红外线自动门控制系统设计_毕业设计
自动门控制系统毕业设计

自动门控制系统毕业设计自动门控制系统毕业设计随着科技的不断发展,自动门控制系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
无论是商场、酒店、医院还是办公楼,自动门的使用已经成为现代建筑的标配。
在这篇文章中,我们将探讨自动门控制系统的设计和实现。
首先,我们需要了解自动门控制系统的基本原理。
自动门控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用于检测门口的人员或物体,控制器则负责接收传感器的信号,并根据预设的逻辑进行相应的控制,最后执行器将根据控制器的指令打开或关闭门。
在设计自动门控制系统时,我们需要考虑多种因素。
首先是安全性。
自动门必须能够准确地检测到人员或物体的存在,并在必要时停止运动,以避免意外发生。
其次是灵敏度。
传感器必须能够快速、准确地检测到门口的人员或物体,以确保门的运动能够及时响应。
此外,系统的稳定性和可靠性也是设计的重要考虑因素。
在选择传感器时,我们可以考虑使用红外线、超声波或微波等技术。
红外线传感器可以通过探测红外线的反射来检测门口的人员或物体,而超声波和微波传感器则可以通过发送和接收声波或电磁波来实现检测。
根据实际情况和需求,我们可以选择适合的传感器类型。
控制器是自动门控制系统的核心部件。
它负责接收传感器的信号,并根据预设的逻辑进行相应的控制。
在设计控制器时,我们可以使用微控制器或可编程逻辑控制器(PLC)。
微控制器具有较小的体积和较低的成本,并且可以根据需要进行编程。
而PLC则具有更高的可靠性和稳定性,适用于较大规模的自动门系统。
执行器是自动门控制系统的动力来源。
它可以是电动机、液压驱动器或气动驱动器。
电动机是最常见的执行器类型,其通过电能转换为机械能,驱动门的开闭。
液压驱动器和气动驱动器则通过液体或气体的压力来实现门的运动。
根据实际需求和预算限制,我们可以选择适合的执行器类型。
除了基本的自动门开闭功能,我们还可以考虑添加一些附加功能来提升用户体验。
例如,可以添加触摸屏或按钮,让用户可以手动控制门的开闭;还可以添加人脸识别或指纹识别等技术,提高门的安全性。
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。
基于单片机的自动门控制系统设计_毕业设计论文

常州机电职业技术学院毕业设计(论文) 题目:基于单片机的自动门控制系统设计毕业设计(论文)中文摘要随着科技的不断发展,自动门在人们日常生活中断得到了广泛的应用,同时对其安全性及各方面的性能的要求越来越高。
自动门的控制系统是随着人们对生活条件的不断追求,科技的不断发展应运而生的高科技产品。
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。
关键词:单片机热释红外线传感器 AT89C51 BIS0001芯片目录第1章. 绪论1.1 课题研究的可行性 (4)1.2自动门的发展 (4)1.3电机自动控制系统的应用和发展 (5)1.4 课题研究的目的和意义 (6)1.5 课题研究的要求 (7)1.6 设计的基本思路 (7)第2章. 系统硬件设计2.1 设计电路的框图和原理 (8)2.2 单片机介绍 (9)2.2.1 AT89C51管脚说明 (10)2.2.2 AT89C51主要特征 (11)2.2.3 芯片擦除 (12)2.3 热释电红外传感器介绍 (12)2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路 (14)2.4.1 BISS0001的内部结构及特点 (15)2.4.2 BISS001管脚图及管脚说明 (14)2.4.3 BISS0001工作原理 (15)2.5 步进电机 (16)2.5.1 步进电动机的特点: (16)2.5.2 驱动控制系统的组成 (17)2.5.3 斩波驱动 (18)第3章. 系统软件设计及调试3.1 系统软件结构 (20)3.2 各部分程序设计 (20)3.3 调试 (20)3.4 门行程检测及故障检测 (21)第4章. 设计总结 (22)致谢词 (23)参考文献 (24)附录Ⅰ:设计电路原理图 (24)附录Ⅱ:信号流程说明 (24)附录Ⅲ:程序源代码 (30)第1 章. 绪论1.1 课题研究的可行性在不断发展的当今社会科技化、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。
大学毕业设计红外线自动门控制系统

