基于单片机的自动车库门的设计

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基于单片机的家用自动车库的设计开题报告

基于单片机的家用自动车库的设计开题报告
[6].王云飞. DS18B20温度传感器的应用设计[J].电子世界,2014,12:355.
[7].王秀俊.基于51单片机温度传感器DS18B20的应用[J].农业装备技术,2013,02:29-31.
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[12].Fan Xu,On Designing High-Performance Signal Processing Algorithms.for a Ring-Structured Multiprocessor, Mich.: UMI,2002:12~15.
经济的全球化、汽车的产业化带领我们步入了汽车时代,市民在享受汽车为出行提供便利的同时,也在承受着停车难带来的烦恼。由于我们国内各大中城市汽车数量增长迅速、城市规划建设跟不上汽车发展步伐,导致了交通拥堵、停车难等一系列社会问题,并且各大中城市停车位数目与机动车的数目做不到数目上一比一的增长,车多位少这一难题不易快速解决。我们亟待解决的问题是车库内停车安全以及车库内安全的问题,车库内部智能化的设计,希望帮助方向感不强的人和新手司机能够安全的停车,同时保障人们的人身财产安全。
一、选题的目的、意义和研究现状
本次设计的总体目标是设一个现代家用汽车的智能化车库,首先对车库各部分的功能模块进行设计,最后通过单片机实现总体的控制,形成一个智能车库。智能车库是智能家居的一个重要组成部分,从现今的智能家居来说,如果一个别墅少了一个智能车库就好像一副美丽的画像烧化了眼神一样。可见智能车库在今天智能家居中所处的重要地位。智能车库的总体部分包括建筑部分,车库门部分和车辆检测维护系统,而他们三部分又是相互联系的本次设计所选的是为家用汽车的智能车库,所以为小型的家庭智能车库,而并非是大型车库,使用立体式的控制。由于是家庭型车库,所以智能车库体现出来的功能为贴心,实用,便捷。随着人民生活水平的不断提高,随着人民生活水平的不断提高,迅速发展智能化楼宇已是房地产发展的必然趋势,同时随着人们安全防范意识的逐渐增强,对居住环境的要求也越来越高。因此房地产业由量向质的转变也是大势所趋,所以,生态,环保,健康,节能,智能的设计将受到广大房地产开发商和消费者的青睐。设计所采用的智能车库控制器也需要单片机系统控制的机电一体化产品。整个系统应用微电脑,好精度的进行多级分段扫描和受力分析。

基于单片机的智能车库管理系统设计

基于单片机的智能车库管理系统设计

(2)车辆信息登记模块:通过串口通信连接至单片机,将车主及车辆信息 存储在数据库中。
(3)车位管理模块:利用红外线传感器监测车位的占用情况,并将信息传 送至单片机。
(4)车辆进出控制模块:通过识别车辆信息,控制道闸开关的升降,实现 车辆的进出控制。
(5)安全监控模块:采用视频监控系统,实时监测车库内的异常情况,发 现异常时触发报警装置。
1、具体步骤 (1)搭建硬件平台:根据电路设计图搭建硬件平台,调试各 模块的工作状态。 (2)编写软件程序:基于C语言编写软件程序,实现各功能 模块的逻辑。 (3)系统测试与优化:通过实际场景测试,发现并解决存在的问 题,对系统进行优化。2.难点分析 (1)串口通信不稳定:受外部干扰因素的影 响,串口通信可能会出现数据传输错误或丢失的情况。
为了解决这一问题,可以增加数据校验和重发机制,确保数据的准确传输。 (2)A/D转换精度不足:受硬件限制,A/D转换的精度可能无法满足实际需求。 为了提高精度,可以采用软件算法对数据进行修正和补偿。(3)实时性要求高: 系统需要实时监测车库内的情况,并对异常事件进行快速响应为了提高实时性, 可以采用定时器中断的方式,定期采集数据并处理异常事件。
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基于单片机的智能车库管理系统设 计
目录
01 一Байду номын сангаас引言
03 三、系统设计
02 二、需求分析
一、引言
随着社会的进步和科技的发展,智能化管理已经成为了各个领域的必然趋势。 车库作为现代城市居民生活中不可或缺的一部分,其管理同样需要与时俱进。传 统的手动管理模式存在着诸多弊端,如效率低下、错误率高等,因此设计一种基 于单片机的智能车库管理系统势在必行。本次演示旨在探讨如何设计一种基于单 片机的智能车库管理系统,以实现车库的高效、便捷、安全、节能管理。

