基于单片机的地铁自动门设计(论文)
单片机车门控制系统论文设计
单片机车门控制系统设计上海大学东方贱人摘要：通过单片机控制每一列车厢的车门的开关，通过一些单片机传感元器件检测车门的开启状态,检测车门运行时是否有发生异常情况，比如是否有异物堵住车门。
单片机给出车门电机转动信号，此时驱动电机的正转与反转正是反应列车车门运行状态，同时通过位置传感器检测门的位置状况，从而决定电机的转动与停止，系统要求具有一些指示灯，显示门的开关状态，采用51单片机为主控芯片，利用ULN2003芯片将单片机电平信号放大，驱动两个步进电机模拟屏蔽门与地铁车门，利用按键控制车门与安全门的开关，车站开门时有绿色指示灯提示开左或右方的车门，并在关门时有蜂鸣器三声警告提示乘客此时不适宜上车，请注意安全。
通过软件程序控制单片机并控制两个步进电机（一个模拟车门、一个模拟安全门）的开与关、并伴随警告提示。
关键词：单片机；车门；电机Design of the door control system of single-chipmicrocomputerAbstract: through the single-chip microcomputer control of each column compartment door switch, through some SCM sensing components detection door opening state, door detect run-time whether abnormal conditions occur, such as whether there are foreign bodies blocked the door. SCM door motor rotation signal, turning the drive motor and the reverse reaction is the train door operation state, at the same time by the position of the door position sensor, which determines the motor rotation and stop, the system requires some lights, display switch state of the door, using 51 single-chip microcomputer, as the main control chip, using ULN2003 chip the MCU signal amplifier, drive the two step motor simulation of shield door and subway door, the door and the safety door control switch button, the station opened the door when the green indicator light prompts open left or side of the door, and the door when there is sound warning buzzer three passengers at this time is not suitable for the car, please Caution. Through the software program to control the microcontroller and two stepper motor (simulate the door, a simulation of the safety door) on the open and close, and accompanied by warning tips.KeyWords:；Singlechip microcomputer；Car door；Stepper motor；目录1 摘要 (3)1 Abstract (3)1 目录 (3)1 绪论 (3)1.1 课题的目的与意义 (2)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 发展趋势 (3)1.4车门故障分析 (3)2车门系统 (3)2.1 车门结构 (4)2.2 门驱动结构 (6)2.3 车门故障指示 (7)2.4车门控制单元 (8)2.4.1 车门控制简介 (8)2.4.2 车门主要参数 (8)2.4.3 车门可调整参数 (9)2.5车门开启条件 (9)2.5.1 允许开门条件 (9)2.5.2 通过激活“开门”实现开门 (10)2.5.3“网络开门指令”开门 (10)2.5.4维护按钮开门 (10)2.6车门关闭条件 (11)2.6.1 通过激活“关门”实现关门 (11)2.6.2 “网络关门指令”关门 (12)2.6.3 “重开闭”列车线关门 (12)2.7司机显示屏 (13)2.8司机室指示灯 (14)2.9车门操作按钮及开关 (15)3系统方案论证与器材选型 (17)3.1 系统方案论证 (18)3.1.1 设计方案简介 (18)3.2方案论证 (20)3.2.1 地铁门屏蔽门开关电机 (21)3.2.2 触发模块选择 (23)3.2.3 驱动模块选择 (23)3.3硬件设计 (24)3.3.1AT89S52的最小系统电路构成 (25)3.4驱动模块 (32)3.5报警模块 (32)4程序设计 (33)4.1 主程序设计 (33)4.2 子流程图 (34)4.2.1 列车到站检测子程序 (35)4.2.2 开关门子程序 (35)4.2.3 报警子程序 (36)5 总结 (37)致谢 (39)参考文献 (41)附录................................................................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的地铁自动门设计仿真