目录摘要ⅠAbstract Ⅱ第一章绪论 (2)1.1课题研究的可行性 (2)1.2课题的意义和目的 (2)1.3关于设计的简介和用途 (3)1.4 该设计的基本设计思路 (3)第二章主要器件的介绍 (4)2.1 单片机控制电路 (4)2.1.1 单片机简介 (4)2.1.2 时钟电路和复位电路 (5)2.2步进电机模块与驱动 (6)2.2.1步进电机 (7)2.2.2.步进电动机的驱动方法 (10)2.3 红外传感器的原理和使用 (13)2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路 (15)2.5 菲涅尔透镜原理 (20)第三章系统硬件设计 (26)3.1 设计电路的电框图和原理 (26)3.2 各部分程序设计 (27)第四章系统软件设计 (33)4.1 设计电路原理图 (33)设计总结 (35)主要参考文献 (36)致谢信 (37)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,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得,数字时代的发展将改变人类的生活,将加快科学技术的发展。
过对“红外通感应自动门单片机控制系统”的研究和设计,精心撰写了单片机控制自动门系统论文。
本论文着重阐述了以单片机为主体,LED点阵显示芯片及无刷直流电机为核心的系统。
本设计主要应用AT89C51作为控制核心,无刷直流电机、红外传感器相结合的系统。
充分发挥了单片机的性能。
其优点硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠性比较高等特点,具有一定的使用和参考价值。
关键词:单片机红外线传感器AT89C51 BIS0001芯片1第一章绪论1.1课题研究的可行性今天,人类已进入科学技术空前发展的信息社会,电子计算机、机器人、自动控制技术以及单片机嵌入系统的迅速发展,迫切需要行行色色的传感器。
单片机毕业设计论文_AT89C51红外线自动门控制系统

目录摘要ⅠAbstract Ⅱ第一章绪论 (2)1.1课题研究的可行性 (2)1.2课题的意义和目的 (2)1.3关于设计的简介和用途 (3)1.4 该设计的基本设计思路 (3)第二章主要器件的介绍 (4)2.1 单片机控制电路 (4)2.1.1 单片机简介 (4)2.1.2 时钟电路和复位电路 (5)2.2步进电机模块与驱动 (6)2.2.1步进电机 (7)2.2.2.步进电动机的驱动方法 (10)2.3 红外传感器的原理和使用 (13)2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路 (15)2.5 菲涅尔透镜原理 (20)第三章系统硬件设计 (26)3.1 设计电路的电框图和原理 (26)3.2 各部分程序设计 (27)第四章系统软件设计 (33)4.1 设计电路原理图 (33)设计总结 (35)主要参考文献 (36)致谢信 (37)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,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得,数字时代的发展将改变人类的生活,将加快科学技术的发展。
过对“红外通感应自动门单片机控制系统”的研究和设计,精心撰写了单片机控制自动门系统论文。
本论文着重阐述了以单片机为主体,LED点阵显示芯片及无刷直流电机为核心的系统。
本设计主要应用AT89C51作为控制核心,无刷直流电机、红外传感器相结合的系统。
充分发挥了单片机的性能。
其优点硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠性比较高等特点,具有一定的使用和参考价值。
关键词:单片机红外线传感器AT89C51 BIS0001芯片1第一章绪论1.1课题研究的可行性今天,人类已进入科学技术空前发展的信息社会,电子计算机、机器人、自动控制技术以及单片机嵌入系统的迅速发展,迫切需要行行色色的传感器。
智能红外自动门控制系统毕业设计之欧阳理创编

1引言1.1自动门发展历史自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸,是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。
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。
自动门开始在建筑物上使用,是在二十世纪年以后。
二十年代后期,美国的超级市场的开放,自动门开始被使用,受此影响,世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门,新建大楼的正门也开始使用了。
到了1962年,电气式开始出现,之后伴随着城市的建设,自动门技术的领域每年都在增加。