基于单片机的智能停车系统设计与实现

基于单片机的智能停车系统设计与实现

基于单片机的智能停车系统设计与实现智能停车系统是现代城市交通管理中的重要组成部分,它通过利用技术手段提高停车场的使用效率和用户的体验,有效缓解交通拥堵和停车难问题。

基于单片机的智能停车系统设计与实现可以更好地满足用户的需求,提供便捷的停车服务和智能的管理功能。

一、系统设计与实现目标基于单片机的智能停车系统设计与实现的主要目标是提供以下功能:1. 车位检测与管理:通过车位检测器实时监测停车场内各个车位的使用情况,并将检测结果传输到主控单片机,实现车位的动态管理和分配。

2. 车辆识别与记录:利用车牌识别技术,对驶入停车场的车辆进行自动识别和记录,实现车辆的身份预判和进出记录。

3. 智能导航与引导:通过在停车场内设置导航屏幕或提供手机应用,实现车辆的智能导航和停车位的引导,提升用户的停车体验。

4. 支付与结算:用户可以通过系统提供的支付平台,完成停车费用的支付和结算,实现无现金停车,提高交易的便捷性和安全性。

5. 数据分析与统计:系统能够对停车场的使用情况进行数据分析和统计,实现通过数据驱动的停车管理与优化,为城市交通管理部门提供参考依据。

二、系统组成与工作流程基于单片机的智能停车系统通常由以下组件组成:1. 车位检测器:通过红外线、超声波或压力传感器等技术手段,实时感知车位的占用情况,并将信息传输给主控单片机。

2. 主控单片机:接收车位检测器传输过来的车位信息,对车位进行管理和分配,与其他模块进行数据交互和控制。

3. 车牌识别模块:利用图像处理和识别算法,对车辆的车牌进行识别,提取关键信息供系统使用。

4. 导航与引导模块:通过屏幕显示或手机应用,提供车辆的智能导航和停车位的实时引导,使用户能够快速找到空闲车位。

5. 支付与结算模块:用户通过系统提供的支付平台,完成停车费用的支付和结算。

6. 数据分析与统计模块:对停车场的使用情况进行数据统计和分析,生成报表供交通管理部门参考。

系统的工作流程如下:首先,车位检测器实时感知车位的占用情况,并将信息传输给主控单片机。

基于单片机的车库门遥控器的设计

基于单片机的车库门遥控器的设计

1 无 线 遥 控 系 统
同一 类产 品的红外线遥 控器 ,即使有相同的遥
控 编 码 或 频 率 ,也 不 会 出 现遥 控 信号 穿 墙遥 控
现 在 中小 型 电 器 ,例 如 家 用 电 器 的 遥 控 别 的 电器 的情 况 ,这 对 于 遥 控 器 的 大 批 量 生 产 方 法 都 是 无 线 遥 控 的 ,主 要 有 红 外 线 遥 控 和 无 以及 在 家 用 电器 上 普 及 红外 线 遥 控 器 提 供 了极 大 的 方 便 ;此 外 ,因 为 红 外 线 是一 种 不 可 见 光 , 所 以 对 环 境 影 响 非 常 小 , 同时 它 又具 有 很 强 的
而且它 的工作 电压 低、功耗小、外围电路也非
常 简 单 ,所 以 红 外遥 控 器 在 生 活 中 的应 用 也 是 越来越被人们认知。
< <上 接 6 8页
才 能进 行 准 确 的 控 制 ,所 以我 们 在 AD 上 花 了
机速度 P WM 值 ),最后将这些控 制信 号 ,通 过调 用 s u d u函数 控制 电机 ( 即速度 )通过调
A u t o ma t i c C o n t r o l ● 自动化控制
基于单片机 的车库 门遥控器的设计
文/ 张 风 储 键 陈 晖
机 过 流 检 测 保 护 等 辅 助 的 功 能 ,所 以产 品 的功 本 文基 于单 片机 A T 8 9 S 5 1 设 计 了 一 款 车 库 门控 制 器 , 该 控 制
波 长 ; 另 外 , 由 于 无 线 电遥 控 具 有 穿 透 障 碍 物 去 实 现对 被 控对 象 的控 制 的 能 力 ,用 它 设 计 家
能比较单一。本文介绍的遥控车库 门控制器 , 采用 单片机 作为遥 控系统的控制核心 。为 了使 遥控器 的功 能更加 完善 ,特意在普通遥控车库