基于单片机的地铁自动门设计仿真【摘要】随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
本文设计了基于单片机的地铁自动门，该系统以单片机为主体，直流电机、PWM调速、转速测量为核心，并检测地铁到站时是否稳定并与屏蔽门相重合，关门后发出报警声，提示乘客地铁即将启动，提高了乘客安全进出的保证，实现了地铁门安全的自动控制。
【关键词】8051；地铁自动门；直流电机；防挤压保护；转速测量0.引言高速轨道客车，特别是地铁已成为人们生活中重要的交通工具之一。
自动门是地铁车身的一个重要部分，随着人们对生活质量要求的逐步提高，使地铁的自动门控制系统向着智能化、集约化方向发展，并以实现最大的安全性、应用性和方便性为目标。
我国电控电动自动门技术还处在比较低的研究水平上。
为了使地铁自动门能够更好的为地铁服务，得到一种电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高的地铁自动门系统，本文研究一种双翼对开式自动门控制系统，实现了安全开门控制和防挤压等功能。
该系统以8051作为控制核心，直流电机、防挤压模块、限位开关等硬件相结合的系统。
1.地铁自动门设计思路本系统共有检测模块、主控制模块、驱动模块、执行模块、报警模块等。
首先地铁到站时通过测速仪检测地铁的车速，当车速为零时，即地铁停车稳定，再利用激光收发器，在屏蔽门上安装信号发射装置，在车门上安装接收装置。
当地铁到站时车门与屏蔽门重合，车门上的接收装置接收到信号开启车门，先开车门再开屏蔽门。
自动门快速打开，然后保持开门状态（保持时间由程序设定），开门保持状态结束后，自动门慢速关闭，如果在关门过程中遇到障碍物时，系统将控制自动门重新快速打开，然后保持开门状态，当开门保持状态结束后，自动门将重新慢速关闭。
当自动门到达关门的限位位置时，发出关门信号，蜂鸣器报警三声，提醒乘客车门已经关闭，地铁马上要启动，同时，关闭屏蔽门。
基于单片机的地铁自动报站器的设计
基于单片机的地铁自动报站器的设计地铁系统作为城市内部交通的主要枢纽，越来越受到人们的关注。
而自动报站器作为地铁安全、舒适、便利的重要组成部分，越来越受到人们的青睐。
本文将介绍一种基于单片机的地铁自动报站器的设计方案。
一、设计思路和方案在设计方案上，我们采用一种基于单片机的自动报站器，这是一种先进、可靠、稳定的设计方案。
其基本思路是通过控制单片机上的程序，实现对地铁列车到站信息的检测、处理、转换和输出。
下面对这一方案进行具体的设计。
1. 硬件设计硬件设计部分包括传感器、显示器、控制板和电源共四个方面。
（1）传感器：在车站进行报站操作时，需要利用传感器来检测是否到站。
这里我们采用红外测距传感器来实现，在地铁到站时可以通过检测载客量和控制门的打开和关闭来实现。
（2）显示器：显示器用于显示地铁到站的提示信息。
这里我们选择彩色液晶显示屏来完成显示。
（3）控制板：控制板是整个报站器的核心部位，包括单片机、程序和其他外围设备。
这里我们采用高性能的STM32F4单片机作为控制器。
（4）电源：电源是整个报站器的动力源。
在车站的电源比较稳定时，我们可以采用交流220V电源。
在车站电源不稳定时，我们可以通过采用蓄电池或其它备用电源来实现报站器的正常运行。
2. 软件设计软件设计部分包括主控程序、传感器驱动程序和显示程序三个方面。
（1）主控程序：主控程序是整个报站器的核心，它负责实现距离检测、图像识别、数据处理和输出等功能，并确保整个系统的稳定和可靠运行。
（2）传感器驱动程序：传感器驱动程序用于实现对车站传感器的控制和相应数据的采集。
（3）显示程序：显示程序用于数据的显示和相应的控制操作。
二、系统工作原理在地铁行进过程中，当车辆到达地铁站台时，由于红外传感器的检测，主控程序会通过分析分析控制器中预设的数据来进行下一步操作。
若到站，则主控程序通过运行相应的程序来发送报站信息到液晶显示屏。
同时，主控程序进行数据存储，以备之后的管理和维护。
基于单片机的自动门开合控制系统设计毕业论文
编号：毕业设计说明书课题基于单片机的自动门开合控制系统设计学院：机电工程学院专业：机械电子工程学生姓名：学号：指导教师单位：机电工程学院姓名：黄用华职称：副教授（校聘）题目类型：☐理论研究☐实验研究☐工程设计☑工程技术研究☐软件开发2013年6月2日自动门是商场、银行、酒店、宾馆等自动化楼宇的常见配备，其基本的要求可以归结为智能、安全、可靠三个方面。
以此为背景，研制一种基于单片机的低成本自动门开合控制系统，引入红外传感器探测行人状况。
本文设计了基于单片机的自动门控制系统，该系统以51单片机为主体，直流电机、门禁系统为核心，实现自动门的自动控制，实现了办公化自动门在外部密码输入进入，内部红外感应自动开门，设有自动门常开，常闭选择。
通过单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制；直流电机采用H桥驱动,充分发挥了单片机的性能。
其优点是电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的使用和参考价值。
