基于單片機的自動門設(shè)計完成

1、菏澤學(xué)院Heze University本科生課程設(shè)計（論文）題目 基于單片機的自動門設(shè)計 姓名 董濟德 學(xué)號 201117010 院 系 蔣震機電工程學(xué)院 專業(yè) 自動化專業(yè) 指導(dǎo)教師 侯建華 職稱 副教授 2014年6月 19日菏澤學(xué)院蔣震機電工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書及成績評定設(shè)計題目 基于單片機的自動門設(shè)計 專業(yè) 自動化 學(xué)生姓名 董濟德 學(xué) 號 201117010 指導(dǎo)教師姓名 侯建華 指導(dǎo)教師職稱 副教授 設(shè)計任務(wù)書一、設(shè)計的主要內(nèi)容（技術(shù)指標）與要求 利用51單片機實現(xiàn)自動門控制系統(tǒng)設(shè)計。具體要求如下：  1、有人來時（進門或出門）開門。當人走到離門不遠的時候時，安裝

2、在門上側(cè)的熱釋紅外線傳感器信號檢測裝置檢測到有人時，將啟動電動機帶動傳動鏈開門。  2、無人時關(guān)門延遲，當熱釋收發(fā)裝置沒有檢測到有人在離門1m的范圍內(nèi)，將延遲1秒啟動電動機帶動傳動鏈關(guān)門。  3、關(guān)門中途來人，立即開門。當啟動電動機帶動傳動鏈關(guān)門時，感應(yīng)探頭突然檢測到在離門1m的范圍內(nèi)有人，則立即停止電動機關(guān)門，啟動電動機帶動傳動鏈開門二、進度安排     查閱相關(guān)文獻      確立多個方案，選擇最優(yōu)方案   &#

3、160;針對方案進行硬件電路設(shè)計并調(diào)試      針對方案進行軟件設(shè)計并調(diào)試 6.26       總結(jié)報告，撰寫論文成績評定設(shè)計成績：指導(dǎo)老師： （簽字） 年 月 日目 錄摘要1關(guān)鍵詞1Abstract1Keywords11緒論21.1 課題研究的可行性21.2 課題研究的意義和目的21.3 課題的功能概述2（1）安全輔助裝置2（2）備用電源3（3）輔助光線傳感器31.4 課題研究設(shè)計思路32 方案論證42.1 電動機調(diào)速控制42.2 單片機42. 4系統(tǒng)組成43

4、 主要器件的介紹53.1 紅外傳感器的原理和使用53.2 L293D芯片介紹和典型電路53.3 AT89C51單片機簡介63.3.1 AT89C51主要特性73.4 穩(wěn)壓模塊83.5 步進電機9步進電動機特點:94 系統(tǒng)硬件設(shè)計94.1 設(shè)計電路的電路圖和原理9系統(tǒng)硬件總體邏輯設(shè)計104.2設(shè)計電路原理圖105 系統(tǒng)軟件設(shè)計115.1系統(tǒng)軟件問題115.3 系統(tǒng)程序流程圖125.4 軟件的匯編程序136 結(jié) 論17致 謝 詞19基于單片機的自動門設(shè)計自動化專業(yè) 董濟德 指導(dǎo)教師 侯建華 摘要：本設(shè)計主要應(yīng)用8051作為控制核心，直流電機、紅外傳感器、磁開關(guān)結(jié)合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機的性能。其

5、優(yōu)點硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價比較高等特點，具有一定的使用和參考價值。關(guān)鍵詞：單片機；自動門；直流電機； 紅外傳感器 ；轉(zhuǎn)速測量The Design of Infrared Automatic Door Based on SCMAutomation DongJiDeTutor Name:HouJianHuaAbstract：It is uses 8051 as core of controlling, the DC motor, infrared sensor and electromagnetic switch combine together mainly t

6、o design originally. Give full play to the performance of the one-chip computer. Its advantage hardware circuit is simple, the software is with perfect function, the control system is reliable, higher characteristic of the sex price, and it has certain use and reference value.Keywords：Microcontrolle