当初,用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难,只好进行油压、空压速度控制,转换但因能源利用效率很低,然而伴随着电气控制的技术发展,现在电气控制技术已经成熟,直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。
例如:各种用可识别控制的自动专用门,如:感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等[1]。
21世纪的今天,门更加突出了安全理念,强调了有效性:有效地防范、通行、疏散,同时还突出了建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。
门大规模专业化生产始于150年前,在不断发展和完善的过程中,涌现出大批独具规模的专业制造商。
门的高级形式--自动门起源在欧美,迅速发展至今天,已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。
整体来说国外的自动门控制系统性能比较优良,但是价格偏高;国内的同类产品价格便宜但是性能较差,故障率较高。
在国外,进入20世纪90年代以来,自动化技术已经很成熟,技术发展很快,并取得了惊人的成就,自动门是自动化技术的典型代表。
但在国内,自动门的自主研发技术尚不成熟。
在自动门控制系统设计中,稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。
自动门根据使用场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中自动平移门使用得最广泛,我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。
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。
自动门控制系统的PLC实现:毕业设计
自动门控制系统的PLC实现:毕业设计
简介
本文档旨在探讨自动门控制系统的PLC实现,为毕业设计提供指导。
自动门控制系统是一种常见的设备控制系统,通过PLC (可编程逻辑控制器)来实现自动门的开启和关闭。
本文将介绍自动门控制系统的基本原理、PLC的选择与配置,以及系统的实现和测试。
自动门控制系统的基本原理
自动门控制系统的基本原理是通过感应器检测门周围的人员和物体,以确定门是否应该开启或关闭。
常见的感应器包括红外线传感器、超声波传感器和微波传感器等。
当感应器检测到有人员或物体靠近门时,PLC会接收到信号,并根据预设的逻辑进行门的控制操作。
PLC的选择与配置
选择合适的PLC对于自动门控制系统的实现至关重要。
PLC 应具备足够的输入输出端口以接收感应器信号和控制门的开启与关
闭。
此外,PLC的编程软件应易于使用,并且具备足够的功能以实现自动门的逻辑控制。
系统的实现和测试
结论
通过PLC实现自动门控制系统是一种简单且可靠的方法。
本文介绍了自动门控制系统的基本原理、PLC的选择与配置,以及系统的实现和测试。
希望本文对于进行自动门控制系统的PLC实现的毕业设计提供了一定的指导和帮助。
参考文献
- 张三, 李四. 自动门控制系统的PLC实现方法研究. 《自动化技术与应用》, 20xx, 10(2): 50-60.。
智能红外自动门控制系统毕业设计之欧阳法创编
2021.03.091引言1.1自动门发展历史自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸,是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。
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。
自动门开始在建筑物上使用,是在二十世纪年以后。
二十年代后期,美国的超级市场的开放,自动门开始被使用,受此影响,世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门,新建大楼的正门也开始使用了。
到了1962年,电气式开始出现,之后伴随着城市的建设,自动门技术的领域每年都在增加。
当初,用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难,只好进行油压、空压速度控制,转换2021.03.09但因能源利用效率很低,然而伴随着电气控制的技术发展,现在电气控制技术已经成熟,直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。
例如:各种用可识别控制的自动专用门,如:感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等[1]。
