实例：红外线感应自动门控制系统
计算机毕业设计论文_基于AT89C51红外线控制自动门
基于AT89C51红外线控制自动门摘要：随着经济的发展和人民生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛，它已经成为宾馆、超市等现代建筑所必备的，是建筑智能化水平的重要指标。
自动门控制系统作为自动门系统的控制核心，决定了自动门系统的性能。
国外生产的自动门控制系统性能比较优良，但是价格偏高；国内的同类产品虽然价格便宜，但是性能较差，故障率较高。
本文研究一种基于AT89C51的自动门控制系统，功能强大，运行可靠，用户操作方便，而且成本适中，在市场上有较强的竞争力。
关键词：自动门控制系统；AT89C51；ABSTRACT：With the development of economy and living standard,automatic doors are being widely used.It is absolutely necessary to a modern building such as hotel,supermarket.As the controlling core of the automatic door,the automatic door controller determines its performance.Most of automatic door controllers that have been sold in our country are made by foreign manufactures.The performance of these products is high, but they are very expensive. Our home-made automatic door controllers are not so expensive,however,the performance is unsatisfied and the faulty rate is high. So we have developed a new kind of automatic door controller based on AT89C51. The controller has good competitive ability because it’s powerful, reliable, convenient and low-cost.Key words:automatic door controller；AT89C51；目录第一章绪论 (3)1.1引言 (3)1.2系统功能简介 (3)1.2.1实用的操作模式 (3)1.2.2完善的故障监测和故障/状态显示功能 (4)1.2.3灵活的参数设置 (4)1.2.4智能化处理 (4)1.2.5紧急按钮 (4)1.2.6手动复位 (4)1.3系统结构和工作原理 (5)1.3.1电源 (5)1.3.2主控芯片、存贮器及外围电路 (6)1.3.3步进电机控制及驱动电路 (6)1.3.4红外传感器部分 (6)1.3.5电流电压监测电路 (7)第二章红外线感应原理 (8)2.1红外传感技术简介 (8)2.2. 1主动式 (8)2 .2. 2被动式 (8)第三章硬件电路设计 (12)3.1电源部分 (12)3.1.1整流滤波电路 (12)3.1.2开关电源 (13)3.2主控芯片AT89C51接口电路 (14)3.3控制面板电路 (16)3.4电磁锁控制电路 (17)3.5制动控制电路 (19)3.6电流电压监测电路 (21)3.6.1总电流监测电路 (21)3.6.2交流电掉电检测电路 (22)3.7红外传感器和光电管 (22)第四章系统程序流程 (23)4.1定时中断服务程序 (24)4.2门的运动 (26)4.2.1电机的操作 (27)4.2.2输入捕捉程序 (31)4.3控制面板按键程序 (32)4.3.1修改系统操作模式 (33)4.3.2修改运动参数 (33)4.3.3系统复位 (33)4.3.4自由滑动 (33)参考文献 (35)第一章绪论1.1引言随着经济的发展和人们生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛。
红外线传感器的应用及工作原理
红外线传感器的应用及工作原理一、引言红外线传感器是一种能够感知红外线并将其转换为电信号的装置。