7、r ；Auto-door  ；DC motor  ；Infrared sensor ；Rotate speed- measure1緒論 1.1 課題研究的可行性現(xiàn)如今自動化、信息化程度越來越高，單片機的應(yīng)用領(lǐng)域也就越來越廣，成為人們生活不可或缺的一部分。隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統(tǒng)開始進入了人們的生活，以單片機為核心的自動門系統(tǒng)就是其中之一。同時也標志了自動控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時代的一員。它實用性強，功能齊全，技術(shù)先進，使人們相信這是科技進步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時代的發(fā)展將

8、改變?nèi)祟惖纳?，將加快科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。 通過對“自動門單片機控制系統(tǒng)”的研究和設(shè)計，精心撰寫了微機控制自動門系統(tǒng)論文。本論文著重闡述了以單片機為主體，步進電機、傳感器為核心的系統(tǒng)。1.2 課題研究的意義和目的 經(jīng)濟飛速發(fā)展的中國，高樓聳立的大都市，自動門已經(jīng)是隨處可見，在各大廈、賓館、酒店、銀行、商場、醫(yī)院、寫字樓等場所，自動門更是得到大范圍的普及使用。自動門不但能給我們帶來人員進出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風、防塵、降低噪音等好處，更令我們的建筑增添了不少高貴典雅的氣息。自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中自動平移門使用得最廣泛

9、，我們通常所說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門。自動平移門最常見的結(jié)構(gòu)形式是自動門機械驅(qū)動裝置和門內(nèi)外兩側(cè)紅外線，當人走近自動門時，紅外線感應(yīng)到人的存在，給控制器一個信號，控制器通過驅(qū)動裝置將門打開。當人通過門之后，再將門關(guān)閉。由于自動門在通電后可以實現(xiàn)無人看管，同時又可節(jié)約空調(diào)能源、防風、防塵、降低噪音，提高了建筑的檔次。1.3 課題的功能概述在自動門使用上要根據(jù)安裝的環(huán)境及要求，考慮選擇自動門的配置。由于公共場所（像醫(yī)院、機場等）的自動平移門使用頻率非常高，而自動門的使用頻率和壽命是有限的。在這種情況下，要使用自動門必須進行綜合考慮。例如增加門的數(shù)量，加大門扇寬度，增加關(guān)門延遲時間等。由于

10、采用步進電機驅(qū)動，配合T型齒條同步帶，使門體自低速至高速的運行中具有卓越的穩(wěn)定性。由于采用高性能的電源輸入，不管電壓波幅多大均可自動穩(wěn)壓。此外在負載瞬間短路時還有過壓及過流保護措施，有效保障自動門運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定耐久和安全。自動門在具體場合的使用設(shè)計上，還應(yīng)注意做好以下配置的選用：（1）安全輔助裝置如在高檔酒店等地方可以選擇安裝防夾人紅外感應(yīng)器，防止停留在門附近的人被門所夾住。（2）備用電源為保證停電時自動門也能工作正常，應(yīng)配置備用電源。（3）輔助光線傳感器在需要的地方，自動門可以安裝輔助光線傳感器（紅外對射保護裝置），當門打開時，人站著不動，用手遮擋輔助光線傳感器，門應(yīng)該保持打開狀態(tài)。當手離開后幾

11、秒后，門應(yīng)該重新關(guān)閉。綜上所述，自動門在很多領(lǐng)域具有不可比擬的優(yōu)越性，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，自動門在我國已經(jīng)迎來了快速發(fā)展的黃金時期。自動門構(gòu)造的技術(shù)參數(shù) 主要的技術(shù)指標： 技術(shù)指標 單門 雙開門門重量 130kg×1扇 100kg×2扇導(dǎo)軌長度 20005000mm開門速度 200450mm/秒(可調(diào))閉門速度 200450mm/秒(可調(diào))慢行速度 3050mm/秒(可調(diào))開門時間 開門靜止后110秒的范圍內(nèi)(可調(diào))控制器 高速智能電腦處理器控制馬達 DC24V 40W無刷步進電機電源電壓 AC220V 50Hz消耗功率 100W手動開啟力 3.5公斤以下安全功能 開閉

