基于单片机的自动门控制系统设计-.pdf

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1、1 2020 年 4 月 19 日基于单片机的自动门控制系统设计文档仅供参考，不当之处，请联系改正。1 2020 年 4 月 19 日第一章绪论1.1 课题研究的背景社会的进步、科技的前进将人们的生活投入了一个急剧发展的数字化的21 世纪。人们生活水平也随之逐渐升高，让人们对美好生活环境追求的欲望也愈来愈强烈，因而各类方便于生活的单片机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。因自动门之中使用的芯片和传感器技术的日渐先进，使它的实用性变的更好，功能也愈来愈多，从而让它的应用范围也越来越广泛。使用自动门会给人们带来人员出入方便、节约能源、减少噪音等好处，也令人们的

2、建筑更加的现代化。1.2 国内外研究现状和发展趋势自动门是上个世纪中期在建筑物上得到利用。在上个世纪二十年代之后，自动门开始造美国的超级市场上初次使用。当时使用的是油压式自动门，这是世界上第一跨自动门，根据它的使用原理，气动式自动门也开始得到创造。到1962 年电气化的进步，电气式自动门得以发展，因它较于油压式和气动式维护更加方便，电气式自动门随着城市化的推进，使用它的用户也随之增加。但在上世纪六十年代电气设备的发展还处于低级阶段，电机转速难以控制，故此当时的电气式自动门的性能还是差强人意，文档仅供参考，不当之处，请联系改正。2 2020 年 4 月 19 日能源利用率低下，维护的成本还是相对

3、较高。在进入计算机时代之后，计算机技术的不断发展，电子控制技术开始成熟，直接控制电动机的电气式自动门得到急剧的发展，使其逐步成为自动门的主流。在中国自动门现在随着城市化推进的浪潮在社会中得到广泛的应用，现在在每个城市都能够见到自动门的身影。但在国内因其研发起步较晚，自主研发的程度比较低，大部分的专利都在外国人的手中。在进入新世纪之后，国内的计算机发展进入快车道，追赶上国际上的先进水平。利用计算机技术的自动门技术在国内也在飞速发展。自动平移门是现在最常见的自动门。工作的方式是将两个人体红外感应器安装在门内外两侧。当人走近自动门时，任意一个人体红外感应器感应到人体红外的存在，就控制步进电机打开门。

4、当人经过门之后，再将门关闭。因为自动平移门能够在进入自动模式后能够完成自动控制，能够让建筑物层次得以提升又方便美观。因此迅速在国内外建筑市场得到广泛的普及。1.3 课题研究意义和目的21 世纪是电子科技不断发展的时代，各种智能控制系统逐渐的进入人们的生活之中。自动门控制系统因它能够出众的完成疏导人流，降低人员密度，防止再次发人员踩踏的惨剧，已成为商场、超市、旅店、写字楼等人流集中地的首选。文档仅供参考，不当之处，请联系改正。3 2020 年 4 月 19 日为了使自动门更好的为人们服务。为了获得一种简单电路，功能完善，维护方便和性价高等优点的自动门系统，本文中，研究了一种平开式的自动门控制系统

5、。实现了自动识别人体红外识和防挤压等功能。该系统以STC89C52作为控制核心，以步进电机、红外传感器和光电开关结合的简易单片机系统，充分发挥核心控制系统的性能。具有一定的使用和参考价值。1.4 课题主要研究内容阅读单片机以及自动控制相关知识。经过去图书馆下载往年有关的论文进行参考，查阅资料，浏览图书馆相关文献，使用网络参考网络上的论文。在此基础上利用单片机实现自动门控制系统的设计。本次设计总体结构大致分为电源模块、动力模块、报警模块、人体感应模块、门行程检测模块、障碍物检测模块共六大模块组成，经过Keil软件编写设计所需要的程序并对程序进行检查分析，Altium designer进行原理图设

6、计和PCB板的布线，最后使用Proteus软件进行仿真。本控制系统基本框图如图1.1所示人体信号人体红外感应器信号处理自动门控制电路图 1.1 红外检测框图文档仅供参考，不当之处，请联系改正。4 2020 年 4 月 19 日第二章系统硬件设计为了满足生活中日益增长的自动门需求，本设计是完成一种基于 89C52单片机的自动门控制系统，该系统包括报警电路，HC-SR501 人体感应模块，复位电路，动力模块，控制方式切电路换等。当有人经过人体感应模块时，人体感应模块会感应到人体的温度，之后会将红外线信号转化为电压信号,从而该系统会自动打开门，让行人经过。当人经过后，人体感应模块感应不到人体的温度，之后输出低电压信号，从而该系统会自动打关门。该系统操作简单，可靠性强，灵敏度高，检测范围广，便于安装，非常适代替原始的手动门，从而达到出入方便的目的。2.1 硬件整体设计思路根据需要实现的功能选取基本硬件：（1）主控芯片：STC89C52；（2）人体感应模块：HC-SR501；（3）报警模块：蜂鸣器：（4）动力模块：步进电机；（5）障碍检测模块：E18-D50NK；（6）门行程检测模块：ITR-9608 光电开关系统整体硬件框图如图2.1 所示