关键词：AT89C51；BIS0001芯片；热释电红外线传感器；直流电动机；L298N芯片；密码锁Automatic door is common equipment of market, bank, hotel, etc automatic building, It is basic requirements can be summed up in intelligence, safe and reliable. As a background, Developing a control system of low cost automatic opening door based on single chip microcomputer, introduced the infrared sensor to detect the pedestrian, In this paper, we design control system of the automatic door based on single chip microcomputer. The system with 51 single-chip computer as the main body, dc motor, the entrance guard system as the core, achieve automatic control of automatic door, achieve to enter the automatic door of office in the outside by password, Within the infrared induction open the door automatically, Equipped with automatic door normally open, normally closed.Through single chip microcomputer program ,control current servo motor's forward and inversion.then control the door of open and close current motor driven uses H bridge, give full play to the performance of the micro controller. Its advantage is simple circuit, software function is perfect, and reliable control system, high cost performance, has certain use and reference value.Keywords: AT89C51;heat release infrared sensors,;BIS0001 chip;stepping motor;L298N chip; Password lock目录目录 (1)引言 (1)1 绪论 (2)1.1 自动门的发展历史 (2)1.2 自动门的功能概述 (2)1.2.1开门信号 (2)1.2.2门禁系统与非公共区域的自动门 (3)1.2.3对自动门的要求就是解锁动作与开门动作之间的协调 (3)1.3 本章小结 (3)2 系统硬件设计 (4)2.1 自动门设计基本思路和原理 (4)2.2 单片机和外围电路介绍 (5)2.2.1 AT89C51主要性能概述 (5)2.2.2单片机时钟电路介绍 (8)2.2.3单片机复位电路、电源电路介绍 (8)2.3 LED显示和键盘 (9)2.3.1四位数码管LED介绍 (9)2.3.2 4*4矩阵键盘 (11)2.4 红外感应装置 (12)2.4.1热释电红外传感器介绍 (12)2.4.2 BISS0001芯片及其典型电路 (14)2.5 驱动电路 (17)2.5.1 L298N芯片介绍及应用 (17)2.5.2 直流电机分类和特点 (19)2.5.3门行程检测 (20)2.6 本章小结 (20)3 系统软件设计 (21)3.1 主程序流程 (21)3.2 LED显示模块 (22)3.3 键盘扫描模块 (23)3.4 门禁系统模块 (24)3.5 红外和驱动模块 (25)3.6 本章小结 (26)4 软件仿真与分析 (28)4.1 程序软件调试 (28)4.2 仿真软件介绍和调试 (28)4.3 本章小结 (31)5 硬件搭建与实现 (32)5.1 PCB制作 (32)5.2 硬件调试 (33)5.3 本章小结 (34)总结 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)附录一原路图 (38)附录二 PCB 图 (39)附录三主要C语言源程序 (41)引言随着全球经济的增长，科学技术的提高，人类对自动门的要求越来越高，机械制造控制产品出现在世界每个角落。
基于单片机的地铁自动门设计(本科毕业论文)
天津工业大学毕业设计（论文）基于单片机的地铁自动门设计姓名：院(系)别：电子与信息工程学院专业：电子信息工程班级：指导教师：职称：2011年 6月6日天津工业大学毕业设计（论文）任务书院长教研室主任指导教师毕业设计（论文）开题报告表20011年 3 月 7 日天津工业大学毕业设计（论文）进度检查记录天津工业大学本科毕业设计（论文）评阅表（设计类）天津工业大学毕业设计（论文）成绩考核表摘要随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
本文设计了基于单片机的地铁自动门，该系统以单片机为主体，直流电机、转速测量为核心，实现地铁门的自动控制。
本设计主要应用8051作为控制核心，直流电机、红外传感器、磁开关相结合的系统。
通过单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制；直流电机采用H桥驱动。
充分发挥了单片机的性能。
其优点是电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的使用和参考价值。