基于单片机的自动车库门设计

基于单片机的自动车库门设计

基于单片机的自动车库门设计随着汽车数量的不断增加,车库门的使用也越来越普遍。

传统的车库门需要人工操作,不仅麻烦,还有安全隐患。

基于单片机的自动车库门设计能够实现车库门的智能化控制,使车主能够方便快捷地进入和离开车库。

本文将介绍基于单片机的自动车库门的设计原理和功能。

基于单片机的自动车库门主要由以下几个部分组成:传感器、执行器、控制器和显示器。

传感器用于检测车辆的到来和离开,包括车辆探测器和红外线传感器。

执行器用于控制车库门的开关,包括电机和驱动器。

控制器用于接收传感器的信号并控制执行器的工作,实现车库门的自动开关。

显示器用于显示车库门的状态信息,包括电机的运行状态和门的开关状态。

在车辆进入车库的时候,车辆探测器会检测到车辆的到来,并发送信号给控制器。

控制器接收到信号后,会判断当前门的状态,如果门已经关闭,控制器会控制电机启动并打开车库门。

当车辆完全进入车库后,红外线传感器会检测到车辆位置,并发送信号给控制器。

控制器接收到信号后,会判断车辆是否已经停在合适的位置。

如果是,则控制器会控制电机关闭车库门。

在车辆离开车库的时候,车辆探测器会检测到车辆的离开,并发送信号给控制器。

控制器接收到信号后,会判断当前门的状态,如果门已经关闭,控制器会控制电机启动并打开车库门。

当车辆完全离开车库后,红外线传感器会检测到车辆位置,并发送信号给控制器。

控制器接收到信号后,会判断车辆是否已经离开完毕。

如果是,则控制器会控制电机关闭车库门。

在设计过程中,需要考虑以下几个问题。

首先是传感器的选择和位置。

传感器的选择应该能够准确地检测车辆的到来和离开,同时能够抵抗恶劣的环境条件。

传感器的位置应该离车辆进入和离开的位置足够近,可以准确地检测到车辆的到来和离开。

其次是执行器的选择和控制。

执行器的选择应该能够满足车库门的开关需求,并具有足够的承载能力。

执行器的控制应该能够根据传感器的信号进行自动控制,并具有足够的安全保护功能。

最后是控制器的设计和编程。

基于单片机智能停车场的设计程序

基于单片机智能停车场的设计程序

车位诱导程序:(1)系统初始化:一般情况,直接调用此函数将单片机系统时钟设置在72MHzSystemInit();程序中经常要用到延时函数,在这里为了提高CPU工作效率,不再使用死等待的演示方式,而是采用定时器作延时。

