机械和控制两大部分组成。在实际工作中,系统的机械部分实现预定轨迹运动的精度和稳定性与系统所应用的控制方法和控制器的性能密切相关。传统的PID 控制算法是基于对象数学模型的控制算法,尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。但是,实际应用中由于系统参数的变化以及系统存在摩擦力等因素的影响,导致本文所研究的地面模拟空间微重力环境育种系统具有强耦合、强非线性等特点;再加上由于系统本身所具有的机械惯性,使得单独用PID 控制器来调整参数的实验结果不理想。因此,本文提出结合RBF 神经网络的在线学习能力进行PID 参数调整,以此来实现恒张力控制目标,模拟出空间微重力环境,在地面进行微重力育种实验的方法。空间微重力环境地面模拟育种系统的分析
1.1 地面模拟微重力环境育种装置的选择
太空环境就是微重力环境(微重力的解释是重力或其它的外力引起的加速度不超过10e-5 ~ 10e-4ge)。由于空间科学实验投资巨大,技术要求非常高,实验机会有限,使太空农业的发展受到制约。到目前为止,国内的模拟微重力装置多为水平二维回转器,回转器作为微重力效应模拟器时需要注意的问题是:除了在实验过程中要使离心力尽可能地降低之外,还要考虑光(生物体除了向重性外还有趋光性)、剪切力和粒子碰撞等其他刺激因素的影响。严格地说,回转器实验其只是以一定的旋转速度&“迷惑&”细胞对重力方向的感知,不能完全等同于空间微重力环境下的实验,其模拟的只是微重力的效应,并不能模拟微重力的环境。所以,模拟的效果存在精确度不高、系统稳定性不好等缺点。据了解,黑龙江八一农垦大学农学院在进行太空育种实验时是通过搭载卫星来进行的,每搭载1g 种子就要花费1 800 元,价格非常昂贵,而且实验的机会也非常有限。
因此,为了实现在地面上模拟空间微重力环境进行育种实验的条件,通过比对几种常用的地面模拟微重力系统的优缺点,最终选用气浮法进行模拟实验,其优点是建造周期短、成本低、精度高,易于实现及维护。通过设计平面止推轴承的大小,能够实现高达几吨的模拟目标实验,且实验时间不受限制;另外,还可以通过更换接口部件实现重复利用,可靠性、鲁棒性调整,以此来实现恒张力控制目标,模拟出空间微重力环境,在地面进行微重力育种实验的方法。空间微重力环境地面模拟育种系统的分析
1.1 地面模拟微重力环境育种装置的选择
太空环境就是微重力环境(微重力的解释是重力或其它的外力引起的加速度不超过10e-5 ~ 10e-4ge)。由于空间科学实验投资巨大,技术要求非常高,实验机会有限,使太空农业的发展受到制约。到目前为止,国内的模拟微重力装置多为水平二维回转器,回转器作为微重力效应模拟器时需要注意的问题是:除了在实验过程中要使离心力尽可能地降低之外,还要考虑光(生物体除了向重性外还有趋光性)、剪切力和粒子碰撞等其他刺激因素的影响。严格地说,回转器实验其只是以一定的旋转速度&“迷惑&”细胞对重力方向的感知,不能完全等同于空间微重力环境下的实验,其模拟的只是微重力的效应,并不能模拟微重力的环境。所以,模拟的效果存在精确度不高、系统稳定性不好等缺点。据了解,黑龙江八一农垦大学农学院在进行太空育种实验时是通过搭载卫星来进行的,每搭载1g 种子就要花费1 800 元,价格非常昂贵,而且实验的机会也非常有限。
因此,为了实现在地面上模拟空间微重力环境进行育种实验的条件,通过比对几种常用的地面模拟微重力系统的优缺点,最终选用气浮法进行模拟实验,其优点是建造周期短、成本低、精度高,易于实现及维护。通过设计平面止推轴承的大小,能够实现高达几吨的模拟目标实验,且实验时间不受限制;另外,还可以通过更换接口部件实现重复利用,可靠性、鲁棒性本系统采用&“并联&”的思想,利用半主动式控制方式的优势,将低摩擦气缸和电机滚珠丝杠并联,由被动法(低摩擦气缸)补偿模拟目标大部分重力,同时采用可控的驱动设备(电机滚珠丝杠机构)补偿剩余的重力和干扰力。根据恒张力控制目标,在系统的并联机构中,一方面采用直流电机直接控制滚珠丝杠系统的结构,克服了齿轮在运行中所带来的齿隙和摩擦等问题;另一方面在气缸和上模块(育种平台)之间加一个压力传感器,将压力传感器所测得的输出偏差值输入到RBF-PID 控制器中,可直接控制直流电机的力矩输出,大大提高系统的控制精度。基于径向基(RBF)神经网络PID 控制器的参数整定
2.1 模拟系统RBF-PID 控制器结构
传统的PID 控制器的传递函数中主要有3 个参数,即kp、ki和kd。其中,kp是对系统的响应速度和控制精度进行比例增益的环节,其变化对系统响应的速度和控制精度有直接的影响,其值越大越好,但不能超过一定的范围;ki是决定着系统稳态精度的积分增益环节,其值的变化与系统消除静态误差所需的时间成反比关系;kd是调节系统动态特性(包括系统的调节时间和系统的抗干扰性等特性)的微分增益环节,对于系统动态特性的改善有着显著的作用。其传递函数的形式为G(s)= Kp + Ki /s + Kd s其中,PID 控制器设计的关键在于增益的正确选择。所以,从根本上来说,传统的PID 控制器所整定的参数并不是最优的。因此,本文采用的基于RBF 神经网络PID 控制于地面模拟微重力育种系统中,在常规PID 控制的基础上,结合RBF 神经网络对PID 增益进行实时调整,来实现对PID 参数的自动调整。首先,确定RBF 神经网络的输入层结构(输入节点数目n、隐层数目p、隐节点中心矢量cj、基宽参数bj及权系数ωj的初值等参数)。然后,采样得到y(k)、r(k)并计算出PID 控制器的输入变量,初始化PID 控制器的参数和RBF 神经网络的权值;再根据公式计算出RBF 神经网络的输出和系统的实际输出,同时送到RBF 神经网络进行辨识。最后,计算得到PID 控制器的输出u(k),一方面将u(k)传递给被控对象进行实时在线的控制后得到系统的实际输出yout;另一方面再将u(k)传入到RBF 网络中产生控制对象的输出信息并进行Jacobian的下一步辨识,以此往复循环的方式进行在线学习控制,直到得出最优的系统参数指标。其中,RBF 神经网络在线整定PID 控制系统的结构框图。
该控制器主要由3 个部分组成:传统的PID 控制器部分采用的是对被控的地面微重力模拟过程直接进行闭环控制的方式,然后在线整定kp、ki和kd这3 个参数;RBF 神经网络的辨识部分是用来在线建立地面微重力模拟育种系统中垂直地面部分气缸的模型,达到方便、快速观测Jacobian 信息的目的;而系统结构中的被控对象部分是为了调整其自身的权系数值,在PID 控制器已经整定完的3 个参数基础之上,再利用RBF 神经网络提供的Jacobian 信息实现对PID 控制器参数的进一步在线调整。其中,被控对象的输出即为PID 控制器的3 个参数,从而达到系统参数的最优指标的目的。
2.2 PID 参数的自整定原则