关键词: 8051；地铁自动门；直流电机；红外传感器；转速测量ABSTRACTWith the development of society, the progress of science and technology and people’s life level gradually improve, all sorts of convenience life automatic control system began to enter into people's lives, the automatic door systems with SCM as the core is one of them. This paper introduces the design of metro automatic door, based on single chip microcomputer as the subject in this system, dc motor, speed measurement as the core, realize the automatic control to iron.This design is mainly used the 8051 as control core, combin of DC motors, infrared sensors, magnetic switch.Making full use of the microcontroller performance. Through the microcontroller program control the dc servo motor foreward or inversion, thus control the door open or close; and close Dc motor driven adopt H bridge.Its advantage is the circuit is simple, software’s function is consummation, the control system is reliable, cost-effective is high,it has a certain use and reference value.Keywords: 8051, Metro automatic door,DC motor, Infrared sensors, Speed measurement目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 自动门的介绍 (1)1.1.2 单片机的发展 (3)1.1.3 电机自动控制系统的应用和发展 (4)1.2 课题研究的意义和目的 (6)第二章自动门系统方案 (7)2.1 设计思想和整体框图 (7)2.2 器件选型 (7)第三章自动门系统的硬件设计 (9)3.1 系统硬件整体逻辑设计 (9)3.2 控制器单元的硬件设计 (9)3.3 直流电机驱动模块 (15)3.4 检测模块 (19)3.5转速测量模块 (20)第四章软件设计 (23)4.1 整体程序流程图 (23)4.2 功能模块设计 (23)4.2.1 PWM信号发生程序设计 (23)4.2.2 转速测量模块程序设计 (26)第五章设计仿真与分析 (29)5.1 仿真软件介绍 (29)5.2 整体分析 (30)5.3 软件调试 (32)5.4 硬件仿真 (32)总结 (33)参考文献 (34)附录 (35)谢辞 (48)第一章绪论现代社会是一个快速发展的信息化社会，随着科学技术的不断进步，人们不断去追求舒适，方便的生活环境。
基于单片机的地铁自动门设计(本科毕业论文)
天津工业大学毕业设计（论文）基于单片机的地铁自动门设计姓名：院(系)别：电子与信息工程学院专业：电子信息工程班级：指导教师：职称：摘要随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
本文设计了基于单片机的地铁自动门，该系统以单片机为主体，直流电机、转速测量为核心，实现地铁门的自动控制。
本设计主要应用8051作为控制核心，直流电机、红外传感器、磁开关相结合的系统。
通过单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制；直流电机采用H桥驱动。
充分发挥了单片机的性能。
其优点是电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的使用和参考价值。
关键词: 8051；地铁自动门；直流电机；红外传感器；转速测量ABSTRACTWith the development of society, the progress of science and technology and people’s life level gradually improve, all sorts of convenience life automatic control system began to enter into people's lives, the automatic door systems with SCM as the core is one of them. This paper introduces the design of metro automatic door, based on single chip microcomputer as the subject in this system, dc motor, speed measurement as the core, realize the