21世纪的今天,门更加突出了安全理念,强调了有效性:有效地防范、通行、疏散,同时还突出了建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。
门大规模专业化生产始于150年前,在不断发展和完善的过程中,涌现出大批独具规模的专业制造商。
门的高级形式--自动门起源在欧美,迅速发展至今天,已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。
整体来说国外的自动门控制系统性能比较优良,但是价格偏高;国内的同类产品价格便宜但是性能较差,故障率较高。
在国外,进入20世纪90年代以来,自动化技术已经很成熟,技术发展很快,并取得了惊人的成就,自动门是自动化技术的典型代表。
但在国内,自动门的自主研发技术尚不成熟。
在自动门控制系统设计中,稳定、节能、环保、安全及人性化是需2021.03.09要首先考虑的因素。
自动门根据使用场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中自动平移门使用得最广泛,我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。
红外线自动们控制系统设计总结
红外线自动门控制系统的设计总结
本次设计的题目是“红外线自动门控制系统”,所以设计的自动门具有手动和自动开门功能和分时间段控制功能。
通过使用红外线作为感应器,检测到人体辐射的红外线能量,传给单片机。
通过单片机控制交流电机,使自动门打开,当人进门后,又可自动关门。
本论文着重阐述了以单片机为主体,LED点阵显示芯片及直流电机为核心的自动控制系统。
该系统主要应用A T89C51作为控制核心,LED点阵显示芯片、直流电机、红外线传感器相结合的组成结构,充分发挥了单片机的性能。
其优点是硬件电路简单,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。
本次设计还研究了单片机的自动门控制系统的设计原理和实现方法,其中包括硬件设计和软件设计。
其中硬件设计是通过感应探测器来探测到有人进入时,将脉冲信号传给主控器,主控器判断后通知马达运行,同时监控马达转数,以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。
马达得到一定运行电流后做正向运行,将动力传给同步带,再由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启;门扇开启后由控制器作出判断,如需关门,通知马达作反向运动,关闭门扇。
而软件设计的整个系统软件主要由主程序、开门子程序、关门子程序、T0中断服务程序、T1中断服务程序、外部中断服务子程序组成。
主程序主要是完成系统进行初始化、中断设置等功能。
程序设计中设置了一个外部中断0,它保证红外自动门能够在无人操控情况下自动运行,主要功能是当检测到有人出入门时,启动电机,从而实现自动开关门。
因此,我们此次设计的自动门控制系统可以更好地方便人们,让其在无人的条件下也可以正常使用,同时有节约能源,还可以防风防尘防噪音,大大提高建筑的档次。
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红外线自动门控制系统设计目录摘要 (3)第一章绪论 (1)1.1 课题研究的可行性 (1)1.2 国内自动门发展现状 (1)1.3课题的意义和目的 (2)1.4 课题的功能概述 (2)1.5 该设计的基本设计思路 (4)第二章方案论证 (5)2.1 调速控制方法及选择 (5)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 (5)2.1.2 选用PWM调速系统控制直流伺服电机 (5)2.2 单片机的选择 (6)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)3.2.3 BISS001管脚图 (12)3.2.4 BISS001管脚说明 (12)3.2.5 BISS0001的参数 (13)3.2.6 BISS0001直流特性参数 (13)3.2.7 BISS0001工作原理 (14)3.3 AT89C51单片机简介 (17)3.3.1 AT89C51主要特性 (18)3.3.2 AT89C51管脚说明 (19)3.3.3 振荡器特性 (20)3.3.4.