void Delay_Configuration(u8 SYSCLK){RCC_APB1PeriphClockCmd(Delay_RCC_APB1Periph_TIMx, ENABLE);TIM_PrescalerConfig(Delay_TIMx, SYSCLK, TIM_PSCReloadMode_Update);}(2)超声波检测模块初始化//超声波软件系统初始化void Sonic_Init(void){Sonic_RCC_Configuration();Sonic_GPIO_Configuration();Sonic_NVIC_Configuration();Sonic_TIM_Configuration();}://打开超声波需要使用的系统资源的时钟void Sonic_RCC_Configuration(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(SONIC_RCC_APB2Periph_GPIOx_OUT|SONIC_RCC_APB 2Periph_GPIOx_IN,ENABLE);//打开时钟RCC_APB1PeriphClockCmd(SONIC_RCC_APB1Periph_TIMx,ENABLE);}//这里设置超声波检测所需要的引脚的相应功能void Sonic_GPIO_Configuration(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;/*············波形输出驱动超声波···········*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=SONIC_GPIO_Pinx_OUT;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//GPIO_Init(SONIC_GPIOx_OUT,&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SONIC_GPIO_Pinx_IN;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(SONIC_GPIOx_IN, &GPIO_InitStructure);}//打开中断,设置中断优先级void Sonic_NVIC_Configuration(void){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); //设置优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=SONIC_TIMx_IRQn;//使能外部中断线1(IRQ通道)NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0; //先占优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0; //从优先级NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}//定时器的初始化配置void Sonic_TIM_Configuration(void){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStructure;TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;/*通用定时器配置*/TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period =65535; //TIMx->ARR 设置自动装载值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =72; //TIMx->PSC 设置预分频器值TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1;//设置时钟频率TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; /选择计数器模式TIM_TimeBaseInit(SONIC_TIMx, & TIM_TimeBaseStructure);TIM_OCStructInit(&TIM_OCInitStructure); //默认参数TIM_OCInitStructure.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;//模式1设置输出比较3模式TIM_OCInitStructure.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; //设置为输出TIM_OCInitStructure.TIM_Pulse =21; //设置捕获比较寄存器4值即占空长度TIM_OCInitStructure.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;//设置输出极性-高电平TIM_OC4Init(SONIC_TIMx, &TIM_OCInitStructure); //初始化TIMx通道4.TIM_OC4PreloadConfig(SONIC_TIMx, TIM_OCPreload_Enable);//TIMx->CCMR2 OC4PE 输出比较4的预加载使能位TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;TIM_ICInitStructure.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI;TIM_ICInitStructure.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0x0;TIM_PWMIConfig(SONIC_TIMx, &TIM_ICInitStructure);/* Select the TIM3 Input Trigger: TI2FP2 */TIM_SelectInputTrigger(SONIC_TIMx, TIM_TS_TI2FP2);/* Select the slave Mode: Reset Mode */TIM_SelectSlaveMode(SONIC_TIMx, TIM_SlaveMode_Reset);/* Enable the Master/Slave Mode */TIM_SelectMasterSlaveMode(SONIC_TIMx, TIM_MasterSlaveMode_Enable);/* TIM enable counter */TIM_Cmd(SONIC_TIMx, ENABLE);/* Enable the CC2 Interrupt Request */TIM_ITConfig(SONIC_TIMx, TIM_IT_CC2, ENABLE);}//定时器中断里边的内容void TIMx_IRQHandler(void){if(TIM_GetITStatus(SONIC_TIMx,TIM_IT_CC2)!=RESET){TIM_ClearITPendingBit(SONIC_TIMx,TIM_IT_CC2);value1=TIM_GetCapture2(SONIC_TIMx);if(value1!=0){value2=TIM_GetCapture1(SONIC_TIMx);}else{value1=0;value2=0;}time=value2;}}//12864液晶显示模块初始化//初始化液晶,引脚初始化,发送初始化命令void initlcd12864(){GPIO_Config();write_com(0x30);delayms(1);write_com(0x0c);//整体显示开游标关游标位置关delayms(1);write_com(0x01);delayms(5);}//液晶引脚资源初始化void GPIO_Config(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOx|RCC_APB2Periph_GPIOy,ENAB LE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_All;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9|GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOy, &GPIO_InitStructure);}//打印显示汉字程序,包括设定显示坐标,显示内容void hanzi(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *z) //显示汉字字符{unsigned char pos;if(x==0)x=0x80;if(x==1)x=0x90;if(x==2)x=0x88;if(x==3)x=0x98;pos=x+y;write_com(pos);while(*z!='\0'){write_date(*z);z++;}}//主函数内容int main(void){u8 a,b,c,d;SystemInit();GPIO_Configuration();//串口引脚初始化USART_Configuration(9600);//串口初始化,方便系统调试Delay_Configuration(72);//系统延时函数初始化Sonic_Init();//超声波初始化initlcd12864();//液晶显示模块初始化printf("\n OK \n"); //初始化结束串口打印OK信息while(1){a=Sonic1();b=Sonic2();c=Sonic3();d=Sonic4();if(a<=100) hanzi(0,0,"1号车位无车");else hanzi(0,0,"1号车位有车");if(b<=100) hanzi(0,0,"2号车位无车");else hanzi(0,0,"2号车位有车");if(c<=100) hanzi(0,0,"3号车位无车");else hanzi(0,0,"3号车位有车");if(d<=100) hanzi(0,0,"4号车位无车");else hanzi(0,0,"4号车位有车");delayms(100);}}。