PID 控制器的3 个输入分别为x(1)= e(k)x(2)= e(k)-e(k-1)x(3)= e(k)-2e(k-1)+ e(k-2)对于PID 控制器,采用增量式算法,则系统的控制误差e 为e(k)= r(k)-y(k)采用梯度下降法计算控制算法的输出为u(k)= u(k-1)+ Δu(k)Δu(k)= kp[e(k)-e(k-1)]+ kie(k)+kd[e(k)-2e(k-1)+ e(k-2)]使误差性能函数值最小的RBF 神经网络PID 参数的整定指标为E(k)= 12e(k)2对kp、ki、kd也采用梯度下降法进行调整得Δkp =-ηp礒 kp= ηpe(K)祔Δux(1)Δki =-ηi礒 ki= ηie(K)祔Δux(2)Δkd =-ηd礒 kd= ηde(K)祔Δux(3)其中,ηp、ηi、ηd分别为权矢量Δkp、Δki、Δkd的学习速率,输出的权值采用梯度下降法;祔Δu代表对象的输出对控制输入的灵敏度,是被控对象Jacobian 的信息。若RBF 神经网络在线学习得到中心隐层节点数为p 个,则祔(k)Δu(k)≈yp(k)Δu(k)=Σpj = 1ωj hjcji-Δu(k)b2j其中,cji为隐含层的中心;hj为隐层函数的输出。Jacobian 的信息可通过RBF 神经网络的辨识得到。MatLab 中仿真实现
3.1 参数设置
为了验证本文所采用的RBF-PID 控制算法在系统实现垂直方向上重力补偿的有效性,利用MatLab 软件中Simulink 模块对系统进行仿真研究。RBF 神经网络的结构为3-6-1,微重力模拟育种系统的RBF神经网络的3 个输入变量分别为直流控制电机中的电流的变化量Δu(k)、压力传感器上一时刻的输出偏差量yout(k-1)及压力传感器在本时刻的输出偏差量yout(k)。其中,RBF 的隐层结构采用RPCCL 算法学习获得。学习速率ηo = 0.31,惯性系数αo = 0.06、βo = 0.034。RBF-PID 控制器的参数为:RBF 神经网络权值取[-1,1]范围内的随机数,采样时间为2s;PID 的3 个参数的初始值kp = 3、ki = 6、kd = 0,其的学习速率初始化后分别为:ηp = 0.8、ηi = 1.6、ηd = 1.2。
3.2 仿真结果与分析
依照上述PID 参数自整定和RBF 神经网络在线学习能力的规则和思想,进行了以下仿真研究。RBF 神经网络PID 控制在阶跃响应整个过程中权矢量Δkp、Δki、Δkd的自适应调整曲线。
在系统随着气缸上下运动达到在三维空间中模拟微重力育种效果时,PID 的3 个参数可以快速得到调整使系统趋于稳定。为了实现系统的恒张力控制目标,在用RBF-PID 控制器控制电机的力矩输出时,压力传感器的响应输出结果。
系统的动态响应能力比较快,稳定性能比较好。这主要是由于RBF 神经网络对于系统中所存在的气缸的摩擦力、参数随系统的运行所产生的变化等一些不确定性因素能够快速、准确地进行学习整定,并且能够及时调整PID 控制器的参数,以适应系统的变化。
本文所研究的三维空间微重力模拟系统中,压力传感器的控制精度和响应速度是系统的重要指标。RBF-PID 控制器可使压力传感器的输出始终保持在±1N 的波动范围内,即使系统在受到外界突然扰动时,也能在较短时间内进行调整,从而实现了使压力传感器的输出始终等于模拟目标的重力这一恒张力控制策略,达到了模拟三维微重力空间环境的控制目标。以上仿真研究结果表明:文中所使用的RBF 神经网络PID 控制算法对在地面上模拟微重力育种环境所要实现的系统垂直方向上重力补偿的实验效果是有效的。由此说明:该控制器具有稳态精度高、鲁棒性较强及具有良好的自适应性和良好的动态响应性能等特点。结论
针对目前广泛使用的回转器模拟微重力效果不好、精度不高的情况,考虑到气浮法的诸多优点,使其应用于三维空间运动的微重力模拟,用以解决二维旋转装置微重力效果不佳的问题,并提出了基于气浮法的微重力模拟育种平台系统。针对此复杂的、非线性系统,利用RBF 网络作为辨识器,采用梯度下降算法对PID 参数进行在线调整,实现系统在垂直地面方向上的重力补偿。同时,通过MatLab / Simulink 模块的仿真结果可以得知:本文所采用的RBF 神经网络自适应PID 在实现Z 向完全重力补偿的控制时是一种强抗干扰的控制器,在PID 参数的调整过程中可使得压力传感器输出始终保持在261.1 ~ 262N 之间,系统具有较高的控制品质,适用于实时在线控制非线性系统。
第二篇:基于单片机的时钟控制器设计论文
单片机原理与应用技术课程设计报告
基于单片机控制的时钟控制器
专业班级: _电气XX班_ __ 姓
名:__ ___XXX__ ___ 时 间:2013/11/25~12/15 指导教师: XXXX XXX
2013年12月11日
基于单片机控制的时钟控制器课程设计任务书
1。设计目的与要求
设计出一个基于单片机控制的时钟控制器。通过向单片机输入不同的指令可以实现24小时制时钟的基本显示和连续的调时,调分和调秒的功能,同时又扩展了整点报时功能。该电路硬件较为简单、计时精度高、可控性好,可以随时调整和设定时间,并且调时间的误差小,操作简单、通用性强。
(1)基本功能
<1>、显示:可以显示时、分和秒
<2>、调时功能:时(0-24)、分和秒(0-60)可以连续可调(2)性能:时间日误差< 2秒(3)扩展功能 <1>.增加整点报时功能 <2>.增加闹钟任意设定功能 2.设计内容
(1)画出电路原理图,正确使用逻辑关系;(2)确定元器件及元件参数;(3)进行电路模拟仿真;(4)SCH文件生成与打印输出; 3.编写设计报告
写出设计的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。4.答辩
在规定时间内,完成叙述并回答问题。
目录
摘要...................................................................1 1.引言................................................................1 2.设计目的和要求......................................................1 3.总体设计方案........................................................1 3.1 方案设计要求.......................................................1 3.2 方案设计与论证.....................................................1 3.3 整体设计框图.......................................................2 3.4 系统设计流程图.....................................................2 4.