automatic control to iron.This design is mainly used the 8051 as control core, combin of DC motors, infrared sensors, magnetic switch.Making full use of the microcontroller performance. Through the microcontroller program control the dc servo motor foreward or inversion, thus control the door open or close; and close Dc motor driven adopt H bridge.Its advantage is the circuit is simple, software’s function is consummation, the control system is reliable, cost-effective is high,it has a certain use and reference value.Keywords: 8051, Metro automatic door,DC motor, Infrared sensors, Speed measurement目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 自动门的介绍 (1)1.1.2 单片机的发展 (3)1.1.3 电机自动控制系统的应用和发展 (4)1.2 课题研究的意义和目的 (6)第二章自动门系统方案 (7)2.1 设计思想和整体框图 (7)2.2 器件选型 (7)第三章自动门系统的硬件设计 (10)3.1 系统硬件整体逻辑设计 (10)3.2 控制器单元的硬件设计 (10)3.3 直流电机驱动模块 (16)3.4 检测模块 (20)3.5转速测量模块 (21)第四章软件设计 (24)4.1 整体程序流程图 (24)4.2 功能模块设计 (24)4.2.1 PWM信号发生程序设计 (24)4.2.2 转速测量模块程序设计 (27)第五章设计仿真与分析 (30)5.1 仿真软件介绍 (30)5.2 整体分析 (31)5.3 软件调试 (33)5.4 硬件仿真 (33)总结 (34)参考文献 (35)附录 (36)谢辞 (49)第一章绪论现代社会是一个快速发展的信息化社会，随着科学技术的不断进步，人们不断去追求舒适，方便的生活环境。
PLC的地铁自动门控制系统的设计
PLC的地铁自动门控制系统的设计PLC（Programmable Logic Controller）是一种用于控制工业自动化系统的计算机技术。
地铁自动门控制系统是一项重要的工程，负责确保地铁乘客的安全进出。
本文将重点介绍PLC的地铁自动门控制系统的设计。
首先，地铁自动门控制系统设计需要考虑以下几个方面：1.安全性：地铁自动门控制系统的设计应考虑乘客的安全。
系统应具备紧急停止按钮、防夹手装置以及安全门传感器等安全保护机制。
2.可靠性：由于地铁每天均有大量人员和车辆进出，自动门控制系统应具备稳定可靠的性能，以确保系统平稳运行。
3.效率：为了减少乘客的等待时间，控制系统应具备快速响应的能力。
系统应能根据地铁运行的实时情况，合理调整自动门打开和关闭的速度。
4.自适应性：地铁自动门控制系统应具备自适应性能，能根据外部环境变化，自动调整门的打开和关闭时间。
例如，在高峰期，自动门关闭的时间可以适当延长，以确保安全。
在设计PLC的地铁自动门控制系统时，可以遵循以下步骤：步骤一：需求分析首先需要明确自动门控制系统的需求，包括自动门的尺寸、运行速度、安全要求等。
同时，需考虑地铁站点的特点，包括客流量峰值、运营时间等，以便系统能够满足实际需求。
步骤二：硬件选型根据需求分析的结果，选择适合的PLC硬件设备。
硬件设备应具备高性能、稳定可靠，并且能够满足自动门控制系统的需求。
此外，还需选择合适的传感器和执行器，用于检测外界情况和控制门的运行。
步骤三：编写PLC程序根据需求分析的结果，编写PLC程序以实现自动门控制。
程序应包括自动门的开关控制、门的状态监测、安全保护等功能。
在编写程序时，应充分考虑系统的安全性、可靠性和效率。
步骤四：系统测试在完成PLC程序编写后，进行系统测试。
测试应包括正常运行测试和紧急停止测试。
通过测试可以验证系统的功能和性能，并对系统进行调整和优化。
步骤五：系统部署和运行根据测试结果，对系统进行必要的调整和优化后，进行系统的部署和运行。
轨道车辆电动自动控制门系统设计
长春工业大学毕业设计、毕业论文题目轨道车辆电动自动控制门系统设计学院电气与电子工程学院专业班级自动化指导教师XX姓名XX2016年6月日指导教师签字：2016年6月日评阅人签字：2016年6月日摘要电动自动控制门系统是轨道交通车辆的重要部分之一，它的可靠性直接关系着乘客的安全。
目前国内的高铁动车组多数采用单翼塞拉门，地铁采用双翼对开门。
国内常用的自动门主要是气动门，例如单翼气动塞拉门、双翼气动内藏式对开门，电动门作为一种新型的自动门系统，也逐渐被推广应用。
本次设计是轨道车辆电动自动门控制系统，采用光电漫反射开关作为传感器，通过接收器接收发射器发出的光线，当乘客反射回发射器发出的光线时，光电漫反射开关探测到的距离变少，光电漫反射开关立即发出开关信号，立即其转化为电讯号，进而传给单片机。
驱动装置采用直流电机作为门。
系统通过单片机控制直流电机，使门自动打开，当乘客进门后使门自动关闭，并且通过光电漫反射开关检测防止夹人现象。
本课题主要实现光电漫反射开关阻拦和基于AT89C51的单片机控制系统。