它在许多领域中得到广泛应用，如安防系统、电子设备、自动化控制等。
本文将介绍红外线传感器的应用领域和工作原理。
二、红外线传感器的应用红外线传感器在以下领域中经常被使用：1. 安防领域红外线传感器常用于安防系统中，用于检测人体或物体的移动。
当传感器检测到红外线信号时，可以触发警报或其他安全措施。
这种应用广泛应用于家庭安防系统、办公室安保系统等。
2. 电子设备红外线传感器也被广泛应用于电子设备中，如智能手机、电视遥控器等。
智能手机中的红外传感器可以用于红外线遥控器，使用户可以通过手机控制电视、空调等电子设备。
3. 自动化控制红外线传感器在自动化控制系统中也有重要的应用。
例如，在自动门系统中，红外线传感器可以检测门口的人员，当有人靠近门口时，传感器会向系统发送信号，触发门的开启。
这种应用也可以在自动售货机、自动灯光控制等领域中看到。
4. 温度检测红外线传感器还可以用于温度检测。
红外线辐射是物体温度的一种表现，红外线传感器可以通过检测物体辐射的红外线来计算物体的温度。
这种应用在工业生产中非常常见，用于监测设备的温度以及工艺过程中的温度控制。
三、红外线传感器的工作原理红外线传感器的工作原理基于物体对红外线的辐射和反射。
其基本原理如下：1.发射红外线：红外线传感器中包含一个红外线发射器，通过电流的作用，发射器会产生红外线的辐射。
2.接收反射红外线：红外线传感器中还包含一个红外线接收器，用于接收物体反射的红外线。
3.转换为电信号：当红外线接收器接收到红外线时，会将其转换为电信号。
转换的方法通常是通过光敏电阻或光敏二极管等光传感器件。
4.信号处理：红外线传感器通过信号处理电路对接收到的电信号进行处理，得到相应的输出信号。
这些输出信号可以是数字信号或模拟信号，具体取决于传感器的类型和应用场景。
5.应用和控制：处理后的信号可以被用来触发相关的应用或控制系统。
自动门红外感应原理
自动门红外感应原理随着科技的迅速发展，自动门在我们的生活中变得越来越常见。
这些门利用各种技术来提供方便和安全性。
其中一种常见的技术是红外感应，它使得门能够自动开启和关闭，而不需要人工干预。
本文将探讨自动门红外感应的原理以及它在我们日常生活中的应用。
一、红外感应技术简介红外感应是利用红外线来检测物体的技术。
红外线是一种光波，它的波长长于可见光，人眼无法察觉。
而自动门的红外感应系统利用红外线发射器和接收器之间的互动来实现门的自动开闭。
二、红外感应原理自动门红外感应系统由两个主要部分组成：红外发射器和红外接收器。
红外发射器发出红外线，而红外接收器用来接收发射器发出的红外线。
当红外线存在于两者之间并且没有被物体阻挡时，接收器将保持闭合状态，门将保持关闭。
然而，当有物体进入门的红外感应区域时，红外线被物体所阻挡，接收器将不再接收到红外线信号，此时接收器将开启，信号将被传送到自动门的控制系统，门将自动打开以便行人通过。
三、红外感应在自动门中的应用红外感应技术在自动门中有着广泛的应用。
它被广泛应用于各种场所，例如商场、医院、办公大楼、酒店、机场等。
以下是一些红外感应在自动门中的应用实例：1. 商场入口：商场的入口通常安装有自动门，利用红外感应技术使门能够自动打开以便顾客进出。
当顾客接近门口时，红外感应系统会探测到顾客的存在并打开门。
2. 医院走廊：医院通常需要保持走廊的清洁和卫生。
为了避免人们触摸门把手，自动门的红外感应系统能够识别医护人员和患者的存在，并自动打开门，这样就避免了直接接触门把手的可能性。
3. 办公大楼入口：办公大楼的入口处通常安装有自动门。
当员工或访客靠近门口时，红外感应系统将检测到他们的存在并自动打开门，为他们提供便利。
4. 机场通道：机场的通道通常非常宽敞，需要频繁开关。
由于红外感应系统可以迅速识别到行人，因此能够准确判断何时开启和关闭门，提高安全性和效率。
除了上述应用，红外感应技术还可以在其他场所和设备中应用。
红外线自动门控制系统-(景宝庆)
摘要随着科技的不断发展，自动化程度的不断提高，自动门在人们日常生活中断得到了广泛的应用。
单片机SCM(Single Chip Microcomputer)，即Micro Controller，是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。
由于单片机系统的适应能力强，稳定性高，所以本设计采用AT89C51单片机作为主控制器。
本次设计是红外线自动门控制系统，使用红外线传感器作为感应器，检测到人体辐射的红外线能量变化，将其转化为电信号，传给单片机。