设计原理分析........................................................3 4.1 外接晶振电路..................................................3 4.2 复位电路...........................................................3 4.3 数码管显示电路.....................................................3 4.4 键盘控制电路.......................................................4 4.5 Proteus仿真电路....................................................4 4.6 单片机程序的编写...................................................5 4.7 电路的检测.........................................................5 4.8 CAD电路的连接及PCB电路布线并做出电路板............................5 4.9 软件与硬件的调试...................................................5 5.总结与体会..........................................................5 6.附录................................................................5 6.1 CAD电路连接图......................................................5 6.2 PCB电路布线图......................................................6 6.3 时钟控制器参考源程序...............................................6 7.参考文献...........................................................13
基于单片机控制的时钟控制器 班级:电气115班 姓名:赵传阳
摘要:近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展,单片机的应用不断地走向深入,由于它具有功能强,体积小,功耗低,价格便宜,工作可靠,使用方便等特点。本次设计的时钟控制器是以单片机(AT89C51)为核心,结合相关的元器件(3个2位共阳数码管,一个发光二极管和一个蜂鸣器)和应用程序(在Proteus软件和KEIL编译软件),构成相应的应用系统。
关键词:单片机 AT89C51 共阳数码管 发光二极管 蜂鸣器 Proteus软件 KEIL编译软件 中断
1.引言
随着科技的发展,电子技术得到了飞速的发展,尤其是单片机的应用更为普遍。单片机的应用已深入众多技术领域,从军事、工业到家庭日常生活,单片机因体积小、功能强、价格低廉而得到广泛应用。在此基础上,越来越多各式各样的时钟也逐渐走进我们的生活,它们设计精巧、方便、耐用、美观,深得各领域的厚爱。随着科技的进步,基于单片机控制的时钟控制器的出现则打破了人们对时钟的传统概念,因为数字时钟不仅可以通过数字直观地显示出时间,还可以定时发出各种声、光、电信号,以启动各种设备实现实时控制、时间顺序控制。该课程设计既有一般时钟的基本显示和调整功能,同时又增加了整点报时功能,复位功能及实时时钟控制功能。
2.设计目的与要求
设计出一个基于单片机控制的时钟控制器。通过向单片机输入不同的指令可以实现24小时制时钟的基本显示和连续的调时,调分和调秒的功能,同时又扩展了整点报时功能。该电路硬件较为简单、计时精度高、可控性好,可以随时调整和设定时间,并且调时间的误差小,操作简单、通用性强。
在一个单片机应用系统中,时钟有两方面的含义:一是指为保障系统正常工作的基准振荡定时信号,主要由晶振和外围电路组成,晶振频率的大小决定了单片机系统工作的快慢;二是指系统的标准定时时钟,即定时时间。
本文主要介绍用单片机为核心部件的时钟控制器,本设计由单片机AT89C51芯片和3个两位一体的共阳极的数码管为核心,辅以必要的电路,构成了一个单片机时钟控制器。基本要求:1.显示: 可以显示时、分和秒
2.调时功能:时(0-24)、分和秒(0-60)可以连续可调并进行校准 3.能够完成时间的显示、定时闹钟、整点报时及复位功能
3.总体设计方案
3.1.方案设计要求
设计制作一个时钟控制器,要求能实现基本走时,并以数字形式显示时、分、秒,采用24小时制,能实现校时、校分连续可调、整点报时功能、复位功能以及闹钟任意设定功能。3.2方案设计与论证
方案一:采用各种纯数字芯片实现数字时钟的设计。优点:各个模块功能清晰,电路易于理解实现。缺点:各个模块功能已定不能进行智能化调整,整体电路太庞大。
方案二:采用 FPGA模块用硬件语言实现功能。优点:运算速度快,走时精度高,算法简单。缺点:成本高,大材小用。
方案三:采用单片机最小系统实现功能。优点:电路简单,能通过程序进行随机调整并扩展功能,成本低,易于实现。缺点:走时有一定的误差。
经过综合考虑成本问题以及电路实现问题,选择第三种方案实现设计要求。3.3整体设计框图
整体设计框图如图1所示:
4.设计原理分析
4.1外接晶振电路
晶振连接电路图如图3,以12MHZ晶振为基准。
图3 外接晶振电路连接图
XTAL1、XTAL2:XTAL1是片内振荡器的反相放大器输入端,XTAL2则是输出端,使用外部振荡器时,外部振荡信号应直接加到XTAL1,而XTAL2悬空。内部方式时,时钟发生器对振荡脉冲二分频,如晶振为12MHz,时钟频率就为6MHz。晶振的频率可以在1MHz-24MHz内选择,一般选用12MHZ晶振,电容取30PF左右。4.2复位电路
常用复位电路图如图4:
图4 复位电路连接图
在振荡器运行时,有两个机器周期(24个振荡周期)以上的高电平出现在此引:脚时,将使单片机复位,只要这个脚保持高电平,51芯片便循环复位。复位后P0-P3口均置1引脚表现为高电平,程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。4.3 数码管显示电路
二位一体共阳极数码管电路连接图如图5,以PNP三极管为驱动。
图5 数码管显示电路连接图
4.4 键盘控制电路
键盘控制电路如图6。
图6 时钟按键控制电路图
