节点设计论文范文

本文一共涵盖3篇精选的论文范文,关于《节点设计论文范文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。【摘要】根据CAN总线技术特点，以ATmega16单片机为核心，通过控制CAN控制器SJA1000工作，实现CAN总线通信。给出了基于CAN总线智能节点的硬件和软件设计方法，并实现了智能节点之间的通信。实际应用表明，该智能节点工作稳定可靠，具有较强的抗干扰能力。

第一篇：节点设计论文范文

单元式幕墙节点设计的若干问题探讨

摘要：目前，高层、超高层等类型的建筑越来越多，推进建筑工程的大规模发展。基于建筑类型的需求，单元式幕墙成为建筑工程的必需结构，用于满足建筑工程的多项需求。为促进单元式幕墙的应用与发展，建筑单位提高对幕墙节点设计的重视度，简化单元式幕墙节点的设计。因此，本文通过对单元式幕墙节点设计进行研究，分析其中存在的若干问题。

关键词：单元式;幕墙节点;设计;问题

建筑工程对单元式幕墙的需求量比较大，促使节点设计面临诸多问题，影响单元式幕墙的建设。近几年，单元式幕墙的种类呈现多样化的发展趋势，更是提高节点設计与控制的难度，再加上单元式幕墙属于新兴领域，部分施工人员并不熟悉节点设计的整个过程，导致单元式幕墙处于不安全的施工状态，增加建筑工程的风险度。所以要深入研究单元式幕墙节点设计中的若干问题，优化幕墙建设。

一、 单元式幕墙节点设计的标准要求

单元式幕墙节点设计中必须达到最基本的标准要求，才能保障其在建筑工程中的应用质量，避免幕墙出现结构或性能问题。系统分析单元式幕墙节点的实际设计，提出相关的几点标准要求。

第一，防渗标准，幕墙节点设计最基本的要求是要防止系统渗漏，保障幕墙系统处于高度防渗的状态，保护建筑工程的室内结构，确保单元式幕墙处于安全建设的状态。

第二，连接标准，幕墙节点处多为连接地点，标准的连接方式有利于单元式幕墙结构的稳定与牢固，以免幕墙结构出现危害，如：位移、坍塌、变形等，严格控制幕墙连接。

第三，防水标准，有效防止外部水分入侵，例如：建筑工程在雨季环境内，即使特殊部分积累足量的水分，也不会浸入幕墙内部，保护幕墙系统的整体性。

第四，密封标准，其不仅体现在防渗、防水方面，更重要的是达到气密性标准，防止幕墙系统内出现不均衡的气压，压迫幕墙系统的整体结构，对幕墙结构以及建筑工程造成风险影响。

二、 单元式幕墙节点设计中的若干问题

根据单元式幕墙节点设计的实际情况，规划比较典型的问题，对其做如下分析，避免节点设计问题对单元式幕墙建设造成干预影响。

1、 幕墙防火系统的问题

防火系统是幕墙节点设计中的一部分，由于幕墙本身的影响，导致防火系统处于薄弱状态，无法达到高效防火的水平[1]。例如：某高层建筑工程的单元式幕墙节点，虽然具备明显的设计优势和施工能力，但是无法配合防火系统，不能在幕墙施工中安装防火装置，影响防火系统的分配建设，该建筑只能通过改进节点设计，满足幕墙与防火系统两者施工的要求，该工程将幕墙后方的面板，改为小规模形势，大部分幕墙结构完成安装后，预留小型面板，待防火装置、系统安装完成后，封堵小面板，由此来改善节点设计。

2、 幕墙排水系统的设计问题

单元式幕墙在连接时，处于等压的状态，在梁体对插的过程中，构成气压腔，在压力差的作用下，较容易积累雨水，影响单元式幕墙的运行性能。因此，在幕墙节点设计中，需要充分考虑排水系统的引流作用，大多数情况下，排水系统达不到常规标准，特别是幕墙节点设计中传统的排水方式，内、外腔的高度基本一致，没有排水动力，导致雨水流进内腔，顺着密封条流入建筑室内，导致室内出现渗漏[2]。针对此类节点设计问题，设计人员改进幕墙系统，隔开内、外腔，通过横向排水管道，连通内腔与外腔，主动引导雨水流向，提高幕墙结构的防水性能。