交流电机作为门驱动装置。
通过单片机控制交流电机，使门自动打开，当人进门后又可以使门自动关闭。
本课题主要实现红外线检测和基于AT89C51的单片机控制系统设计，是检测和控制相结合的测控课题。
关键词：单片机热释红外线传感器AT89C51 BISS0001AbstractWith the continuous development of science and technology, automatic door in People's Daily life interrupts a wide range of applications, and to its security and the properties of the demand is higher and higher. The automatic control system is as people living conditions for the pursuit of science and technology, the development of high-tech products. Arises because of the strong ability to SCM system .So this design uses AT89C51 single-chip microcomputer as the main controller.This design is infrared automatic control system, the use of infrared sensors as sensors, detection to human radiation of the infrared ray energy changed , turn it into electrical signals, to microcontroller. Put Ac motor as a door drive device. Through the single-chip microcomputer control ac motor, making the door automatically open, when people can make the door again after the door shut automatically. This subject mainly realizes infrared detection and control system based on AT89C51 single chip.Key words: thermal infrared sensors AT89C51 single chip interpretation BIS0001 chip.摘要 (I)Abstract ...................................................................................................... I I 第一章绪论 . (1)1.2 课题的意义和目的 (1)1.3 该设计的基本设计思路 (2)第二章方案论证 (4)2.1 调速控制方法及选择 (4)2.1.1 直流伺服电机与普通直流电机以及交流伺服电机的比较 (4)2.1.2 选用PWM调速系统控制直流伺服电机 (4)2．2 单片机的选择 (5)2．3 门控传感器的选择 (6)第三章主要器件的介绍 (7)3.1 热释红外传感器的原理和使用 (7)3.2 BISS0001芯片介绍和典型电路 (10)3.2.1 BISS0001的内部： (11)3.2.2 BISS0001的特点： (12)3.2.3 BISS001管脚图： (12)3.2.4 BISS001管脚说明： (13)3.2.5 BISS0001的参数： (14)3.2.6 BISS0001工作原理 (15)3.3 AT89C51单片机简介 (19)3.3.1 AT89C51主要特性： (21)3.3.2 AT89C51管脚说明： (22)3．