通过S1、S2、S3和S4四个按键,对时间进行修改和闹钟的设置,S0控制闹钟的启动和停止。按下S4键显示闹钟,松开后显示时间;按下S1键进入时间修改模式,再按S1键时间的时加1,按S3分加1,调整结束后按下S4恢复正常显示;按下S2键进入闹钟修改模式,再按S3键闹钟的时加1,按S3分加1,调整结束后按下S4恢复正常显示。在按键按下和放开时会出现抖动现象。通过延时程序,可以进行去抖动设计。4.5 Proteus仿真电路
整体电路连接图如图7:
图7 整体电路连接图
4.6 单片机程序的编写
用KEIL编译软件进行程序的设计、编译并生成可执行文件。4.7 电路的检测
电路连接完毕后,应用单片机程序烧录工具进行程序烧录,然后单击运行按钮进行仿真,检测电路是否有误。
4.8 CAD电路的连接及PCB电路布线并做出电路板
待仿真电路检测无误后,则通过CAD软件进行电路图的连接并对元件进行封装,确定无误后生成PCB图进行电路的布线,之后做出电路板进行元件的焊接。4.9 软件与硬件的调试
单片机应用系统的调试包括硬件和软件两部分,但是它们并不能完全分开。一般的方法是排除明显的硬件故障,再进行综合调试,排除可能的软件或硬件故障。
软件调试是指用仿真软件进行仿真调试,验证系统的各项功能;硬件调试即软件调试成功后,将程序下载至AT89C51芯片中,用焊接好的电路来进行各项功能的验证与检测。
需要特别注意的是软件调试与硬件调试的差异,软件调试只是初步的估测,硬件的调试才是最真实的。
5总结与体会
经过三周的实习设计,我设计的时钟控制器实现了它最基本功能,三个星期的紧张实习,让我获益非浅,更加熟练的掌握了Proteus软件、KEIL软件及CAD软件的应用,使我看到了自己专业知识的浅薄与不足。通过本次的课程设计,我对单片机这门课程有了更深的了解,单片机课程设计则是人生课程,我学到了很多课堂上无法学到的东西,懂得了学习的不容易,在以后的学习中我会更加努力的去学习和研究,以取得更好的成绩。
6.附录
6.1 CAD电路连线图如图8。
图8 CAD电路连接图
6.2 PCB电路布线图如图9。
图9 PCB布线电路图(注:未连线的端口用外接线连接)
6.3 时钟控制器参考源程序
使用keil软件编写源程序 ORG 0000H LJMP START ORG 000BH LJMP TIME;********初始化********* START: MOV SP, #50H MOV 20H,#00H;定义秒
MOV 21H,#00H;定义分 MOV 22H,#00H;定义时
MSTOP1: MOV C,P1.3;P1.3为0时转移 JNC MSTOP1 LCALL DELAY1;延时
MOV A,50H
INC 50H
CJNE A,#00H,HJ1
LJMP L0 HJ1: MOV C,P1.3 JNC MSTOP1 INC 22H;小时自加一 MOV A,22H CJNE A,#18H,GO12;MOV 22H,#00H;MOV 34H,#00H MOV 35H,#00H LJMP L0 L1: JB P1.1,L2;P1.1=1 MOV C,P1.1 JC L1 LCALL DELAY1;JC L1 MSTOP2: MOV C,P1.1 JNC MSTOP2 LCALL DELAY1;MOV C,P1.1 JNC MSTOP2 INC 21H;MOV A,21H CJNE A,#3CH,GO11;MOV 21H,#00H;MOV 32H,#00H MOV 33H,#00H LJMP L0 GO11: MOV B,#0AH DIV AB MOV 32H,B;MOV 33H,A;LJMP L0 GO12: MOV B,#0AH DIV AB MOV 34H,B;MOV 35H,A;LJMP L0 L2: JB P1.0,L0;P1.0 MOV C,P1.0 JC L2 LCALL DELAY1;MOV C,P1.0 JC L2 STOP1: MOV C,P1.0 JNC STOP1
小时计数循环
复位 时转移 延时;P1.1=0时转移 延时 分钟加一 分钟计数循环 复位 将A的低4位存入32单元 将A的高4位存入33单元 将A的低4位存入34单元 将A的高4位存入35单元=1时转移 延时;P1.0=0时转移
LCALL DELAY1;延时 MOV C,P1.0 JNC STOP1
MOV 50H,#00H LJMP MAIN;*******设置闹钟******* SETATIME:LCALL DISPLAY2;调用DISPLAY2显示闹钟 N0: LCALL DISPLAY2 MM2: JB P1.2,N1;P1.2=1时转移 MOV C,P1.2 JC MM2 LCALL DELAY1;JC MM2 MSTOP3: MOV C,P1.2 JNC MSTOP3 LCALL DELAY1;
LJMP N0 HJ2: MOV C,P1.2 JNC MSTOP3 INC 24H;MOV A,24H CJNE A,#24,GO22;MOV 24H,#00H;MOV 38H,#00H MOV 39H,#00H LJMP N0 N1: JB P1.1,N2;P1.1 MOV C,P1.1 JC N1 LCALL DELAY1;JC N1 MSTOP4: MOV C,P1.1 JNC MSTOP4 LCALL DELAY1;MOV C,P1.1 JNC MSTOP4 INC 23H;MOV A,23H CJNE A,#60,GO21;MOV 23H,#00H;MOV 36H,#00H MOV 37H,#00H LJMP N0 GO21: MOV B,#0AH DIV AB MOV 36H,B;MOV 37H,A;LJMP N0
延时 =0时转移 延时 小时加一 小时计数循环 复位 =1时转移 延时 =0时转移 延时 分钟加一 分钟计数循环 复位 将A的低4位存入36单元 将A的高4位存入37单元
;P1.2 MOV A,50H INC 50H CJNE A,#00H,HJ2;P1.1
GO22: MOV B,#0AH DIV AB MOV 38H,B;将A的低4位存入38单元 MOV 39H,A;将A的高4位存入39单元 LJMP N0 N2: JB P1.0 ,N0;P1.0=1时转移 MOV C,P1.0 JC N2 LCALL DELAY1;延时 MOV C,P1.0 JC N2 STOP2: MOV C,P1.0 JNC STOP2 LCALL DELAY1 MOV C,P1.0 JNC STOP2