关键词：轨道车辆；自动门；AT89C51Rail vehicle electric automatic control system designAbstractElectric automatic control door system is one of the important parts of rail transit vehicles, its reliability is directly related to the safety of the passengers. At present most of the domestic high-speed rail EMU with single sliding plug door to open the door, the subway with double leaves sliding door. The automatic door is mainly pneumatic door, such as wing gas dynamic sliding plug door, aerodynamic wings built-in to open the door, electric door as a new type of automatic door system, is gradually being popularized and applied.Rail vehicle electric automatic door control system adopts photoelectric diffuse reflective switch as a sensor, the design, the light received by the receiver from the transmitter, when passengers reflected back to the transmitter to send out light, photoelectric diffuse reflective switch to detect the distance becomes less, photoelectric switch immediately issued a signal switch immediately its transformation for telecommunications number, and then transmitted to the single chip microcomputer. The driving device adopts a DC motor as a door. System through the MCU to control the DC motor, so that the door automatically open, after the passenger through door to automatically close the door, and through the photoelectric diffuse reflection switch detection to prevent the phenomenon of clamp people wounding. The main task of this paper is to realize the control system of photoelectric diffuse reflection switch blocking and AT89C51 based single chip microcomputer.Keywords: Automatic door rail vehicles；microcontroller；AT89C51目录第一章绪论 (1)1.1 论文选题背景及研究意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 论文研究的主要内容 (4)第二章方案论证 (6)2.1 系统设计要求 (6)2.2 系统方案论证 (6)2.2.1 单片机选择论证 (8)2.2.2 传感器选择论证 (8)2.3 总体方案设计图 (11)第三章硬件电路设计 (12)3.1 电动自动门工作原理 (12)3.2 系统原理框图 (12)3.3 AT89C51单片机系统 (13)3.3.1 单片机AT89C51各个引脚的作用 (15)3.3.2 AT89C51主要特性 (16)3.3.3 晶振电路设计 (16)3.3.4 复位电路设计 (17)3.3.5 报警显示电路设计 (18)3.4 “看门狗”监控控制电路 (18)3.5 RS－485通信 (19)3.5.1 总线驱动器芯片SN75176 (19)3.5.2 RS-485方式构成的多机通信原理 (20)3.6 光电漫反射开关 (21)3.7 BISS0001芯片介绍和典型电路 (22)3.7.1 BISS0001的内部 (22)3.7.2 BISS0001的特点 (23)3.7.3 BISS0001管脚图 (23)3.7.4 BISS0001管脚说明 (23)3.7.5 BISS0001工作原理 (24)3.8 电机控制单元设计 (26)3.8.1 LM629的特点 (27)3.8.2 LM629的引脚图及引脚功能 (27)3.8.3 LM629的系统框图 (28)3.9 直流电机驱动 (29)3.9.1 LMD18200主要特性 (30)3.9.2 LMD18200典型应用 (30)3.9.3 LMD18200内部结构和引脚说明 (30)3.9.4 LMD18200工作原理 (32)第四章软件设计 (33)4.1 系统软件结构 (33)4.2 各部分程序设计 (33)总结 (36)致谢 (38)附录1 程序清单 ..................................................................................................................... .40附录2 原理图 .. (46)第一章绪论1.1 论文选题背景及研究意义近年来无论是国内还是国外，未来在不断的城镇化进程中，轨道交通装备都将扮演着十分重要的角色，市场发展空间巨大。