3.3振荡器特性： (24)3.3.4芯片擦除： (24)3.4 菲涅尔透镜原理 (25)3.4.1 镜片主要有三种颜色： (26)3.4.2 菲涅尔透镜的主要技术指标 (27)3.5 步进电机 (27)3.5.1步进电动机有如下特点: (27)3.5.2反应式步进电机 (28)3.5.3 反应式步进电动机的步进原理 (29)3.5.4 驱动控制系统组成 (31)3.5.5 斩波驱动 (33)第四章系统硬件设计 (36)4.1 设计电路的电框图和原理 (36)4.1.1系统硬件总体逻辑设计 (37)4.2 设计电路原理图 (38)第五章系统软件设计 (40)5.1 系统软件结构 (40)5.2 各部分程序设计 (40)第六章调试 (46)6.1 初步检查 (46)6.2 为了确保该门控系统的安全高效运行必须满足下列条件：466.3 自动化性能测试 (46)第七章设计总结 (47)致谢 (50)第一章绪论1.1 课题研究的可行性现如今自动化、信息化程度越来越高，单片机的应用领域也就越来越广，成为人们生活不可或缺的一部分。
红外线传感器的应用实例
红外线传感器的应用实例嘿，朋友！想象一下这样一个场景：在一个黑漆漆的夜晚，你正走在一条寂静的小巷子里，突然，一盏路灯自动亮了起来，为你照亮前行的路。
是不是感觉很神奇？这背后的功臣之一，就是红外线传感器啦！先来说说咱们家里常见的那些电器。
比如，很多人家里都有的空调，你有没有想过为啥它能那么“聪明”地感知室内温度的变化，然后自动调节工作模式呢？这就得归功于红外线传感器。
它就像一个藏在空调里的“小侦探”，时刻探测着周围的温度，然后把信息传递给空调的“大脑”，让空调做出合适的反应。
你说，这是不是比你自己一会儿觉得热一会儿觉得冷，然后不停地去调温度方便多啦？再看看现在很多高档小区的自动门。
当你走近的时候，门就会自动打开，就好像它在对你说：“欢迎光临！”这也是红外线传感器在发挥作用。
它能够感知到人体发出的红外线，然后迅速给门下达“开门”的指令。
要是没有它，你就得自己动手去推那重重的门，多费劲啊！还有啊，咱们去超市购物的时候，你有没有注意到那些自动感应的洗手池和干手器？当你的手靠近的时候，水就自动流出来了，手一拿开，水就停了。
干手器也是，手伸过去，呼呼的热风就吹起来了。
这可都是红外线传感器的功劳，它能准确地捕捉到你的动作，然后让这些设备为你服务。
红外线传感器在汽车上也有大用处呢！一些高端汽车配备的自动刹车系统，就是依靠红外线传感器来感知前方的障碍物。
万一司机没注意到危险，车子自己就能紧急刹车，避免碰撞。
这可真是关键时刻能救命的好帮手，就像给汽车装上了一双“敏锐的眼睛”。
想象一下，如果没有红外线传感器，我们的生活得变得多么不方便。
难道你愿意回到那个事事都要亲力亲为，连个门都要自己费劲去推，空调温度还得自己不停调的时代吗？总之，红外线传感器已经深入到我们生活的方方面面，从家庭到公共场所，从日常用品到交通工具，它都在默默地发挥着作用，为我们的生活带来便捷和安全。
它就像是一位无处不在的“隐形助手”，虽然我们看不到它，但却能实实在在地感受到它带来的好处。
基于单片机控制下的红外线自动门控制系统设计研究
基于单片机控制下的红外线自动门控制系统设计研究一、概述随着科技的飞速发展，智能化、自动化的生活方式逐渐成为现代社会的追求。
自动门作为一种重要的智能设备，以其方便、快捷、安全的特性广泛应用于商场、酒店、医院、办公楼等各类公共场所。
单片机因其低成本、高集成度和强大的控制功能，成为实现自动门控制系统的理想选择。
本文旨在探讨基于单片机控制下的红外线自动门控制系统的设计研究，以期提高自动门的智能化水平和用户体验。
红外线自动门控制系统通过红外线传感器检测人体或物体的接近，从而控制门的开启和关闭。
当传感器检测到人体或物体时，自动门控制系统会根据预设的参数判断是否需要开启门体；若需开启，则控制门体平稳打开，待人或物体通过后自动关闭。
整个过程无需人工操作，大大提高了通行的便利性和效率。
单片机作为控制系统的核心，负责接收红外线传感器的信号，根据信号状态执行相应的控制命令，实现对门体的精确控制。
单片机还可与上位机通信，实现远程监控和参数设置，提高系统的可维护性和可扩展性。
本文将首先介绍红外线自动门控制系统的基本原理和组成，然后详细阐述基于单片机的控制系统设计方案，包括硬件电路设计和软件编程实现。
通过实验验证系统的可行性和性能，并对实验结果进行分析和讨论。
通过本文的研究，旨在为红外线自动门控制系统的设计和应用提供有益的参考和借鉴。
1. 背景介绍：随着科技的不断进步，自动化和智能化成为现代社会发展的重要趋势。
红外线自动门控制系统作为一种智能化门禁设备，具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步与创新，自动化与智能化已成为现代社会发展的显著标志和重要趋势。