12、時遇到障礙物能立即開啟,晚間轉(zhuǎn)換到報警功能使用環(huán)境 -20+50 主要構(gòu)造部件 部件 特性智能控制器 自動檢測門的重量、寬度，使門保持在最佳運行狀態(tài)步進電機 高效率、省電、低噪音、高轉(zhuǎn)速、高扭力、連續(xù)使用不發(fā)熱皮帶 高效同步齒型帶，防止打滑，保證平穩(wěn)運行吊架 用于運動門扇的懸掛，安全可靠鋁槽 高強度設(shè)計，承重不變型1.4 課題研究設(shè)計思路（1）有人來時（進門或出門）開門。當人走到離門不遠的時候時，安裝在門上側(cè)的紅外線傳感器信號檢測裝置檢測到有人時，將啟動電動機帶動傳動鏈開門。（2 ）當人離開后，自動門將延遲1秒啟動電動機帶動傳動鏈關(guān)門，如圖1.1：圖 1-1 紅外門原理圖2 方案論證2.1 電

13、動機調(diào)速控制（1）電動機的調(diào)速方法很多，能適應(yīng)不同生產(chǎn)機械速度變化的要求。一般電動機調(diào)速時其輸出功率會隨轉(zhuǎn)速而變化。從能量消耗的角度看，調(diào)速大致可分兩種 ： 保持輸入功率不變 。通過改變調(diào)速裝置的能量消耗，調(diào)節(jié)輸出功率以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。 控制電動機輸入功率以調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。 電機、電動機、制動電機、變頻電機、調(diào)速電機、三相異步電動機、高壓電機、多速電機、雙速電機和防爆電機。（2 ）步進電機是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機構(gòu)。通俗一點講：當步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度（及步進角）。您可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；

14、同時您可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。2.2 單片機單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，它最早是被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。MCS-51系列單片機有3個基本類型：8031、8051、8751。這里選用的是8051單片機。2.3 傳感器的分類與選擇根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類 ： 傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的

15、微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號。化學(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。在這里使用的是紅外傳感器。 2. 4系統(tǒng)組成 本設(shè)計屬于單片機應(yīng)用系統(tǒng)。它是單片機在系統(tǒng)檢測以及工程控制方面的應(yīng)用，是典型的嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般分為四種:工控機，通用CPU模塊，嵌入式微機處理，單片機。嵌入式系統(tǒng)具有以下特點：(1)面對控制對象。如傳感信號輸入、人機交互操作,伺服驅(qū)動等。(2)嵌入到工控應(yīng)用系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)形態(tài)。(3)能在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中可靠運行的品質(zhì)。（4)突出控制功能。如對外部信息的捕捉、對控制對象實時控制和有突出控制功能的指令系統(tǒng)(I/O控制、

16、位操作和轉(zhuǎn)移指令等)。單片機有惟一的專門為嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng)，最能滿足嵌入式應(yīng)用要求。單片機是完全按嵌入式系統(tǒng)要求設(shè)計的單芯片形態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)，能滿足面對控制對象、應(yīng)用系統(tǒng)的嵌入、現(xiàn)場的可靠運行及非凡的控制品質(zhì)等要求，是發(fā)展最快、品種最多、數(shù)量最大的嵌入式系統(tǒng)。3 主要器件的介紹3.1 紅外傳感器的原理和使用 利用紅外線的物理性質(zhì)來進行測量的傳感器。紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，反應(yīng)快等優(yōu)點。使用紅外接收頭和發(fā)

17、射管配合，利用38k頻率解決靈敏度問題。38K調(diào)制和發(fā)射電路。使用一個定時器的快速PWM模式產(chǎn)生38K調(diào)制信號，通過剩余的四個施密特觸發(fā)器（有2個已經(jīng)用在光電編碼部分）緩沖，推動8050三極管和紅外發(fā)光管來發(fā)射已經(jīng)調(diào)制的紅外線。選用DS18B20溫度傳感器設(shè)計如圖3-1所示：圖 3-1 基于DS18B20溫度傳感器設(shè)計3.2 L293D芯片介紹和典型電路 L293D是一種直流電機控制器件。該器件具有外圍電路簡單、易于集成、控制等特點。本設(shè)計是在單片機SPCE061A的基礎(chǔ)上，擴展了兩片L293D構(gòu)成了護士移動機器人主控電路板，同時也擴展了電源，確保L293D為電機供電。實際測試中，L293D對