3、 幕墙相关部分气密性的设计问题

单元式幕墙节点设计在气密性方面存在明显的设计问题，气密性问题集中体现在幕墙单元板的连接中。幕墙单元板之间通过密封条连接，但是密封条在加工时出现参数误差，导致其余单元板缝隙不能有效融合，其中密封条偏小的单元板之间，即会出现气密性问题。针对节点设计的气密性问题，提高胶条的设计能力，单元板之间的首层密封条，改为圆形设计，用于增加单元板之间的横向接触面积，充分发挥密封与链接的功能，待单元板对接后，密封条会受到外出挤压，达到密实标准。

4、 幕墙对插部分的连接问题

幕墙对插属于节点设计的一部分，因为幕墙在建筑工程中，需要控制标准高度，满足结构要求后，才可实现稳定对插，如果缺乏对插控制力度，直接干扰幕墙的连接问题，无法实现对插。幕墙对插中的连接问题比较困难，涉及到多种技术因素和数据参数，解决此部分的连接问题，需要充分利用内插件。例如：某建筑工程中幕墙对插完毕后，使用内插件约束对插的整体系统，内插件可以发挥集水槽的作用，该工程还注意到内插件的独立性比较强，不能有效连接幕墙中的单元板，所以灌入密封胶，但是工程建设人员后期发现，密封胶降低幕墙承载风荷的能力，又采取固定的方式，重点固定内插件，同时取缔密封胶。

5、 单元立柱的密封问题

幕墙的单元立柱与金属护边相连，因为护边暴露在室外环境中，受到雨水冲刷时，还是会出现明显的渗漏问题，如果单元立柱节点处缺乏严谨的密封处理，渗水直接进入幕墙系统的内部缝隙中，影响室内防渗漏的工艺水平[3]。在单元板安装完成后，必须在护边与立柱之间灌入密封胶，待其充满两者之间的缝隙时，可以迅速提高立柱的密封问题。

6、 幕墙防渗密封的问题

单元式幕墙节点设计中，会出现诸多需要做防渗密封处理的部分，大多工程为方便幕墙组件的拆卸，忽视特殊部位的防渗密封，或者采用组合杆件，直接作用于接缝处，导致杆件连接部分，无法做密封处理，降低幕墙防渗的能力。所以针对防渗密封的问题，可以实行封口构造，组件之间利用多腔连接方式，适当时安置排水系统，排除多余的水分，防止室内渗漏，优化幕墙连接之间的防渗密封处理。

三、 单元式幕墙节点设计的优化措施

单元式幕墙节点设计中存在的若干问题，在建设中逐渐找出改进措施，解决节点设计的问题干扰，提高单元式幕墙建设的效益，进而提升建筑施工的效率。因此，针对单元式幕墙节点设计，提出三点优化措施[4]。如：第一，提前分析单元式幕墙节点的设计方案，按照方案要求执行幕墙建设，如果发现幕墙建设与方案不符，及时呈报相关部门，要求重新进行方案检测，确保设计方案的准确性;第二，在单元式幕墙节点设计中，严格执行质量监督，检查节点设计是否存在缺陷，消除节点设计的隐患风险，提高节点设计的水平，促使其更加符合建筑幕墙系统的建设，稳定单元式幕墙的整体结构;第三，细化单元式幕墙节点设计，做好节点设计的细节工作，改善幕墙系统的建设环境，严格防止节点设计中不确定的问题，完善单元式幕墙节点设计，同时提升建筑工程的质量水平。

结束语：

单元式幕墙节点设计具有一定的技术约束，要求节点设计既要适应幕墙系统的需求，又要稳固所用幕墙的结构，保障节点设计的一次到位，避免返工修改。单元式幕墙的节点设计，投入施工建设后，不能再次更改设计或结构方式，所以节点设计在单元式幕墙中占据重要的地位，必须规避节点设计中的问题影响，才能提高单元式幕墙节点设计的水平。