基于单片机的停车场智能控制系统的设计

基于单片机的停车场智能控制系统的设计

基于单片机的停车场智能控制系统的设计
停车场智能控制系统是一种运用计算机技术、自动控制技术和
现代通信技术相结合的系统,它主要通过单片机和传感器等硬件设
备来实现车位监测、计费、实时显示等功能。

以下是基于单片机的
停车场智能控制系统的设计方案:
1. 硬件选型:根据停车场的具体情况,选择合适的单片机、显
示器、传感器、计费装置、通信模块等硬件设备。

一般情况下,可
以选择51单片机或者STM32单片机,并选择合适的传感器进行车位
的监测和计费等操作。

2. 车位监测:使用压力传感器等设备检测车辆进入和离开车位
的状态,判断车位是否空闲,并将监测结果传输到中控器。

3. 数据采集:采集车辆的进入时间和离开时间,根据停车时长
计算停车费用。

4. 费用计算:计算车辆停放时间,并根据规定的收费标准进行
计费,将计费结果存入数据库或传输到中控器。

5. 中心控制:使用中控器实现车位监测、计费、显示等功能,
同时对外传输与操作系统中的管理模块进行数据的交互。

6. 广告宣传:在停车场大屏幕上播放广告宣传,增加停车场的
知名度和收益。

7. 数据接口:与其他系统相互接口,包括管理系统和车牌识别
系统等,实现数据共享和互通。

8. 网络安全:为保障数据和信息的安全,设置系统的访问权限,并针对系统的入侵和攻击等问题,进行安全防范和应对措施。

基于单片机的自动寻位立体车库系统的设计

基于单片机的自动寻位立体车库系统的设计

Design of Automatic Location Stereo Garage Based
on
Single Chip
Microcomputer
YANG
Qing—iiang,ZHAO Jian—jun,BAO Yi—dong
Information University,Kaifeng 475001,China) were introduced in this paper,and
put
stereo garage
forward.
microcomputer;automatic location system
万 方数据
万 方数据
万 方数据
2008年第1囊
耪素亮.营:基于单麓缸鼹鸯套零位、取车检测与修改和动力控制等部分。
图4库门控制电路
4络论
机械式立体车库是当前车库设计的一个热点,用 它来代替平面车库是今后的发展趋势。本文设计的多 边棱柱式壹动等位立体车库系统是一种餐新黧静立俸 车库,是河南犬学参加大学生创业大赛的项目,车库 模型悉经设计刽终完成。下一步戆藤标就是继续改进 模型,争取早日投入使用。
参考文献: [1]熊新民.一种小容量立体车库及其电气控制系统[J].机 床电器.1999(6):28.29。 [z]藏±杰,李斌,师占群+等.基于PLC控制的液压立体车 库的设计[J].机床与液服.2006(1){103—104. [3】赓义潺,谭豢文,詹义龙,簿。基手攀跨裰控裁鹃撬攘式立 图5窜库系统软律流程圈 体车库[J].机械工程与自动化,2006(2):31—36.
(Institute of Advanced Control
and Intelligent
Processing・Henan
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背景随着科学技术的发展,全国拥有汽车的人数越来越多,人们把对汽车的维护和管理看得越来越重,当然对于车库门的要求也逐步提高了,国外先进的车库门不断进驻中国市场,国内车库门行业滞后。