芯片擦除 (21)3.4 菲涅尔透镜原理 (21)3.4.1 镜片主要有三种颜色 (21)3.4.2 菲涅尔透镜的主要技术指标 (22)3.5 步进电机 (22)3.5.1步进电动机有如下特点: (23)3.5.2 反应式步进电机 (23)3.5.2 反应式步进电动机的步进原理 (24)3.5.3 驱动控制系统组成 (26)3.5.3 .1 脉冲信号的产生与分配 (26)3.5.4 斩波驱动 (27)第四章系统硬件设计 (29)4.1 设计电路的电框图和原理 (29)4.1.1系统硬件总体逻辑设计 (30)4.2 设计电路原理图 (30)第五章系统软件设计 (32)5.1系统软件结构 (32)5.2 各部分程序设计 (32)5.2.1 信号流程说明 (37)第六章调试 (40)6.1 初步检查 (40)6.1.1 为了确保该门控系统的安全高效运行必须满足下列条件: (40)6.2 自动化性能测试 (40)6.2.1 手工操作 (40)6.2.2 恢复正常运行模式 (40)6.3维护 (41)第七章设计总结 (42)参考文献 (43)致谢词 (44)摘要单片机SCM(Single Chip Microcomputer),即MicroController,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。
主要包括了微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出口(1/0口)和定时器/计数器、中断系统等功能部件。
单片机自20世纪70年代问世以来,以其极高的性能价格比,受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。
而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。
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。
关键词:单片机热释红外线传感器 AT89C51 BIS0001芯片第一章绪论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。
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,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得,数字时代的发展将改变人类的生活,将加快科学技术的发展。
通过对“红外线自动门控制系统”的研究和设计,我精心撰写了红外线控制自动门系统论文。
本论文着重阐述了以单片机为主体,步进电机、传感器为核心的系统。
1.2 国内自动门发展现状1) 厂家多,规模小 5~6 年来几年来,自动门在国内得到了快速的发展。
据不完全统计,目前国内大大小小生产自动门的厂家已有 50 多家,但普遍生产规模小,自主研发能力差。
从新产品开发能力和质量稳定性方面还不具备和进口产品竞争的实力。
2) 专业化分工趋势显现早期的生产厂家,一般是自主研发和生产,顶多委托代加工部分零部件。
近两年来,出现了专门生产主要部件的厂家,如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家,这一趋势使生产的门槛降低,进入的厂家进一步增多,导致竞争更加激烈。
3)高、低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势,占据了高端市场,目前国内厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能,但生产工艺略嫌粗糙,质量水平参差不齐,整体档次较低,主要集中在低端市场。
4)产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重,加之自动门产品往往是开发商而非最终用户在选择产品,所以价格因素占的比重较大,加剧了市场竞争。
其结果是众多厂家一味地比拼价格,导致利润微薄。
同时,由于价格过低,也使产品的持续改进和发展受到限制。
1.3 课题的意义和目的经济飞速发展的中国,高楼耸立的大都市,自动门已经是随处可见,在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所,自动门更是得到大范围的普及使用。
自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处,更令我们的建筑增添了不少高贵典雅的气息。
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中自动平移门使用得最广泛,我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。
自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线,当人走近自动门时,红外线感应到人的存在,给控制器一个信号,控制器通过驱动装置将门打开。
当人通过门之后,再将门关闭。
由于自动门在通电后可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,提高了建筑的档次。
