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房屋套内面积测量仪的设计

作　者: 谢红
导　师: 熊和金
学　校: 武汉理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 激光测距套内面积步进电机细分控制技术步距角
分类号: TU198
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

本文根据旧房产测量规范对市场的滞后性使房产消费者遭受严重损害的事实，说明房地产套房按套内面积出售的新规范的必然性。按新规范要约，应对现房进行测量且测量结果应达到规范的二级标准。传统工具测量时既费时费力又很难达到精度要求。光电测距仪只适于矩形面积，但现代建筑存在大量的不规则平面。为解决此类测量和规范现房测量，本文提出一种基于激光测距原理的快速测量套内面积的测量仪的设计方案。测量仪的测量房屋套内面积的设想是通过步进电机驱动激光测距传感器旋转每一步距角，对距离数据进行每步采集保存，转满一周后对相邻距离值构成的三角形面积进行计算求和而得到面积。根据这个构想，本文要设计一个由单片机控制的小型测量控制系统。本系统设计至少要包括单片机存储器及I／O扩展，人机通道，前向通道及后向通道的的软硬件设计。本系统前向通道信号由激光传感器提供，后向通道信号发给步进电机、传感器，由于是旋转式测量，必须控制激光发射信号的通断和步进电机的步距角，否则测出的值是无法计算的。因此本文先对控制系统工作原理所涉及的激光测距方法、激光测距技术发展、步进电机工作原理、步进电机细分控制技术、单片机工作原理、单片机系统扩展方法等内容进行了全面详细的介绍，并对各部分设计的主要原则、可能出现的问题及解决方法进行了说明。最后根据前文介绍的知识先对单片机控制系统进行了硬件电路框图设计，依据够用原则对元器件、设备的选择进行计算、说明、选定，使系统成为拥有完整的包括A／D采集、数据存储器、8155扩展的键盘显示、P1口及8155的PA口输出控制的单片机硬件控制系统电路。最后根据测量仪所要完成的功能对主程序、系统键盘扫描程序、A／D数据采集及面积计算程序、结果显示程序进行了流程说明及汇编代码设计。由于本设计是根据房屋测量规范的二级标准对元器件、设备的选用进行严格设计计算的，因此只要元器件能达到其标称性能，那么本设计理论上是可以达到快速准确测量房屋套内面积要求的。

全文目录

第1章设计方案介绍  8-14
  1.1 选题来源、目的及意义  8-11
    1.1.1 设计背景  8-10
    1.1.2 套内面积售房规范势在必行  10-11
  1.2 国内外的建筑测量工具发展现状  11-12
    1.2.1 国外建筑测量发展概况  11
    1.2.2 国内建筑测量发展概况  11-12
  1.3 系统研究方案、内容、目标及关键问题  12-13
    1.3.1 测量仪系统方案  12-13
    1.3.2 系统研究内容与目标  13
  1.4 系统拟采用的技术  13-14
第2章激光及激光测距技术  14-23
  2.1 常用非接触式测距技术介绍  14-15
  2.2 激光及激光测距原理  15-23
    2.2.1 激光概述  15-17
    2.2.2 激光测距技术应用  17-18
    2.2.3 激光测距原理  18-23
第3章步进电机控制技术  23-30
  3.1 步进电机工作原理  23-25
    3.1.1 步进电机概述  23
    3.1.2 步进电机工作原理  23-25
  3.2 步进电机细分驱动技术  25-28
    3.2.1 细分驱动技术发展  25
    3.2.2 细分驱动原理  25-28
  3.3 步进电机控制方法  28-30
第4章 MCS-51单片机及其接口技术  30-42
  4.1 MCS-51单片机特点  31-34
    4.1.1 MCS-51单片机管脚及片外总线  31-32
    4.1.2 MCS-51单片机片内结构特点  32-33
    4.1.3 MCS-51单片机的外围电路  33-34
  4.2 MCS-51单片机系统扩展  34-38
    4.2.1 MCS-51单片机的片外总线结构  34-35
    4.2.2 MCS-51系列单片机的系统扩展能力  35-36
    4.2.3 MCS-51单片机系统扩展方法  36-38
  4.3 MCS-51单片机通道配置  38-42
    4.3.1 前向通道设计  38-40
    4.3.2 后向通道  40
    4.3.3 人机通道  40-42
第5章测量仪系统软硬件设计  42-65
  5.1 测量仪硬件电路设计  42-56
    5.1.1 主机芯片选择  42-43
    5.1.2 存储器芯片选择  43-44
    5.1.3 I/O接口芯片选择  44-48
    5.1.4 A/D芯片选择  48-50
    5.1.5 激光传感器选择  50-52
    5.1.6 步进电机及细分驱动器型号选择  52-56
  5.2 测量仪系统软件设计  56-65
    5.2.1 主程序设计  56-57
    5.2.2 键盘扫描子程序设计  57-59
    5.2.3 A/D数据采集面积测量子程序设计  59-63
    5.2.4 显示子程序设计  63-65
第6章设计总结  65-68
  6.1 各章小结  65-66
  6.2 设计说明  66-68
参考文献  68-72
致谢  72-73
攻读硕士期间发表论文  73-74
附图  74

房屋套内面积测量仪的设计

内容摘要

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