自动车库门主要分为卷帘车库门和翻板车库门。

本文主要针对卷帘车库门的自动化和控制系统作了具体说明,运用单片机和红外传感控制的方法,实现自动车库门的具体功能。

考虑到车库的光线度,在车库内部安装了自动照明灯设置,当车库门启动以后灯自动亮自动熄灭,且具有自动识别的功能,为用户提供了安全方便的服务。

也有利于国产自动车库门的发展。

本设计运用编解码芯片PT2262/PT2272以及315MHZ的无线收发模块来实现对车辆的识别,并控制单片机自动关和车库门的自动开启以及控制车库内部灯的照明系统,单片机对键盘上面输入的数据进行动态扫描,只有密码输入正确方能使单片机控制电机将车库门打开,反之蜂鸣报警器发出报警。

单片机本身是一个嵌入式系统,并且是其他嵌入式系统的核心,在各个领域运用广泛发展迅速,为了更好的掌握单片机的工作原理,在此设计中,我采用51系列单片机来完成对自动车库门的一些控制。

达到学以致用的目的。

并且单片机存在以下优点:体积小、性能高;结构简单,方便使用;处理速度快;低功耗且适应能力强;性价比较高。

1自动车库门1.1自动车库门功能分析自动车库门是一种以遥控方式为系统控制的车库门,主要控制方式有手动控制、红外感应、无线遥控等。

大体上分为卷帘式和滑板式车库门。

卷帘式车库门安全装置附加有红外线对射和无线遥控系统,安全且防盗。

滑板式车库门内置扭簧,扭力与门重力相当,门可以说是处于一个“零重量”状态,靠滑轮在内置轨道上面滑动,阻力小,耗能少,安全耐用。

1.2自动车库门的应用车库门在大型停车场的运用较广,且是停车场管理系统的核心部分,能够高效的管理车库以及疏导交通流量,使用价值高。

自动车库门,大多数用在小型的私人别墅和豪华住宅,自动关闭效率高,采用专业的防盗安全技术,保障用户财产等安全。

2 设计任务2.1 自动车库门的无线自动门电路(结构框图如图2.1-1所示)图2.1-1 车库门自动开闭系统电路结构框图2.2 基本模块单片机的最小系统电路部分。

编码芯片PT2262和315M 的无线发射模块装置。

编码芯片PT2272和315M 的无线接收模块装置。

4*4行列式扫描键盘电路部分。

红外数码管显示电路部分。

蜂鸣器、继电器、照明部分。

4*4矩阵键数码管显示 电机和照明AT89S51 单片机编码芯片PT2262315M无线发射模块315M 无线接收解码芯片PT22723系统总体设计3.1单片机3.1.1单片机的概述以及应用单片机全称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer),简写MCU微型控制器。

它专为工业控制、测量而设计,具有集成度高、可靠性高、性价比高的三高优势,体积小、功能全的特点,主要应用于计算机外设、智能仪器仪表、家用电器、工业检测与控制、通信设备等,嵌入式工程师能够根据应用对象的需求,选择合适的单片机,进行各种系统设计以及程序设计,系统按照程序指令完成规定工作。

3.1.2MCS51单片机的内部结构单片机是在芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、多功能接口等基本功能部件的大规模集成电路。

MCS51单片机包由以下九部份构成:一个8位CPU4KB ROM程序存储器;一个片内振荡及时钟电路;128字节RAM数据存储器;可寻址64KB外部数据存储器和64KB内部程序存储空间的控制电路;两个十六位的定时/计数器;一个可编程全双工串行口;5个中断源、两个优先级嵌套中断结构;32条可编程的I/O线。

3.1.2.1单片机的结构特点3.1.2.1.1单片机的CPU单片机的核心部件是CPU,主要由运算器和控制器等部件组成。

CPU内部有一定数量的通用和专用寄存器,单片机在RAM数据存储器区开辟了一个工作寄存区,该区分为四组,每组八个寄存器,共计32个工作寄存区,起通用寄存器的作用。

另外单片机还有21个特殊功能寄存器SFR(Special Function Register),起专用寄存器作用,用来设置片内电路的运行方式和电路运行状态的记录。