18、電機的控制效果良好。L293D可接受標準TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接457 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為2546 V。輸出電流可達2.5 A，可驅(qū)動電感性負載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅(qū)動2個電動機，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動機，本實驗裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉(zhuǎn)。EnA，EnB接控制使能端，控制電機的停轉(zhuǎn)。經(jīng)過綜合分析考慮，最終決定使用LM293作為本設(shè)計的驅(qū)動芯片。其電路連接圖3-3所示：圖 3-3 LM293電路連接圖3

19、.3 AT89C51單片機簡介單片機是把微型計算機主要部分都集成在一個芯片上的單芯片微型計算機，即將運算器，控制器，輸入輸出接口，部分存儲器以及其他一些邏輯部件集成在一個芯片上，故可以把單片機看成是一個不帶外部設(shè)備的微型計算機，相當于一個沒有顯示器，沒有鍵盤，不帶監(jiān)控程序的單板機。AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROMFlash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，A

20、T89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案，外形及引腳排列如圖3-5所示。圖 3-5 AT89C51外形及引腳排列 3.3.1 AT89C51主要特性：* 與MCS-51 兼容* 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器* 壽命：1000寫/擦循環(huán)* 數(shù)據(jù)保留時間：10年* 全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz* 三級程序存儲器鎖定* 128*8位內(nèi)部RAM* 32可編程I/O線 3.3.2 AT89C51管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義

21、為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此

22、作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在實際應(yīng)用中，大多數(shù)情況下都使用P3口的第二功能。

23、RST：復(fù)位輸入。當振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN：外部程序存儲器的

24、選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個硬件復(fù)位為止。3.4 穩(wěn)壓模塊 電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)

25、壓集成電路有正電壓輸出的78 ×× 系列和負電壓輸出的79××系列。用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負9V。因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。 LM7805模塊電路圖3-6如下： 圖 3-6 7805電源模塊3.5 步進電機步進電動機是純粹的數(shù)字控制電動機：它將電脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移即結(jié)一個脈沖信

26、號，步進電動機就轉(zhuǎn)動一個角度因此作常適合于單片機控制。近30年來數(shù)字技術(shù)、計算機技術(shù)和水磁材料的迅速發(fā)展推動廠步進電動機的發(fā)展，為步進電動機的應(yīng)用開辟了廣鬧的前景。 3.5.1步進電動機特點:1、 步進電動機的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴格成正比具有良好的跟隨型。以由步進電動機與驅(qū)動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，既非常簡單、廉價，又非?？煽?。同時它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉外數(shù)控系統(tǒng)。2、 步進電動機的動態(tài)響應(yīng)快。易于起停、正反轉(zhuǎn)及變速。3、 速度可在相當寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。低速下仍能保證獲很大轉(zhuǎn)矩，因此，一般可以不用減速器而直接驅(qū)動負載。4、 步進電動機只能通過脈沖電源供電才能遠行。它不能直接使用

27、交流電源和直流電源5、 步進電動機存在振蕩和失步現(xiàn)象必須對控制系統(tǒng)和機械負載采取相應(yīng)的措施。6、步進電動機自身的噪音和振動較大帶慣性負載的能力較差。 3.5.2 步進電機驅(qū)動控制系統(tǒng)組成使用、控制步進電機必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如3-7所示：圖 3-7 驅(qū)動控制系統(tǒng)方框圖4 系統(tǒng)硬件設(shè)計4.1 設(shè)計電路的電路圖和原理紅外自動門控制系統(tǒng)的硬件組成如圖4-1所示。本系統(tǒng)主要由AT89C51單片機及其外圍電路、紅外檢測電路，門行程檢測電路、步進電機控制電路、故障檢測電路、故障顯示電路、控制方式切換電路等七部分組成。單片機循環(huán)檢測紅外檢測電路和門行程檢測電路輸出信號，據(jù)此產(chǎn)生