参考文献：

[1] 陈建波.单元式幕墙节点设计的若干问题探讨[J].幕墙专栏，2012，(15)：33-35

[2] 曾繁桂.浅谈幕墙工程与质量控制的重要性[J].中华民居(下旬刊)，2014，(04)：90-92

[3] 逄扬.超高层单元式玻璃幕墙工业化建构方法研究[D].大连理工大学，2013，(23)：15-17

[4] 陈春林.建筑幕墙系统构造优化及应用的探讨[J].中华民居(下旬刊)，2014，(04)：78-80

作者：甘勇

第二篇：基于CAN总线的智能节点设计

【摘 要】根据CAN总线技术特点，以ATmega16单片机为核心，通过控制CAN 控制器SJA1000工作，实现CAN总线通信。给出了基于CAN总线智能节点的硬件和软件设计方法，并实现了智能节点之间的通信。实际应用表明，该智能节点工作稳定可靠，具有较强的抗干扰能力。

【关键词】CAN总线;AVR单片机;SJA1000;智能节点;CAN收发器

CAN(Controller Area Network局域控制网)总线由Bosch、Benz研究试验，于1986年2月正式提出，至1993年11月Bosch CAN2.0成为国际标准(ISO11898)。2000年CAN总线芯片年度销售超过1亿片，欧产轿车都至少装配一条CAN总线网络。CAN的许多特点使其成为诸多工业测控领域中优先选择的现场总线之一。在广泛的工业领域，CAN总线可作为现场设备级的通信总线，并且与其他的总线相比，具有很高的可靠性和性价比。本文介绍了一种基于AVR单片机 ATmega16的CAN智能节点设计方案，软硬件均已通过测试。

一、节点硬件电路设计

CAN智能节点硬件电路如图1所示。电路主要由五部分组成：微控制器 ATmega16、独立CAN控制器SJA1000、CAN总线收发器82C250、高速光电耦合器6N137、看门狗复位电路。微控制器采用ATMEL公司生产的AVR单片机ATmega16，该单片机采用一级流水线技术，在当前指令执行时，就取出下一条要执行的指令，实现了一个时钟周期执行一条指令，大大提高了CPU的运行速度，同时也提高了系统的可靠性。ATmega16负责SJA1000的初始化，通过控制SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。SJA1000 负责完成CAN总线通信协议的物理层和数据链路层的功能。

图1 CAN总线智能节点硬件电路

为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，在CAN控制器SJA1000和CAN总线收发器82C250之间加接高速光电耦合器6N137，这样就很好的实现了总线上各个CAN节点之间的电气隔离。光电耦合电路所采用的两个电源VCC和VDD必须完全隔离，虽然增加了节点的复杂性，但是却提高节点的稳定性和安全性。82C250与CAN总线接口部分也采取了一定的安全和抗干扰措施。82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5Ω的电阻与CAN总线相连，电阻可以起到一定的限流作用，保护82C250免受过流的冲击。CANH和CANL与地之间并联了两个30pf的小电容，可以起到消除总线上的高频干扰和一定的防电磁辐射能力。另外，在两根CAN总线接入端与地之间分别反接了一个保护二极管，当CAN总线有较高的负压时，通过二极管可以起到一定的过压保护作用。在程序运行过程中，微控制器有可能因为受到外界干扰而不能正确执行指令，甚至陷入死循环。为了防止由此导致的系统瘫痪，在电路中加入了看门狗复位芯片MAX813L。该芯片具有独立的看门狗计时器，当系统发生故障时间达到看门狗的计时值时，MAX813L自动产生复位信号给ATmega16和SJA1000复位。

二、软件设计

CAN总线通信程序是指在单片机控制下，模块将采集到的数据发送到总线上供上位机或其他模块使用，以及接收总线上发送给本模块的数据帧并将其存入缓冲区中的程序。如图2所示，在通电或复位后，主控制器通过运行它自身的复位例行程序来对SJAl000控制器进行初始化，以建立CAN总线通信。CAN总线通信程序由三大部分组成：SJAl000初始化、接收和发送。