特殊功能寄存器的存在使得定时/计数器、串行口、中断逻辑等能够集成在同一块芯片上。

3.1.2.1.2单片机的存储器单片机的存储器用于存放数据和程序,数据存储器和程序存储器分成两个不同的地址空间,利用不同的寻址方式和不同的地址指针进行寻址。

3.1.2.1.3单片机的输入输出接口单片机的输入输出接口由P0-P3四个8位双向I/O口组成。

外设能够直接通过这几个口线接入,无需外加接口芯片。

P0-P3的各个端口能按字节和位输入输出,总共32个接口,位控制极其方便。

P0口为三态双向口,能够带8个TTL电路,P1-P3口为准双向口,能带4个TTL电路,因此在外设驱动电流大的情况下可加接驱动器。

3.1.2.1.4单片机的通信方式51系列单片机自身有全双工的异步通信接口,两机之间发送与接收能够同时进行。

用户可根据不同的需求选择合理的工作方式实现双机或多机通信。

3.1.3单片机的引脚配置单片机的引脚可分为可总线扩展和不可总线扩展两种。

MCS-51系列单片机AT89S52的引脚图如下图:图3.1.3-1 AT89S52的引脚图可总线扩展的单片机有44个引脚,常见的40个引脚配置及功能说明如下:Vss:接地端。

Vcc:电源端,接+5V电源。

XTAL1:接外部晶体的一个引脚,当单片机CHMOS采用外部时钟信号时,由此引脚引入时钟信号。

XTAL2:接外部晶体的一个引脚,当单片机HMOS采用外部时钟信号时,由此引脚接入外部时钟信号。

RSTVpD:复位、备用电源输入端。

Vcc掉电后,由此引脚接入备用电源,低功耗时保持内部RAM数据的完整。

ALE/PORG:地址锁存允许;在8751单片机内当EPROM编程时,由该脚引入编程脉冲。

PSEN:程序存储器允许。

EA/Vpp:EA=0时,单片机只访问外部程序存储器;在8751单片机片内EPROM编程期间,由此引脚引入21V编程电压。

P0.0—P0.7:P0数据/低8位地址复用总线端口。

结构图如图(3.1.3-2)P1.0—P1.7:P1静态通用端口。

结构图如图(3.1.3-3)P2.0—P2.7:P2高8位地址总线动态端口。

结构图如图(3.1.3-4)P3.0—P3.7:P3双功能静态端口。

结构图如图(3.1.3-5)图3.1.3-2 P0口位结构图3.1.3-3 P1口位结构图3.1.3-4 P2口位结构图3.1.3-5 P3口位结构3.24*4行列式扫描键盘3.2.1键盘工作原理键盘是计算机系统中必备的输入设备,其连接方式分为线性键盘和矩阵式键盘,按键少时用线性键盘,按键较多时用矩阵键盘。

矩阵键盘电路原理图如图3.2.1-1所示,按键设置在行列式交点上,行列式连接到按键开关的两端。

行线通过单片机输出高电平,第一次扫描时置第一条列线于低电平位置,判断有无键按下,若有则获取键值,进行相应的键值处理,若无则继续进行扫描,使第二列列线于低电平位置,其它均保持高电平不变,这样反复判断键盘中有无按键按下。

键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后,检查行输入状态来判断。

图3.2.1-1行列式键盘电路原理图3.2.2键盘工作方式键盘的工作方式分为编程扫描方式、中断扫描方式、定时扫描方式三种。

本设计采用编程扫描方式。

键盘扫描子程序中完成以下几个功能:判断键盘上是否有键按下;防止键机械抖动对系统的影响;获取所按键的键号;按键闭合一次就进行一次键功能操作。

程序框图如图3.2.2-1所示:图3.2.2-1 键盘的编程扫描方式程序框图3.3PT2262/PT2272编码解码芯片3.3.1PT2262/PT2272编码解码芯片工作原理及特点PT2262/PT2272是由台湾普城公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位的通用编解码电路。