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工业大学毕业设计（论文）基于单片机的地铁自动门设计姓名：院(系)别：电子与信息工程学院专业：电子信息工程班级：指导教师：职称：2011年 6月6日工业大学毕业设计（论文）任务书院长教研室主任指导教师毕业设计（论文）开题报告表20011年 3 月 7 日工业大学毕业设计（论文）进度检查记录工业大学本科毕业设计（论文）评阅表（设计类）工业大学毕业设计（论文）成绩考核表摘要随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
本文设计了基于单片机的地铁自动门，该系统以单片机为主体，直流电机、转速测量为核心，实现地铁门的自动控制。
本设计主要应用8051作为控制核心，直流电机、红外传感器、磁开关相结合的系统。
通过单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制；直流电机采用H桥驱动。
充分发挥了单片机的性能。
其优点是电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的使用和参考价值。
关键词: 8051；地铁自动门；直流电机；红外传感器；转速测量ABSTRACTWith the development of society, the progress of science and technology and people’s life level gradually improve, all sorts of convenience life automatic control system began to enter into people's lives, the automatic door systems with SCM as the core is one of them. This paper introduces the design of metro automatic door, based on single chip microcomputer as the subject in this system, dc motor, speed measurement as the core, realize the automatic control to iron.This design is mainly used the 8051 as control core, combin of DC motors, infrared sensors, magnetic switch.Making full use of the microcontroller performance. Through the microcontroller program control the dc servo motor foreward or inversion, thus control the door open or close; and close Dc motor driven adopt H bridge.Its advantage is the circuit is simple, software’s function is consummation, the control system is reliable, cost-effective is high,it has a certain use and reference value.Keywords: 8051, Metro automatic door,DC motor, Infrared sensors, Speed measurement目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 自动门的介绍 (1)1.1.2 单片机的发展 (3)1.1.3 电机自动控制系统的应用和发展 (4)1.2 课题研究的意义和目的 (6)第二章自动门系统方案 (7)2.1 设计思想和整体框图 (7)2.2 器件选型 (7)第三章自动门系统的硬件设计 (9)3.1 系统硬件整体逻辑设计 (9)3.2 控制器单元的硬件设计 (9)3.3 直流电机驱动模块 (15)3.4 检测模块 (19)3.5转速测量模块 (20)第四章软件设计 (23)4.1 整体程序流程图 (23)4.2 功能模块设计 (23)4.2.1 PWM信号发生程序设计 (23)4.2.2 转速测量模块程序设计 (26)第五章设计仿真与分析 (29)5.1 仿真软件介绍 (29)5.2 整体分析 (30)5.3 软件调试 (32)5.4 硬件仿真 (32)总结 (33)参考文献 (34)附录 (35)辞 (48)第一章绪论现代社会是一个快速发展的信息化社会，随着科学技术的不断进步，人们不断去追求舒适，方便的生活环境。
于是相应的电子产品产生，智能型自动门同样出现在人们的生活中。
随着自动门的技术、性能日趋成熟、完善，它被广泛应用在政府机关、银行、医院、商业、工业等不同行业，改善了人们的生产生活条件。
自动门不但能给我们带来人员出入方便、节约空调能源、防风、防尘、防噪音等好处，更令我们的建筑物增添了不少高贵典雅的气息。