1.SJA1000初始化。初始化是在程序运行前对SJA1000的工作方式进行设定，使其能够按照用户需要的方式进行CAN总线通信工作。SJA1000控制器在通电后或硬件复位后，必须通过初始化设置以建立CAN通信。而且SJA1000可以在主控制器工作期间被再次初始化，这可以通过发送软件复位请求来实现。SJA1000的初始化流程如图3所示。在通电后，CAN控制器在引脚17上获得一个低电平复位脉冲，使之进入复位模式。在开始对SJA1000的各个配置寄存器设定之前，主控制器通过读复位模式/请求标识来检测SJA1000是否进入复位模式。单片机要等待SJA1000完成上电复位后才能对SJA1000的配置寄存器进行配置，存储配置信息的寄存器只能在复位模式下才能写入。

2.CAN总线发送程序。对SJA1000进行初始化建立CAN总线通信后，模块就可以通过CAN总线发送和接收CAN数据包。消息的发送由CAN控制器SJA1000根据CAN的规则自动完成，主控制器必须把要发送的信息发送到SJA1000的发送缓冲器中，并设置“发送请求标识位”于命令寄存器中。发送过程既可由SJA1000产生的中断请求来控制，也可通过检测SJA1000控制部分的状态标识符来控制。本文使用的是中断方式， 在发送前和发送后需要进行一些判断，避免不必要错误。在发送前需要确保SJA1000没有正在接收报文，发送缓冲区没有处于锁定状态，在发送后需要判断发送是否完成才能中断返回。发送子程序流程如图4所示。

3.CAN总线接收程序。CAN控制器SJA1000根据规则自动接收消息，接收到的消息放入接收缓冲器，此时接收缓冲器状态标识RBS置为“1”(表示接收缓冲器中有接收到的消息)。主控制器将消息保存到程序设置的消息缓冲器中，同时释放接收缓冲器并对消息内容做出反应。接收过程可以通过SJA1000的中断请求或查询SJA1000的标识控制部分来进行。在系统应用中，模块从总线上获取上位机或者其他模块的信息，接收消息是被动的。如果采用查询法，将耗费大量的时间来查询SJA1000接收状态，且实时性不好。因而在接收程序设计中，采用中断法进行控制。如果SJA1000接收到消息，消息已通过接收过滤并存放于接收队列中，则产生一个接收中断，于是主控制器立即做出反应，把收到的消息送到消息存储器，并且在设置了相应命令寄存器中的标识符“RRB”后，发送释放接收缓存命令。接收队列中的下一个消息将会产生新的接收中断，因此在一个中断期间不必读出接收队列中所有可获得的消息。和这种情况相对的是立即读出队列中所有消息的程序，这样可以避免不断进入中断，流程图见图5。在释放了接收缓冲器后，消息检查状态寄存器中的接收缓冲器状态标识(RBS)清“0”，以标志接收缓冲器已被释放。整个接收过程在中断程序中实现，而不需要与主程序发生关联，甚至对消息的反应也可中断中进行。

三、结语

CAN总线具有较强的纠错能力，适用于高噪声环境，具有较远的传输距离，广泛应用于计算机测控领域，该设计作为CAN总线节点的一个模块，介绍了一种基于AVR单片机ATmega16的CAN智能节点设计方案，描述了主要设计思路，给出了设计流程图，通过串口调试软件实现了两个智能节点的通信测试。通过测试表明该智能节点具有结构简单、易于扩展、系统运行稳定、实时性好、抗干扰能力强等优点，具有良好的应用前景。

参 考 文 献

[1]马潮.AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007

[2]刘建昌，周玮，王明顺.计算机控制网络[M].北京：清华大学出版社，2006

[3]史久根，张培仁，陈真勇.CAN现场总线系统设计技术[M].北京：国防工业出版社，2004

[4]朱悦涵，林立，邵明.基于CAN总线的智能节点设计[J].电子工程设计.2012(12)：90～92

作者：陶琰珺 王学智

第三篇：公路市政化改造关键节点交通规划设计

摘 要：市政化建设的一个重要任务就是保证道路的畅通运行，这需要通过科学合理的交通规划和设计来实现。该文着重对城市道路改造中的关键节点进行分析，并根据城市道路现状制定相应的设计方案，分析其设计方法等内容，以供专业人士参考和探讨。