PT2272最多可有12位三态地址端管脚,PT2262最多可有6位数码端管脚,能够用于无线遥控发射电路。

有CMOS工艺制造,低功耗、外部元件少、工作电压范围宽:2.6-15V等特点。

编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272收到信号后,其地址码经过两次反复比较核对后,VT脚才输出高电平,此时相应的数据脚就输出高电平,如果发送端一直持续按住按键不放,编码芯片便会连续发射。

如果发射机按键没有按下时,PT2262芯片就不会接通电源,其17脚处于低电平状态,因此315MHz的高频发射电路不工作,当检测到有按键按下时,PT2262芯片便通电开始工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间315MHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间315MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。

PT2262引脚图如图3.3.1-1所示,管脚说明如表3.3.3-1所示,PT2272引脚图如图3.3.1-2所示:图3.3.1-1 PT2262外形图及测试应用图表3.3.1-1 管脚说明图3.3.1-2 PT2272外形图及测试应用PT2272有不同的后缀,不同的后缀表示不同的功能,有M4/L4/M6/L6之分,M表示非锁存输出,即数据脚输出电平具有瞬时性且与发射端的发射状态相对应。

表示锁存输出,一旦数据接收成功就一直保持对应电平状态,直至下次的数发生改变从而变化。

后缀数字表示并行控制通道的个数。

采用4路并行数据时,(TP2272-M4)表示对应地址编码为8位,(PT2272-M6)表示对应地址编码为6位。

4项目参考程序:项目参数程序如下;输入输出引脚定义;输出Y1 BIT P1.0 ;关门主接触器Y2 BIT P1.0 ;开门主接触器Y3 BIT P1.0 ;信号灯光;输入CPL Y3SB1 BIT P3.0 ;关门开关SB2 BIT P3.1 ;开门开关SQ1 BIT P3.4 ;关门限位SQ2 BIT P3.5 ;开门限位;中断标志进位定义STOP BIT 00H ;外部中断0、P3.2引脚接停止开关SAVE BIT 01H ;外部中断0、P3.3引脚接安全压力挡板ORG 0000HAJKP MAINORG 0003HCLR EXOSETB STOP ;外部中断0、置位停止开关RET1ORG 0013HCLR EX1STEB SAVE ;外部中断1、置位安全压力挡板RET1MAIN: MOV P1,#001HMOV P3,#00HCLR STOPCLR SAVESETB EASETB EX0 ;允许外部中断0、P3.2引脚接停止开关中断SETB EX1 ;允许外部中断0、P3.2引脚接停止开关中断MAIN1: JB STOP,STOP1JB SAVE,SAVE1JB SB1,CLOSEJB SB2 OPENAJMP MAIN1STOP1: SETB EX0CLR STOPCLR Y1CLR Y2CLR Y3AJKP MAIN1SAVE: SETB EX1CLR SAVECLR Y1CLR Y3AJMP MAIN1CLOSE: SETB Y3MOV R2,#10CLOSE: ACALL DEL500JB STOP,STOP1JB SAVE,SVE1CPL Y3DJNZ R2,CLOSESETB Y1CLR Y2CLOSE2: JB STOP,STOP1JB SAVE,SAVE1青岛农业大学JB SQ2,STOP1ACALL DEL500CPL Y3AJMP OPEN2ORG 0030HDEL500:MOV R3,#5LOOP3: MOV R5,#100LOOP1: MOV R6,#250LOOP2: DJNZ R2,LOOP2DJNZ R1,LOOP1DJNZ R3,LOOP3RETEND5系统软硬件设计5.1主要电路图5.1.1单片机最小电路自动车库门关闭系统的设计是在单片机的最小系统基础上实现的,在本设计中单片机主要起控制输出、数据采集数据处理的作用,在单片机最小系统上面构建系统能够使电路控制变得简便,单片机最小系统电路图如4.1.1-1所示:图4.1.1-1 单片机最小系统电路5.1.2键盘电路键盘电路是一个友好的操作界面,是一个将人与机器之间建立通信连接的平台,本设计采用的是4*4的矩阵键盘,以编程扫描为主要工作方式,以单片机P1口的低四位为输出端,定时输出行扫描高电平脉冲。

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