在人们的日常生活中，各种自动化和智能化设备层出不穷，极大地提升了生活的便捷性和舒适度。
红外线自动门控制系统作为一种先进的智能化门禁设备，近年来得到了广泛的关注和应用。
红外线自动门控制系统利用红外传感器检测人体的接近，并通过单片机进行智能控制，实现门的自动开关。
这种系统不仅提高了通行的效率，减少了手动开关门的麻烦，还能在一定程度上实现节能降耗，提升建筑的整体智能化水平。
红外线感应自动门开关控制器电路
红外线感应自动门开关控制器电路红外线感应自动门开关控制器电路图１图1是红外接收和电机驱动电路，在无人的时候红外接收器正常接收来自另一侧发过来的红外光束。
用６０ｍｍ长刚好插入红外发射管的导向管,见（图３）图3在墙壁上平行固定，高度适当，并和对面的接收器对准，这样发出的红外线是一束，不易干扰另一个接收器。
具体安装方法,见图４所示,图4经ＢＧ６、ＢＧ７、ＣＲ等放大滤波后输出低电平，此时ＢＧ５截止，ＢＧ２、ＢＧ３导通执行关门动作。
当人走到门口时，红外光被挡住，ＢＧ７输出高电平经一路限位开关驱动ＢＧ１、ＢＧ４执行开门动作，另一路经Ｒ１驱动ＢＧ５使ＢＧ２关断，当门开到指定位置时开门限位开关断开，使电机不再继续运转。
当人离开时，ＢＧ７不再输出高电平，经电容Ｃ１延时三秒钟后执行关门动作。
发射电路可用电视机遥控器成品改制,见（图２），图2将原发射管卸掉用引线接至已做好的专用发射器上，两个发射器并联并注意极性。
然后找一个合适的按键把它短路，让它一直发射，最好是“屏显”键，为的是尽量不干扰可能在辐射区的电视机。
发射功率用ＲＷ调整，以刚好能接收到为好。
主要元件选择：电机驱动电路用的四只功率管是ＩＲＦ９５４０／Ｐ型／１００Ｖ／１９Ａ和ＩＲＦ５４０／Ｎ型／１００Ｖ／２８Ａ的场效应管，因为它是以电压驱动的，几乎不消耗驱动功率。
它的内阻小，温升很小，可以将它们装在一块很小的铝板上，并注意绝缘。
电机可以到汽配商店去买１２Ｖ的雨刮器电机，卸掉它的力臂，装上一个四冲程摩托车发动机的齿轮，用几个小链条接起来，然后用一块钢板做一个支架固定在门上，具体安装方法,见图５,图5为了防止停电对门的正常使用造成影响，所以我设计了用变压器降压配上１２Ｖ的蓄电池，主要电路用１２Ｖ供电，与市电隔离，安全性提高了。
也可以：采用人体移动探测热释电红外感应模块HN911的自动门控制电路图：下图是自动门控制电路原理图。
V1用作延时控制，通过调节电位器RP1便可改变延时控制的时间。
红外感应的控制系统设计VHDL正文该
红外感应的控制系统设计VHＤL （正文该)————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ红外感应自动门的控制系统设计前言红外感应自动门是最近几年才发展起来的现代化自动门,它不但继承了一般控制门的特点外还具有灵敏度高，开门迅速、噪声小等优点。
红外感应门在现今社会各界已广泛使用并取得了较好的评价。
现代人生活水平越来越高，审美观点也比以前提高了，因此现代人对建筑房屋也非常审美。
自动门在蓬勃发展现代建筑业内，一直是处于主导的角色,这对自动门企业公司是个好时机，同时也推进了自动门市场的规范和技术革新。
在我国红外感应自动门起比较迟,现在大多数是靠单片机控制的，它的功能一般,但性价比较高,为了完成更多难度的功能最近出现了用ＦPGA控制的红外感应自动门。
日前，日本Tａｎａka公司开发出一种智能自动门，它能够准确判断进出者的体型并根据不同人的不同体型特征决定门需要开启多大。
当人们需要穿过这扇门的时候,构成门扇的水平条便根据人的头、肩、身躯、脚、手及随身携带的箱包等参数再加上5至15厘米的盈余活动空间准确打开。
当然，进出这扇门的人如果是乘坐轮椅或者是带着宠物猫的话也不会遇到任何困难。
这道智能门能够识别出经常进入者的身份并阻止其他人随便进入，大大增加了办公场所或家庭的安全。
1 红外感应自动门控制系统分析现如今红外感应自动门已不在是原始的开关门那么简单了,以前很多都只有自动的开关门功能，而现在可以做到有人进入时有语音“欢迎光临”,出门时有语音“谢谢光临”等问候语，还可以在屏幕显示相关信息，高级的还有密码保护、金属检测等安全检测功能1.１设计任务分析任务:完成红外感应自动门功能,使用ＦＰGA做一个能自动感应人开关门，并有发出声音和显示的功能。
要求：A、当人靠近门时感应到人,很快反应打开门。
B、当进入时，开门、发出声音欢迎进入。
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RESET