MOV 50H,#00H LJMP MAIN;*******闹钟判断***************** TIMEPRO: MOV A,21H MOV B,23H CJNE A,B,BK;判断定时闹钟的分钟 MOV A,22H MOV B,24H CJNE A,B,BK;判断定时闹钟的小时 SETB 25H.0 MOV C,25H.0 LCALL TIMEOUT;调用TIMEOUT BK:RET;**************喇叭报警***************** TIMEOUT: X1: LCALL BZ;调用喇叭响应程序 CLR 25H.0;调用喇叭响应程序结束 LCALL DELAY;延时 CLR 25H.0 LJMP DISPLAY1 BZ:MOV C,25H.1 MOV P1.6,C CLR P1.7 MOV R7,#0FFH;喇叭响应时间 T2: MOV R6,#0FFH T3: DJNZ R6,T3 DJNZ R7,T2 SETB P1.7 RET;*************显示闹钟时间************ LOOKATIME:LCALL DISPLAY2 MM: JNB P1.0,LOOKATIME LCALL DELAY1 LJMP MAIN DELAY1: MOV R4,#14H;时间延时
0
POP ACC RETI;********显示子程序********** DISPLAY1: MOV R0,#30H MOV R3,#0FEH MOV A,R3 PLAY1: MOV P2,A MOV A,@R0;取要显示的数据 MOV DPTR,#DSEG1;指向字形段码首地址 MOVC A,@A+DPTR CJNE R0,#34H,PA ORL A,#80H PA:CJNE R0,#32H,PB ORL A,#80H PB:CPL A;MOV P0,A;LCALL DL1 MOV P2,#0FFH MOV A,R3;RL A;JNB ACC.6,LD1 INC R0;MOV R3,A LJMP PLAY1 LD1: RET DISPLAY2: PUSH ACC;PUSH PSW MOV R0,#36H MOV R3,#0FBH MOV A,R3
PLAY2: MOV P2,A MOV A,@R0;MOV DPTR,#DSEG1;MOVC A,@A+DPTR CJNE R0,#38H,PP ORL A,#80H PP:CPL A;MOV P0,A;LCALL DL1;MOV P2,#0FFH MOV A,R3;RL A;JNB ACC.6,LD2 INC R0;MOV R3,A LJMP PLAY2;LD2: POP PSW POP ACC;RET;******DELAY*******
查表取字形段码 指向P0口 判断是否显示到最低位 左移一位 缓冲器地址加一 保护现场 取要显示的数据 指向字形段码首地址 查表取字形段码 指向P0口 调用DL1 判断是否显示到最低位左移一位 缓冲器地址加一 调用PLAY2 恢复现场
DL1: MOV R7,#20H DL: MOV R6,#20H DL6: DJNZ R6,$ DJNZ R7,DL RET DSEG1: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H;七段码表 DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH END 7.参考文献
[1].王建校,杨建国.51系列单片机及C51程序设计.北京:科学出版社, 2002.[2].吴金戊, 沈庆阳等.8051单片机实践与应用.北京:清华大学出版社, 2002.[3].李建忠.单片机原理及应用(第二版).西安:西安电子科技大学出版社, 2008.2.[4].张毅刚.新编MCS-51单片机应用设计(第3版).哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2006.10.[5].李学礼.基于Proteus的8051单片机实例教程.电子工业出版社出版时间, 2008.6.[6].百度文库:http://wenku.baidu.com/view/a9243c18fad6195f312ba6d3.html
第三篇:单片机课程设计:汽车ABS控制器模拟测试系统硬件接口设计与实现
引言: 汽车行驶在路途中遇到突发状况时进行紧急制动,容易发生侧滑,甚至发生掉头和侧翻。相当多的交通事故由此产生。因此在行车制动中,不能让车轮抱死,进而才不发生侧滑和掉头,甚至可以在制动过程中正常转向。
汽车ABS防抱死制动系统便是一套能在制动过程中随时监测车轮滑转程度,并依此自动调节作用在车轮上的制动力矩,防止车轮自动抱死的系统装置。目前,我国对批量生产的ABS进行质量检测方法主要分为两种:道路试验和静态检测。前者跑道上专人测试,费用昂贵。后者借助仪表对ABS的元件进行静态测试,价格低廉适合批量检测。但元件静态特性没问题并不能保证ABS的功能正常。对于批量生产的汽车ABS进行质量静态检测需要能够反映车辆实际制动情况进而来判断其功能是否正常,并评定其性能的优劣。
因此汽车 ABS性能模拟测试技术成为研究的重点。ABS控制器(ECU)的性能决定了ABS 的性能。因此ABS的性能检测的关键在于ECU的性能检测。开发的汽车ABS 性能模拟测试系统能实现ABS ECU的性能检测与评价。本文进行ABS ECU与性能测试系统的硬件接口的研究,以实现对ABS ECU的实时检测。
第一章防抱死制动系统的构成
3.1.1防抱死制动系统的组成
汽车A8S系统由控制器、电磁阀、轮速传感器三部分组成,其系统原理框图如图3-1 所示(以气压制动为例)。
3.1.1控制器
ABS控制器ECU是整个防抱死刹车系统的核心控制部件,它接受车轮速度传感器送来的速度信号,通过计算与逻辑判断产生相应的控制电信号,控制电磁阀去调节制动压力。当 车轮滑移率不在控制范围之内时,控制器就输出一个控制信号,使电磁阀打开或关闭,从而调节轮缸压力,使轮速上升或下降,将汽车车轮滑移率控制在一定范围内,实现汽 车的安全、可靠制动。
电子控制器主要有输入电路、微处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存储器(RAM)和输出电路等组成。电子控制器的作用是在制动过程中通过对四个车轮轮遮传感器输入的信号进行运算处理。另外,电子控制器还对防抱死系统的工作状态进行检测,当判定系统存在故障时,将防抱死系统自动关闭退出控制过程,使制动系统恢复为常规的制动系统。
3.1.2电磁阀
电磁阀是防抱死刹车系统的执行部件,当控制器输出控制信号时电磁阀动作,对轮 缸压力进行调节以使制动力在接近峰值制动力区域内波动,实现汽车制动效果最佳:当 无控制信号输出时电磁阀不动作,相当于常规制动系统,直接输出最大制动压力。
3.1.3轮速传感器
车轮速度(即车轮绕轮轴旋转的线速度)传感器(简称轮速传感器)信号可供发动机控制模块、防抱死制动系统(ABs)控制模块及仪表控制模块共享,使车辆在制动过程中,防抱死制动控制模块和发动机控制模块联合控制.达到最佳制动效能。
电磁感应式转速传感器安置在车轮上,齿圈固定在车轮上与车轮同步转动,传感器将产生频率与车轮转速成正比的交变电压信号输入电子控制器.供电子控制器对车轮的运动状态进行监测。
3.2防抱死制动系统的工作原理
