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摘 要

沥青混合料马歇尔稳定性实验系统通过在规定的环境和负载条件下对标准压实试样施加压力来测量马歇尔的稳定性。马歇尔稳定性是沥青夹杂料的变形和负荷的值，它是评价沥青夹杂料的路面施工和路面质量检测的一个主要指标。该数据是工程师评估沥青夹杂料机能的主要参考。

本篇论文是以STM32F103ZET6芯片为核心的实验系统，其核心功能是完成沥青混合物马歇尔稳定实验系统的仿真，由于并不具备到工业现场去检测马歇尔稳定度，所以，这里以仿真的形式完成实验，该实验系统主要完成以下几个功能模块，包括压力温度检测模块、液晶触摸屏显示模块、直流电机驱动模块、存储模块、串口数据传输模块。本篇论文将从硬件设计到软件设计依次展开讨论，在硬件设计方面，实现各个功能模块与STM32处理器的正常通信，在软件设计方面，实现对压力和温度的检测，实现上位机通信，实现直流电机的启停、转速控制等。

通过本篇论文，可以使读者了解马歇尔稳定度实验对沥青混合料检测的重要性以及检测技术，同时也可以锻炼我对ARM系列单片机的理解。

关键词：沥青混合料 马歇尔稳定度试验 STM32开发板 检测技术

The Design of Marshall Stability Experiment System of AsM Mix Based on STM32

Abstract

Asphalt Mixture The Marshall Stability Experiment System measures the stability of Marshall by applying pressure to the standard compaction sample under specified environmental and load conditions. Marshall stability is the value of deformation and load of asphalt inclusions, which is a key indicator for evaluating pavement construction and pavement quality testing of asphalt inclusions. This data is the main reference for engineers to evaluate the performance of asphalt miscellaneous materials.

This paper is based on STM32F103ZET6 chip as the core of the experimental system, the core function is to complete the asphalt mixture Marshall stable experimental system simulation, because it does not have to go to the industrial field to detect Marshall stability, so here to complete the experiment in the form of simulation, The experimental system mainly completes the following function modules, including pressure and temperature detection module, LCD touch screen display module, stepper motor drive module, storage module, serial data transmission module. This paper will discuss the hardware design from software design to software design. In hardware design, we can realize the normal communication between STM32 processor and STM32 processor. In software design, we can realize the detection of pressure and temperature, realize the communication of host computer and realize Stepper motor start and stop, speed control and so on.

Through this paper, readers can understand the Marshall stability experiment on the importance of asphalt mixture testing and detection technology, but also can exercise my understanding of the ARM series of single-chip.

Key words: Asphalt Marshall stability test STM32 development board Detection Technology

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 沥青混合料简介 1

1.2 国内外发展现状 1

1.3 主要工作 2

第二章 总体设计 3

2.1 系统框图 3

2.2 选择方案 3

2.3 处理器最终选型 4

第三章 硬件设计 7

3.1主芯片设计 7

3.2显示模块的设计 9

3.3 UART模块的设计 9

3.4 温度检测模块的设计 10

3.3 压力检测模块 10

3.3.1HX711芯片电路图 10

3.3.2压力传感器简介 11

3.4 直流电机模块 13

3.5 位移检测模块 13

第四章 软件设计 15

4.1 总流程图 15

4.2 启动加载文件的设计 15

4.3 主函数Main.c 16

4.4 温度检测软件模块 18

4.4.1 DHT11简介 18

4.4.2 DHT11软件设计 20

4.5 LCD模块设计 24

4.5.1 LCD简介 24

4.5.2 FSMC简介 25

4.5.3 LCD软件设计 26

4.6 TFT触摸屏模块设计 29

4.6.1触摸屏介绍 29

4.6.2 软件设计 29

4.7串口模块设计 32

4.7.1 串口通信原理 32

4.7.1串口控制器介绍 32

4.7.2 串口软件设计 32

4.8直流电机模块 35

4.8.1直流电机驱动芯片简介 35

4.8.2 PWM信号输出 35

4.8.3 软件设计 35

4.9压力传感器模块设计 37

4.9.1压力传感器芯片介绍 37

4.9.2软件设计 37

4.10 位移检测模块 38

4.10.1 位移传感器选择 38

4.10.2 超声波位移检测模块的原理 39

4.10.3 软件设计 39

第五章 软硬件调试 41

5.1 软件下载 41

5.2 软硬件调试 42

5.3 功能展示 45

第六章 总结与展望 46

6.1 总结 46

6.2 展望 46

参 考 文 献 47

致 谢 48

绪论

1.1 沥青混合料简介

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳。沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种：其中，煤焦沥青是炼焦的副产品。石油沥青是原油蒸馏后的残渣。天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。

沥青是应用广泛的防水材料和防腐材料，主要应用于屋面、地面、地下结构的防水，木材、钢材的防腐。沥青还是道路工程中应用广泛的路面结构胶结材料，它与不同组成的矿质材料按比例配合后可以建成不同结构的沥青路面，高速公路应用较为广泛。

1.2 国内外发展现状

在现代社会，交通运输对于一个国家的发展，起着十分重要的作用，我国的交通运输可以分为公路、铁路、飞机、船舶等。其中，公路运输占有着很大的比重。我国的公路建设从建设初期到目前，规模和范围已涵盖了国土大部分面积，高速公路建设从八十年代的零起步到目前拥有总里程近8万公里，已跃居世界第二，并且还在不断增加。

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