关键词：公路;市政化改造;关键节点;交通规划;设计方法

1 公路市政化改造的关键节点交通规划

1.1 公路市政改造节点环境现状调查

公路市政化实际上就是利用一系列手段和措施，使道路建设适应城市道路改造的需要，在设计规划过程中，工作人员应对道路改造与城市道路有关的周围环境及各种基本情况进行全面的了解和评价，在基本掌握了大致情况后，再进一步开展工作。设计部门的工作人员首先要对改造区内的经济发展情况有一个大概的了解。一般情况下，经济状况较差的道路主要是交通运输，在市政化改造过程中，只需增加一条非机动车道和一条人行道就可以了;经济状况较好的道路不仅要实现基本的交通，还应考虑到市政设施建设和景观规划等问题。此外，工作人员还应对改造范围内的关键节点进行分析，重点比较道路设施和城市道路建设标准之间的异同点，然后根据这些差异再作进一步改造。最后要达到城市道路的标准，并满足市政化改造的实际需要，对不符合标准的，应及时进行调整和改进，提高该道路的技术等级，以保证该道路改造的顺利进行。

1.2 公路市政改造节点交通特征

对公路市政节点范围内的交通特征进行分析，是市政改造工作的首要任务，直接影响对该区域交通状况的判断。整体而言，主干道路与城市道路合并后，将在节点范围内带来较大的交通流量，同时，非机动车辆及行人流量将迅速增加。为此，必须注意在节点区域内合理规划交通走向，并对交通设施进行改造和规划，使道路的使用价值最大化，同时也方便人们的日常出行和交通。

1.3 公路市政改造节点设计规划

对多数专业人士而言，对公路市政改造节点的周边环境及交通特征的界定，不仅对道路关键节点的设计规划非常重要，而且对实现道路与城市道路之间的功能转换具有深远的意义。对参与公路市政化改造的技术人员来说，必须弄清楚改造关键节点的最终目标，即要最大限度地满足人民群众基本生产生活对交通运输的需求，同时要对节点区域内的交叉口进行适当的处理，在保证交通安全的基础上，尽可能提高道路运输的效率和安全性。

城市道路改造中交通组织规划的关键节点有两种不同的思路。一是在交通流量、人流相对较小的路段，应将平面交叉口的构造和规划作为设计的重点;二是在交通流量较大的路段，应将立体交叉口的构造和规划作为设计的重点;值得特别注意的是，无论采用何种设计思路，都应充分考虑到公路建设中的冲突点问题，以保证主线的顺利运行，提高其通行效率。

2 公路市政化改造的关键节点交通规划设计

2.1 分离式立交规划计划

在各种交通方式中，最简单的一种是分离式立交，它可以被划分为两层分离式立交和三层分离式立交，在交叉道路之间不设匝道时可以使用。分离式立交的选择，在实践中，必须充分考虑节点的周边环境和位置条件。若分离式立交位于市区道路南北向，且该道路靠近公路，二者呈“Y”形，此时，设计人员要对该道路的实际状况进行全面的考察与评价，然后分析各种因素与条件，然后确定设计方案。例如，该道路是否应设置收费站，收费站的数量和规模有多大，以及该道路的走向等。另外，还应尽量避免大规模的拆迁和改造，这对降低公路改造成本，提高项目的总体经济效益是非常有利的，同时也应实现各主干线与国道线之间的互通，以满足公路市政改造的各种标准和要求。

举例来说，以国道312和太湖大道的分离式交叉方案为例，首先，要综合评估该道路关键节点的位置条件。太湖大道位于城市中心偏南，呈东西走向，与高速公路相交，总体上呈Y形，该处还设置了收费站，规模较大，互通空间相对较小。再确定改造方案，由于互通空间较小，且收费站和公路都设在这里，故采用分离式立交方案。