如图3-6所示为Audi200型轿车所用的防抱死制动系统。每个车轮上均装有一个车轮 转速传感器(电磁式),它将关于车轮轮速的信号输给电子控制单元。电子控制单元根据 车轮轮速信号对各车轮的运动状态进行检测和判断,并形成相应的指令,控制由电磁阀 总成、电动泵总成和储液器等组成的制动压力调节装置,通过制动管路对各制动轮缸实 施制动压力的调节。
3.3本章小结
本章主要讲述了防抱死制动系统的组成:电子控制器、电磁阀、轮速传感器,并讲 述了各组成部分的功用原理;同时简单阐述了ABS的工作原理,为下面对防抱死制动系统控制器模拟测试系统硬件接口设计与实现研究做了铺垫。
第二章ABS ECU模拟测试系统
ABS最重要的功能并不是为了缩短制动距离,而是为了能够尽量保持制动时汽车的方向稳定性。而ABS控制器(ECU)的性能决定了ABS 的性能。因此ABS的性能检测的关键在于ECU的性能检测。
2.1 ABS ECU模拟测试系统的组成
ABS ECU模拟测试系统由微机、I/O 接口硬件和ECU 3部分组成。其工作原理如图1
汽车ABS性能测试软件在微机中运行,该测试软件中建立了车辆模型、车轮模型、制动系统模型以及性能评价模型。I/O接口硬件部分是以单片机(AT89S51)为核心,集数据采集、信 号发生和数据输为一体的系统,包括ABS阀控信号采集模块、轮速信号模拟模块和串行通信模块。
2.2ABS ECU模拟测试系统工作原理
图1所示的系统初始化(后包括软件和硬件的初始化),ABS性能测试软件将一个速度初始值通过串口发 I/O 接口硬件中的单片机, 再由接口板上的ABS轮速信号模拟模块将该值转换成与轮速传感器工作频率相同的脉冲信号, 并发送给ECU,ECU通过内部软件对脉冲 信号进行处理并发出压力调节器的阀控信号,接口板上的ABS阀控信号采集模块将采集到的这一信号再发送给单片机。单片机通过串口将该信号发给测试系统依此循环下去。
这样微机、I/O接口硬件、ECU 构成了实时闭 环模拟检测系统。ABS ECU 性能模拟测试系统接口原理见图2
2.3本章小结
本章主要阐述了ABS ECU模拟测试系统的组成微机、I/O接口硬件和ECU。以及简单概述了它的工作原理。对接下来的设计做一个简要的框架。
第三章I/O接口硬件设计
3.1ABS阀控信号采集模块
ABS ECU模拟测试系统的输入值为ECU 发出的 ABS压力调节器的电磁阀控制信号。每个压力调节器由一个进气阀(常闭)、一个排气阀(常开)构成,这样压力调节器3种工作状态即增压、减压和保压。当进、排气电磁阀线圈不通电时(阀控信号状态为 11),为 增压,当进、排气电磁阀线圈都通电时(阀控信号状态为 00),为减压状态;当进气阀线圈通电,排气阀线圈不通电时(阀控信号状态01)为保压状态。因此每个调节器有两路信号需要系统采集。
采用如图3所示的由TLP521光电耦合器和AT89S51单片机构成的阀控信号采集系统。当某路电磁阀线圈通电时,单片机的P1口相应位就为低电平(信号状态为0),不通电时为 高电平(信号状态为1)这样通过比较同一压力调节器两路电磁阀信号就可知道压力调节器的工作状态。把采集到的信号状态通过串行通信模块发给微机,就实现了对的阀控信号实时采集。
图3 ABS阀控信号采集系统电路图 3.2 ABS轮速信号模拟块
模拟测试系统的输出值为每个车轮的轮速,而 ABS ECU 得到的是4个轮速传感器发出的轮速脉冲信号。为了使ECU能正常识别得到的轮速信号,必须模拟出类似的矩形脉冲信号,并且该信号的频率要能随轮速值的变化,而实时地改变确保ECU实时连续工作。
输出的矩形脉冲信号的频率由单片机内的定时/计数器T0来实现。ABS车轮转速传感器采用100齿的齿圈车轮半径为0.5M则汽车车速为0——200Km/h时产生的脉冲频率为0——1786H。频率计算公式为
f=vZ/(2πr)式中f——频率,Hz
v——车速,m/s Z——车轮转速传感器齿圈的齿数 R——车轮半径,m ABS控制器一般在车速大于10Km/h时才开始正常工作,则此时轮速脉冲信为88Hz。因此ABS控制器正常工作时,接收的速度脉冲频率范围为88——1786Hz。选择计数器 T0工作方式为模1,单片机的外部晶振为11.0952Hz,TL0 与TH0 构成位16位计数器,它可以产生的脉冲频率范围为:15Hz——1MHz,满足所需要求,可作为脉冲频率的主要控制量,TL0和TH0的取值范围为0——FFH。微机上的软件系统计算车轮转速以及对应的脉冲频率所 需的TL0和TH0值,将其传递给单片机,并写入TL0和TH0 寄存器。TL0和TH0 的计算公式为
TL0 =[65536-11.0952*10^6/(12f)]16L TH0=[65536-11.0952*10^6(12f]16H
式中:[ ]16H/L代表高8位16进制码或低8位的16进制码。
采用图 4所示的ABS轮速信号模拟模块,它是由DAC0832、AT89S51和LM358组成 的一路频率脉冲发生电路。输出口(out)能够根据单片机指令发出电压为5V的变频率脉冲信号,与速度传感器发出的信号一致,从而实现对速度信号的模拟。要实现路轮速信号的模拟需要采用4个和DAC0832和LM358,由单片机的P2.6、P2.5、P2.4、P2.3分别对DAC0832进行片选,就可以实现各个轮速的独立模拟。
3.3串行通信模块
I/O接口硬件与微机通信采RS-232用标准的串行通信,其连接方式如图5所示。与ABS性能测试软件的数据通信由2部分构成:①由ABS性能测试软件生产的车轮速度值,转换成对应脉冲频率所需要的TL0和TH0值,发送给单片机。在测试软件中利用MicosoftVisualC++中MSComm控制的SetOutput(COleVariant(array))函数发送数据。Array是一个CBity Array类型,他存放了要发送的数据TL0,TH0。②由ABS阀控信号采集模块采集到的电磁阀控信号值(单片机P1口的值),发送给微机。
在测试软件中可以通过Get InBuffercount()函数查询是否接收到数据函数将收到的 数据接收进来处理。利用MicosoftVisualC++中MSComm控件可完成微机上的串行通信设置。控件对象的SetCommPort()函数设置串行端口;SetSettings(“9600,n,8,1”)设置9600波特率,无奇偶校验位,8位数据位,1位中止位。单片机与微机进行通信时,必须保证相同的波特率,所以选用方式2工作。单片机串口初始化选用串口工作方式1,允许接收设置程序如下:
MOV TMOD,#21H MOV
SCON,# 050H ;
串口方式1 MOV
PCON,# 80H;
波特率加倍 MOV
TH1,#0FAH;
波特率9600 MOV
TL1,#FAH ;
第四章ABSECU模拟测试系统工作流程
ABSECU模拟测试系统的软件系统由在微机中运行的ABS试软件和单片机中运行的程序两部分构成。ABS软件主要处理采集到ABS阀控信息,转化成压力后,通过车辆动力学方程,对制动系统工作特性、轮胎与地面特性进行模