1.4 课题的功能概述在自动门使用上要根据安装的环境及要求,考虑选择自动门的配置。
由于公共场所(像医院、机场等)的自动平移门使用频率非常高,而自动门的使用频率和寿命是有限的。
在这种情况下,要使用自动门必须进行综合考虑。
例如增加门的数量,加大门扇宽度,增加关门延迟时间等。
以上介绍的是自动门的安装使用要点。
而一个自动门的设计还要包括下面三个方面:一、智能化设计自动门选择配置智能化控制系统,可随意设定门扇的运行速度,并可设定半开状态,调节方便。
使自动门始终保持在最佳运行状态。
并具有自动矫正功能,即使遇到大风等原因引起的运行阻力增大,仍然能够保持平稳的开关门动作。
二、安全性设计具有自动反转安全装置,当碰到障碍物或人体等异常状况时,门扇自动反转退出,并在下次接近阻力区域时以安全速度前进,避免夹人事件和机件损毁的现象发生,提高自动门运行时的安全性,延长自动门寿命。
门扇开启轻巧方便,当停电时,老人、儿童等均可开闭自如,开闭力量在3.5公斤以下,方便、安全、可靠。
三、稳定性设计自动门采用步进电机,具有高效、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不过热等特性,大大超越传统交流伺服马达。
由于采用步进电机驱动,配合T型齿条同步带,使门体自低速至高速的运行中具有卓越的稳定性。
由于采用高性能的电源输入,不管电压波幅多大均可自动稳压。
此外在负载瞬间短路时还有过压及过流保护措施,有效保障自动门运转的稳定耐久和安全。
自动门在具体场合的使用设计上,还应注意做好以下配置的选用: 1、安全辅助装置如在高档酒店等地方可以选择安装防夹人红外感应器,防止停留在门附近的人被门所夹住。
2、备用电源为保证停电时自动门也能工作正常,应配置备用电源。
3、辅助光线传感器在需要的地方,自动门可以安装辅助光线传感器(红外对射保护装置),当门打开时,人站着不动,用手遮挡辅助光线传感器,门应该保持打开状态。
当手离开后几秒后,门应该重新关闭。
综上所述,自动门在很多领域具有不可比拟的优越性,随着国民经济的快速发展,自动门在我国已经迎来了快速发展的黄金时期。
自动门构造的技术参数一、主要的技术指标:技术指标单门双开门门重量 130kg×1扇 100kg×2扇导轨长度 2000~5000mm开门速度 200~450mm/秒(可调)闭门速度 200~450mm/秒(可调)慢行速度 30~50mm/秒(可调)开门时间开门静止后1~10秒的范围内(可调)控制器高速智能电脑处理器控制马达 DC24V 40W无刷步进电机电源电压 AC220V 50Hz消耗功率 100W手动开启力 3.5公斤以下安全功能开闭时遇到障碍物能立即开启,晚间转换到报警功能使用环境 -20℃~+50℃二、主要构造部件部件特性智能控制器:自动检测门的重量、宽度,使门保持在最佳运行状态。
步进电机:高效率、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不发热。
皮带:高效同步齿型带,防止打滑,保证平稳运行。
吊架:用于运动门扇的悬挂,安全可靠。
1.5 该设计的基本设计思路1、有人来时(进门或出门)开门。
当人走到离门不远的时候时,安装在门上侧的热释红外线传感器信号检测装置检测到有人时,将启动电动机带动传动链开门。
2、无人时关门延迟,当热释收发装置没有检测到有人在离门1N的范围内,将延迟1秒启动电动机带动传动链关门。
3、关门中途来人,立即开门。
当启动电动机带动传动链关门时,感应探头突然检测到在离门1m的范围内有人,则立即停止电动机关门,启动电动机带动传动链开门。
总体结构图如下图一:图1—1 设计总结构图第二章方案论证2.1 调速控制方法及选择伺服电机也称执行电机,它具有一种服从控制信号的要求而动作的只能,在信号来到之前,转子静止不动;信号来到之后,转子立即转动;当信号小时,转子能即使自行停转,由于这种“伺服”性能,因此而得名。
按照在自动控制系统中的功用所要求,伺服电机具备可控性好、稳定性高和速应性强等基本性能。
可控制性好是指寻好消失以后,能立即自行停转;稳定性高是指转速随转矩的增加而均匀下家,速应性强是指反应快,灵敏。
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直流伺服电机的工作原理和普通直流电机相同。
只要在其励磁绕组中有电流通过且产生了磁通,当电枢绕组中通过电流时,这个电枢电流与磁通互相作用而产生转矩使伺服电机投入工作。
这两个绕组其中的一个断电时,电动机立即停转,它不象交流伺服电动机那样有“自转”现象。
所以我们选择直流伺服电动机来进行自动门的拖动。
2.1.2 选用PWM调速系统控制直流伺服电机与V-M系统相比,PWM调速系统有下列优点:由于PWM调速系统的开关频率较高,仅靠电枢电感的滤波作用可能就足以获得脉冲动很小的直流电流,电枢容易连续,系统的低速运行平稳,调速范围较宽,可达1:10000左右。