1.1 课题背景1.1.1 自动门的介绍自动门是指可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
按启闭形式分：可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门；按门体的材料分：不锈钢门有安全玻璃、不锈钢饰面、建筑铝合金型材、彩色涂层钢板、木材等。
自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置，如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。
必须根据建筑物的使用特点。
通过人员的组成，楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。
1、开门信号自动门开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源。
微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所，它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，雷达便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用；红外传感器对物体存在进行反应，不管人员移动与否，只要处于传感器的扫描围，它都会反应即传出触点信号。
缺点是红外传感器的反应速度较慢，适用于有行动迟缓的人员出入的场所。
另外，如果自动门接受触点信号时间过长，控制器会认为信号输入系统出现障碍。
而且自动平移门如果保持开启时间过长，也会对电气部件产生损害。
由于微波雷达和红外传感器并不了解接近自动门的人是否真要进门，所以有些场合更愿意使用按键开关。
按键开关可以是一个触点式的按钮，更方便的是所谓肘触开关。
肘触开关很耐用，特别是它可以用胳膊肘来操作。
避免了手的接触。
还有脚踏开关，功能一样，但对防水的要求较高，而且脚踏的力量很大，容易使脚踏开关失效。
还有一种带触点开关的拉手，当拉手被推(或在反方向拉)到位时，向门机提供触点信号。
现在的楼宇自控有时会提出特殊的要求，例如使用的某一分线控制开门。
要达到这个要求，只要保证信号是无源的触点信号即可。
有些情况下，人们会提出天线遥控的要求。
用一个无线接受器与自动门进行触点式连接，再配一个无线发射器，就可以达到要求。
不过，现在的无线电波源太多，容易导致偶然开门是一个麻烦的问题。
定时器可以自动控制门的状态，其原理是将时钟与特定的开关电路相连，可预设定时间将自动门处于自动开启或锁门状态。
2、门禁系统与非公共区域的自动门如果说对自动门的性能和质量要求最高是在使用频率极高的大型公共区域，那么自动门功能要求最高是对进出人员进行选择的非公共区域。
门禁系统是对入门授权的识别。
在识别或检测入门授权通过以后，向自动门的控制系统提供开门信号。
在提供开门信号之前，自动门必须处于锁门的状态。
门禁系统包括从最简单的钥匙开关，密码锁，磁卡锁。
（考勤统计系统）。
一直到复杂的体重识别系统，指纹识别系统等。
但无论系统怎样复杂，最终都是给自动门提供开门的触点信号。
信号电路的屏蔽对避免由于无关信号的干扰而误开门的情况发生非常重要。
3、对自动门的要求就是解锁动作与开门动作之间的协调。
应用于自动平移门的电子锁有锁皮带的电磁锁和锁门体吊挂件的电动锁，锁电机的三种。
后者用于重型自动平移门，自动平开门的电子锁有电磁门吸，电子插销锁和电子开门器，电子开门的作用力方向不影响门的开启动作，不易发生误操作。
还有一种带触点开关的机械锁，使锁与开关结合，锁不处于开锁状态，触点就不能接触，不可能发生误操作。
4、集中控制集中控制的概念，包括集中监视自动门运行状态和集中操作多个自动门两层含义，集中监视自动门开门关门状态可以通过位置信号输出电路来实现，可以采用接触式开关，当门到达一定位置（如开启位置）时，触动开关而给出触点信号。
也可以采用感应式信号发生装置，当感应器探测到门处于某一位置时发出信号。
在中控室设置相应的指示灯，就可以显示自动门的状态，而集中操作通常指同时将多个门打开或锁住，这取决于自动门控制器上有无相应的接线端子。
1.1.2 单片机的发展单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
早期的单片机都是8位或4位的。
其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。
此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。
基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。
单片机部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可,用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。
我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影。
它主要是作为控制部分的核心部件。
它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。
由于单片机对成本是敏感的，所以目前占统治地位的软件还是最低级汇编语言，它是除了二进制机器码以上最低级的语言了，既然这么低级为什么还要用呢？很多高级的语言已经达到了可视化编程的水平为什么不用呢？原因很简单，就是单片机没有家用计算机那样的CPU，也没有像硬盘那样的海量存储设备。