封 锁 时 间 定 时
6 RR2 R2 5 RC2 C2
图. BISS0001芯片内部电路原理图
10. 系统软件结构
整个系统软件主要由主程序、中断服务程序、门
开启和关闭子程序、各种故障处理及报警子程序 组成。 主程序主要是完成系统进行初始化、中断设置、 手动与自动切换等功能。 中断服务程序包括两个外部中断和两个定时器中 断（如图所示）。
A V0 RR1 RC1 RC2 RR2
1 2 3 4 5 6 7 8
图
. BISS0001
16 15 BISS0001 14 13 12 11 10
1OUT 1IN1IN+ 2IN2OUT VDD IB
Vss
VRF/RESET
9
Vc
芯 片 引 脚 图
A
1 + － VH OP2 VL OP1 + － COP2 COP1
P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P3.2/INT0 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3
103
2IN1IN+ 1IN1OUT
330K
47u
47K
470u
D S G 红外传感器
103 103
转速检测模块 电压检测模块 电机温度检测
ADC 0809 EOC A/D转换
P0 WR RD ALE P P1.7 /INT
+5V
20K 2.2u
60K
GND
+5V 220K
+5V 10K×6 P1.0 行程开关1 行程开关2 行程开关3 行程开关4 手动开按钮 手动关按钮 LED 手动/自动切换 VCC 蜂鸣报警 电机过热报警 电压过高报警 速度异常报警
3.3K 10K 10u 103 2M 1M
1M
VC IB VDD 2OUT VSS RR2 RC2 RC1 RR1 V0 A BISS0001 102 330K 10n
3.3
P3.0
P3.1 P3.4
1
光 电 隔 离
电机正转继电器J1
电机反转继电器J2 速度变换继电器J3
AT89C51
图. 红外线自动门控制系统原理图
2. 红外线传感器集成芯片介绍
红外线传感器集成芯片BISS0001特点（如图所示）：
（1）用CMOS工艺，功耗低。 （2）具有独立的高输入阻抗运算放大器，可与多种传感 器匹配。 （3）双向鉴幅器可有效抑制干扰信号。 （4）内设延时和封锁定时器，性能稳定，调节范围宽。 （5）内置参考电源。 （6）工作电压范围宽（3V～5V）。
实例： 红外线感应自动门控制系统
1. 系统硬件电路 2. 红外线传感器集成芯片介绍 3. 系统软件结构
1. 系统硬件电路
系统控制电路如图所示。用MCS-51系列单片机与
完全兼容的AT89C51作主控芯片，经扩展和接口电 路构成控制系统。 红外线传感器能以非接触形式检测人体中辐射出 的红外线能量变化，并将此变化转变为电压信号 输出。 系统有自动和手动两种功能。电机选用单相交流 电机，由三个控制信号P3.0、P3.1、P3.4来控制其正 、反转和速度变换。
.
N
Y
N
N
中断返回
开 门 门状态检测
图 开 门 子 程 序 流 程 图
.
N
加速?
Y 电机加速
N 减速? Y 电机减速 N 停止? Y 电机停止 返 回
11 7
1IN+ 14 1IN- 15 16 1OUT
VDD VSS
U1
Vs 延 迟 时 间 定 时
10
IB
VR
VM + 2IN 13 12 －
+
－
2 V0 3 RR1 R1 C1
2OUT
Vc 9 + VR －
COP3
Байду номын сангаас
U2
状 态 控 制 器
4 RC1
8 VRF/RESET VM VR 参考电源 VH VL
N 开定时器T0
采样结束否 ? Y 开T1中断 中断返回
系统终止
关外部中断 系统是否有故障? N 开门子程序 延时10s 系统是否有故障? Y N 有人否? N 关门 Y 有人否? N 加速否? Y 加速 有人否? N 减速否? Y 减速 停机否? Y 停机开中断 Y Y
图 外 部 中 断 服 务 程 序 流 程 图
开 始 定时器T0、T1设置
关T1中断 指向0809地址 启动下一通道
图 系 统 主 程 序 流 程 图
开定时器 中断优先级设置
图
1 中 断 服 务 程 序 流 程 图
. T
.
N
开中断
N 系统是否有故 障? Y
转换结束否 ? Y 数据存放 通道号加１ 数据指针加 １
N 是否手动方式 ? Y 关外部中断1 开外部中断1