2.2 互通立交改造方案

与分离式立交桥相比，互通立交桥的结构形式比较复杂，通行方式也比较多样。互通式立交改造主要包括两个方面的内容。首先，对道路关键节点周边环境进行分析，仔细研究该区域内、外的区位条件，例如区域内是否是城市新区，区域内是否靠近机场或公路等。道路改造过程中，不可避免地会出现施工技术问题、土地问题等，这就要求设计者在设计前要对改造区域的总体情况有一个清楚的了解，并充分考虑各种因素所带来的不利影响.如果改造区域位于城市新区，则改造方案对外交通规划应将内部道路与机场或公路连接的路段进行扩建，且改造后的公路走向应由机场至公路，这样改造设计方案才能全面向北扩展。二是确定关键节点改造方案;道路关键节点改造中，必须考虑施工工程量的大小和施工工期的长短。同时，应尽量减少关键节点改造对该节点交通方面造成的不利影响，如有必要，可交由专业设计师负责，在关键节点改造期间，应制定临时通行方案，利用道路右转构造平面，以优化整体设计。这不但大大提高了改造方案的实用性，更好地满足了匝道建设的需要，而且有利于改善道路交通的正常运行，最大限度地减少公路改造的不利影响。

2.3 交通设施设计

2.3.1 步行系统的设计要点

道路交通流向分散，混乱，在市政道路改造过程中，交通流量会增加。城市道路的步行系统设计要科学合理，以更好地满足人们的过马路和步行需求。按照城市交通建设的需要，在交通规划和设计中，把道路作为市政改造的重要内容，坚持“以人为本”的原则，设置美观、经济适用的人行横道设施，保证安全、方便、实用、合理。增设步行服务设施要坚持以人为本的原则，充分重视无障碍设施的建设，为城市特殊群体更好地参与社会活动提供物质环境。加强城市现有涵洞、人行通道的改造，增加涵洞、人行通道的内部装饰、照明设施，确保行人安全。在地下通道和人行天桥两侧的显眼位置，设置有行人指示标志。根据行人的交通需求，充分考虑交通的流量、流向和路况特点，创造一个安全、舒适、方便行人的步行环境。

2.3.2 设计配套设施

首先，配套设施。与城市道路相比，公路的附属设施有一定的差异，其中城市道路附属设施包括站亭、公交车站、交通信號系统、车辆护栏、行人护栏等。市政道路改造过程中，应注意以下几个问题：(1)根据人们的出行情况，适当增加站亭、公交车站等设施，以方便居民出行;(2)各类道路附属设施的设置应美观、醒目、完整、准确、合理;(3)完善安全防护设施。在公路城市化建设过程中，要注意设置和完善安全防护设施，确保行人、车辆安全，延长人行道护栏和未达到标准高度的防撞护栏。第二，城市道路照明设施。改造后的城市道路不仅要满足交通需求，还要满足行人的需求。照明设施必须得到充分考虑，以保证车辆和行人的安全。根据公路的实际情况，在设置照明设施时，应特别重视节点照明布置。在照明要求下，还应注意照明设施与城市自然景观、文化景观的协调配合。

3 结语

公路市政化改造中关键节点处的交通流量是公路市政化改造的重点，在设计时要综合考虑各方面的因素，认真分析关键节点的经济状况、交通组织方式、改造难度等，以便在工作过程中更好地趋利避害，不断优化设计方案，科学合理地进行公路市政化改造的设计和施工，更好地服务于人民，并通过市政化改造实现公路与城市道路的良好结合。

参考文献：

[1]邓立瀛，俞敏健，廖芳龄，等.公路市政化改造关键节点交通规划设计[J].现代交通技术，2017，14(3)：86-89.

[2]黄云飞.公路市政化改造关键节点交通规划设计[J].建材与装饰，2017(49)：255.

[3]邓立瀛，廖芳玲，刘志旗，等.公路市政化改造交通工程技术应用研究——以G312国道改造无锡段为例[J].交通与港航，2016，13(5)：57-61+76.

作者：卢贵忠