拟计算得到相应的轮速,然后将轮速等效值通过串口发给单片机。微机与ECU通信的程序流程如图6所示。单片机程序主要是将P1口采集到的阀控信号通过串口发给微机,然后将串口收到的值发给TL0和TH0,转换成速度脉冲后发给ECU,单片机程序流程 图如图7所示。
ABS控制器的控制算法5——10ms左右循环一次,实际控制过程中电磁阀每秒有
8——20个动作状态。波特率9600为完全可以满足数据传送要求,且单片机对微机传来的轮速等效值采用了实时查询,可以完成微机与ECU的实时通信。电磁阀的控制信号处理方式是微机每发送一次轮速等效值的同时,便将阀控信号传送给微机,由于阀控信号的变化相 对于轮速信号的变化慢,所以不会引起阀控信号迟滞。
第四篇:居室空间设计论文1
四川农业大学成都校区
风景园林学院
居室空间设计论文
论题:家居绿色设计的要素指导老师:张萍老师专业:风院09级园教3班姓名: 马 秀 华学号:2009929
1家居绿色设计的要素
作者:马秀华专业:风院园林教育
班级:09级3班 学号:20099291 指导老师:张萍
摘要:随着历史的车辙不断前进,人们的生活水平不断提高,不同的价值观念,不同的社会形态以及不同的社会修养造成了不同的审美观念,人与自然协同共进,和谐共存已经成为当今社会的理想追求,“绿色设计”就是驾驭于人们的如此审美观念和理想追求之上的建筑空间形态,绿色设计就是符合生态环境良性循环的设计系统,所以家居绿色设计的要素不仅包括材质的选择,而且更重要的是设计配置的生态科学性以及艺术性。
关键词:绿色设计生态科学性良性循环艺术性以人为本
改善环境、美化生活正日益在人们心中成为主流时,家居绿色设计已成为人们生活品质提高和文明前进的标志。无论是绿色材料的运用还是每一寸空间的划分与布置以及家居绿色设计的其他要素,它们都应该体现绿色设计的宏观概念,以及要素的综合性,在绿色设计目标的综合性上划分家居绿色设计的要素更能体现一个环保、节能、健康、舒适、方便的室内文化发展,室内布局、即空间尺度、装饰材料、照明条件、色彩配置以及绿化植物对室内环境调节等等都是以人为本的家居绿色设计的要素。在环保上找家居绿色设计要素,那么家具的设计方案必须是健康的、安全无害的,能与环境融洽且产品生命周期长的设计;在设计过程中尽可能节省材料;选用可再生和易于再生的原材料;尽可能避免使用危害环境和不易回收再利用的材料;在生产、消费和废弃过程中对环境的污染最小,并节约能源和降低能耗。
1.以人为本是家居绿色设计的本质
1.1人性化设计的目标是在环境的系统约束下,提高使用者工作的有效性,根据人的接受能力和环境特性来设计和选择材料,尽可能适合使用者的心理和生理特性,能够让居家者愉快地完成生活、工作、学习和娱乐,以让人们身心系统的最佳效率与效能,提高人们的工作的效率和生活质量。因而在家具设计选择过程中应注重功能设计,比如现代许多人都喜欢简约风格设计,我也喜欢现代简约风格的室内设计,当然无论哪种风格,它设计的空间从颜色、形状到尺寸符合人体工程学的要求,充分体现“以人为本”的设计思想,最大限度地满足人的本质需要,体现高度的舒适性和实用性,避免因功能的不合理而导致资源的浪费。家既然从最原始的时期就是人的生活主要空间,当然以人为本是家居绿色设计的本质。
1.2家作为人最初的生活环境,也是人和自然最初的接触和影响的空间,居室空间的设计是体现人与环境的关系的标志。而设计源于生活,从生活需求入手,引导人们在生活品质、艺术品位上的正确追求,不忽视生活细节,同时考虑整体生活氛围,考虑环境塑造人的发展,人影响环境的形成,“以人为本”就是从环境于人的需求和人给环境的影响的一种理念设计。家应该集科学性、文化性、艺术性一体展现家居的富有人性化设计的本质特征。
2.家居绿色设计的重心——绿色材料的选用
2.1经济的发展,为室内设计提供了前所未有的经济商品材料,不同的材料可以代表不同的时代特征,不同的材料可以创造不同的空间样式,即不同的室内设计风格。随着环保、节能、低碳、可持续发展意识日益传播,绿色材料已左右室内设计的流行时尚,从材料上突破了设计的目标。绿色材料不仅仅代表有生命的绿色植物来装饰室内,而是包括环保性材料其他部分,其主要本身内部构成物质不存在危害环境的成分,以及那些具有再生性的材料也是绿色材料部分,即可循环使用的家具用品。
2.2 现在许多建筑都遵循把室外的元素引进室内,使室内更加自然化。比如房屋建筑的采光性,大量使用有机玻璃来进行采光,以及建筑之间的通风性,还有室外最重要的元素是许多对人体有益的植物种类,在室内运用造型艺术来展示当代的文化魅力,主要有盆景、插花以及绿化盆栽等。
2.3绿色材料又称生态材料、环保材料和健康材料,既然作为健康材料,所以居室中的植物配置与选择要有科学性和艺术性两方面的设计,人们的生活越来越追求健康与长寿,比如最近几年人们发现栽有红豆杉的庭院有助于长寿,这些现象均说明人的生活空间与自然越接近,那么就越健康,当然有些植物对人体也是有害的,那么就不宜做室内植物。以下是一些植物对人体的影响,绿色植物作为居室绿色材料重要成分,那么在考虑设计元素时不得不收集植物的许多功能:比如茉莉:它的幽香可增强机体应付复杂环境的能力,消除引起精神和躯体方面缺陷的综合征;石竹:石竹香可增强记忆力,以利于更好地接受外部信息;薰衣草:失眠症患者的“良药”,改善抑郁症状和歇斯底里症,去除紧张,平
肝息火,抑制挑衅冲动;橙:最受白领的青睐。橙的香味可以提高工作效率,消除上班族在办公室压抑气氛中产生的紧张、不安感。橙的芳香还能加快抑郁思绪的排除,增强对环境的应激能力;薰衣草:失眠症患者的“良药”,改善抑郁症状和歇斯底里症,去除紧张,平肝息火,抑制挑衅冲动。
2.4在现代家庭别墅中,许多居室空间都有花园存在,这样更接近自然,那么在选材上就更需求植物以及山石营造空间,比如人们都喜欢种树栽草、堆山叠石、造水景、水车、小型喷水池,使它们有山野之趣,再摆些小桌凳或树阳伞,创造一个休闲、舒适的宁静环境。光线较弱而阳光直射时间短,那么可栽种些耐阴的小灌木,如杜鹃、山茶、枫树、佛手、葡萄等。也可盆栽龟背竹、万年青、吊兰、棕竹、君子兰、马蹄莲、橘子等置放在花园中或四周,也可放在窗前或落地门上,若再悬挂些观叶的蕨类如铁线蕨、鸟巢蕨、肾蕨及其它观叶植物,如长春藤、泡叶冷水花,那么上下呼应,会勾勒出风韵美、形态美的效果。
2.5生态美学是艺术美的一个新发展,绿色植物更能体现绿色材料的生态美学,所以选择室内植物更应该从植物功能中择优。比如净化空气的植物:吊兰、黛粉叶等,对装修后室内残存的甲醛、氯、苯类化合物具较强吸收能力;芦荟、菊花等可以减少居室内苯的污染;雏菊、万年青等可以有效消除三氟乙烯的污染;月季、蔷薇等可吸收硫化氢、苯、苯酚、乙醚等有害气体。在室内养虎尾兰、龟背竹、一叶兰等叶片硕大的观叶花草植物,能吸收80%以上的多种有害气体,净化空气。芦荟、景天等,晚上不但能吸收二氧化碳,放出氧气,还能使室内空气中的负离子浓度增加;芳香植物:植物的芳香有抗菌成分,可以清除空气中的细菌和病毒,具有保健功能,如仙人掌、文竹、常青藤、秋海棠气味有杀菌抑菌之力,同时,植物的芳香还可以调节人的神经系统,如丁香、茉莉可使人放松,有利于睡眠;玫瑰、紫罗兰可使人精神愉快,有发奋工作的欲望;夜来香、锦紫苏、驱蚊草等气味有驱蚊除蝇作用。但香味不能太浓,否则会引起副作用,如丁香久闻会引起烦闷气喘,影响记忆力;夜来香夜间排出废气使高血压、心脏病患者感到郁闷;郁金香含毒碱,连续接触两个小时以上会头昏;含羞草有羞碱,经常接触引起毛发脱落。
2.6装修材料要避免有过多的挥发性有机化合物,使用不含挥发性有机化合物的材料。很多人在装修房子的时候,总喜欢讨价还价,想着怎样才能比较省钱,却没想过商家为了赚钱,会不会提供符合健康安全的材料。健康是无价的财富,绿色材料能保证健康的持续,尤其是如今经济的发展带来了许多物质上的不健康,绿色材料在选择时不应该在物质的表面机理作选择,更应该在构成成分上挑健康。
3.科学的空间布局与合理的家具设计是家居绿色设计最主要的内容
3.1空间的分隔与联系是家居绿色设计的重要内容。绿化分隔空间范围很大,比如在在两厅室之间,大厅与走道之间或者客厅太大要分隔成小空间等这些地方都可以用绿色分隔,合理划分、改造、装饰每一寸空间时,最主要是要把握空间,充分考虑通风、采光、噪音、开放与私密、干燥与潮湿等因素。
3.2在家居科学的空间布局时,还不得不考虑家居设计的风水学,这也是中国室内设计的一个重要元素。房屋有如人体,室内各部位功能有如人体各个器官,均有新陈代谢的作用,风水学在家居上有时犹如控制新陈代谢的激素,我们不能忽视许多民居的风水原理,比如在选用室内绿色植物时,也要考虑到风水学,像阳台养花的旺宅植物利用阳台养花,已成为居家美化,更是旺宅的重要环节。对花木的选择,要因楼房的阴阳不同,八卦方位所属而有所区别。也可以根据命主的五行宜忌进行旺宅植物选择植物花草是有灵性的,分金、木、水、火、土,有五种不同的属性。
3.3家具作为一种特殊的绿色产品,其内涵为采用木材或其他无污染材料,在制造和使用过程中不损害健康和污染环境,产品废弃或也不会污染环境,并且实现低能耗、低消耗,零部件易拆装分解和实现部分零部件的回收和利用。此外,绿色家具还必须通过精心设计以完善其使用功能和精神功能,从而达到延长产品生命周期的目的。
3.4仅做到技术上的室内生态化设计设计已不能达到这个社会人们的理想绿色,在精神追求上往往大于人们对生活基本的需求,所以在空间布局和家具设计时必须渲染上高品味的文化以及艺术感,艺术生活是包括生活的许多小细节,无论是新中式风格还是人们追求的现代风格,每一层风格上都要有时代的文化氛围。艺术的设计才是家居绿色设计的品味元素,所以许多人可以在家居设计上看到家居者的品味与文化。
绿色设计是现代室内设计的可持续发展的追求与目标,指引人们生活环境美化的方向,随着人类生活水平逐步提高和人类对未来环境的分析以及生态意识强化,家居绿色设计的元素也会不断范围化和综合化。参考文献:《居室空间设计--实例教程》肖友民
《环境艺术设计概论》肖友民
《正统玄空派家居风水秘本》玄空大师
《绿色家居新概念》杨小光
第五篇:办公空间设计特征论文
1办公空间设计的基本理念和设计过程
例如,对于办公空间设计的种种方式和方法,技巧性的和细节性的指引等等。还有我国从工程学的角度出发对办公空间进行了全面的论述,列举了一大批的办公空间设计工程《。办公空间设计与工程》这本著作就是我们一直在遵循的经典,还有玛丽莲泽林斯基的《新型办公空间设计》等等,都是我们遵循的基本空间设计理念和设计过程等内容。从办公空间的设计过程来看,首先这就是一个明确问题和解决问题的过程,要根据办公空间的实际需要来确定办公空间的设计,办公空间的使用者将来确定是什么群体,什么性质的办公行为,人员和数量具体是多少,工作人员的年龄构成和组织文化是什么,职能如何体现,工作如何开展,整个工作流程如何运作,工作采用什么样的方式进行,这些都是我们需要考虑到的细节问题。同时,我们还需要更多地考虑到办公方式、空间使用和环境形象方面的问题,对于办公空间的具体要求和具体内涵,我们需要进一步全面的考察到位。需要我们进一步明确的还有办公空间坐落的位置如何,企业的CI设计是什么,在室内想如何体现机构或者企业的形象等问题。最后,我们还要有成本概念,考虑项目资金的投入问题。对于以上问题,我们都需要进行全方位的思考和研究,同时进行有效的、系统的研发设计。对于办公空间的初步规划方面,在设计过程中一定要有所体现。从目前国内的设计情况来看,近年来形成了一些较为常见的房间设置理念,根据机构大小和职能来划分空间设计,有多少部门或者有多科室就有多少个房间,尽管这种方式方法比较简洁,对于工作的私密性有一定的保障,但是在空间设计的理念出发,这种设计方式就严重的缺乏灵活性,会导致整个空间设计出现死板、封闭的情况,对于员工的沟通和交流也是非常不方便的,我们强调团队合作就是要有开放性,过于封闭的空间布置很容易打断这种开放式的结构。所以,我们一般在设计过程就是要不断的采用共享办公空间与个人办公空间相结合的规划内容。
2办公空间设计的要旨
首先就是要确定办公空间设计的目标,通过办公空间的设计为办公目标提供一个良好的舒适、方便、安全、高效以及更加愉悦的环境,办公空间的设计目标步骤充分说明了我们的在空间设计的第一个要旨,就是尊重科学、尊重规律。例如,在保障舒适性的前提下,构建一个更加科学合理的办公空间,这其中涉及声学、光学、热工学、环境心理学和人体工程学等等学科的内容,为了让办公空间更加方便,我们必须涉及空间流线学、人体工程学等内容,在安全方面,更是涉及保密、消防、构造等方面的问题,我们的办公空间设计要能够估计到所有的感官接受度,符合所有人的基本审美和功能需求。这就是我们确定办公空间的首要目标。其次,我们要考虑空间设计上的功能划分,在功能划分上,我们需要采取的主要设计内涵是功能区域上的分割与写作。例如,我们设计的门厅,它的开门方向和过渡方向如何,它的延展区域是如何,它的主要内容如何,它连接中心地带吗?在通道设计上,我们更要考虑的是人流交通的问题,连接各个办公室的区域纽带。办公室的主要场所必须是独立的和开放的,同时还要考虑到公共场所和开放式,这样更能适用于集体决策、谈判和员工会议场所等问题。同时还需要更加积极的明确对外交往和接待等问题,同时,办公空间设计还要考虑到公共空间的问题。例如,健身、游戏、茶水、休闲等生活化空间,同时将辅助性空间,如厕所、杂物室、设备、库房、保密等要素考虑进去,考虑到位。
3办公空间设计的特征
主要在于空间的组织形式,室内空间的流线型设计应该不断的顺应整体布置,保持在顺而不乱的前提之下,我们说所谓的顺,就是指顺应导向,顺应科学,明确指引通道空间的问题,在区域布局上讲究合理性,在设计过程中讲究应用型,在整个布局规划中更加注重内部的细节问题。其主要特征体现在五个方面:一是布局根据团队走。二是空间需要过渡。三是要存在正式的公共空间。四是用要发展的眼光来看待功能和规模变化。最后,我们在设计中有一个细节要注意,那就是明确空间设计中柱子位置和柱子之间的关系和尺度等原有空间建筑的形态,要更加灵活的方式来开展空间分隔。