28、步進電機控制信號，電動機帶動門運行，當系統(tǒng)檢測到控制方式發(fā)生改變時，系統(tǒng)進入相應(yīng)的控制方式。如門在關(guān)門過程中遇到人或其他障礙物時門無條件朝相反方向打開，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進入故障處理程序。圖 4-1 紅外線自動門控制系統(tǒng)硬件框圖 4.1.1系統(tǒng)硬件總體邏輯設(shè)計感應(yīng)自動門的種類很多，在此，僅以平移型感應(yīng)自動門機作為設(shè)計的重點。首先，平移式自動門機組由以下部件組成：（1） 主控制器：它是自動門的指揮中心，通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作；同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。（2） 感應(yīng)探測器：負責采集外部信號，如同人們的眼睛，當有移動的物體進

29、入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號。（3） 動力馬達：提供開門與關(guān)門的主動力，控制門扇加速與減速運行。當門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流程如下：感應(yīng)探測器探測到有人進入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行，將動力傳給同步帶，步帶轉(zhuǎn)動一段時間后，馬達反轉(zhuǎn)，自動門關(guān)閉。 4.2設(shè)計電路原理圖圖4-2 電路原理圖5 系統(tǒng)軟件設(shè)計5.1系統(tǒng)軟件問題它的軟件設(shè)計主要包括主程序和中斷處理兩大部分：主程序要完成IO口，定時器的初始化及對中斷輸入的設(shè)定，然后延時使傳感器進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，等待定時器的中斷；中斷處理程序根據(jù)具體情況需要有相應(yīng)的子程序。要

30、對程序進行多次調(diào)試，分塊編程。對各個子程序塊所解決的問題要相當明確。最后在制作完成硬件電路板后要調(diào)試出設(shè)計要求的功能。5.2 方案程序設(shè)計思路本設(shè)計擬按以下思路展開研究：（1）根據(jù)該設(shè)計要實現(xiàn)的基本功能，設(shè)計大致應(yīng)該分為信號采集，信號處理，信號控制和信號響應(yīng)四個部分。信號采集接收部分即通過紅外線傳感器檢測人與門的距離，并將這種變化量轉(zhuǎn)化成電壓或電流等模擬量的變化。信號處理部分是將接收部分得到的電壓或電流等變化進行必要的轉(zhuǎn)換，為后一部分信號控制提供準備。信號控制部分是通過一預(yù)定控制方式等實現(xiàn)對設(shè)計要求的準確操作。信號響應(yīng)是實現(xiàn)控制部分的要求。（2）對上述四個部分進行分析，得到如下一些基本的結(jié)論：

31、信號接收部分為了能準確采集到人與門的距離應(yīng)選用紅外線傳感器。信號處理部分應(yīng)該根據(jù)實際情況選用八位的ADC0809模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片?？刂撇糠譃榱藢崿F(xiàn)精確控制，采用單片機較為合適。顯示部分可以考慮采用LCD顯示器和喇叭加LED點陣組成。將上述設(shè)計思想結(jié)合設(shè)計要求總結(jié)為：程控自動門控制系統(tǒng)通過紅外線傳感器檢測移動物體與門的距離，檢測結(jié)果送入ADC0809模/數(shù)芯片中進行模-數(shù)轉(zhuǎn)換；再通過單片機作出自動門開關(guān)的動作控制信號，通過驅(qū)動電路驅(qū)動直流電機的正反轉(zhuǎn)，再由傳動電路帶動自動門的開關(guān)，并通過LCD液晶屏顯示歡迎信息以及客人離開時的送客信息，自動門還可以通過按鍵控制開關(guān)。在開門過程中首先進行門狀態(tài)檢測，根

32、據(jù)所檢測到的信號判斷自動門上次停機所處位置。根據(jù)檢測結(jié)果確定門此刻應(yīng)運行方式，如檢測出門是半開狀態(tài)，門直接轉(zhuǎn)入加速開門的過程。如檢測出門是全開狀態(tài)，門轉(zhuǎn)入延時開門過程。如檢測出門是全關(guān)狀態(tài)，那么在檢測到有人出人時，門會緩慢打開，之后加速運行，接著減速運行，最后電機停止運轉(zhuǎn)，門由于慣性緩慢關(guān)閉。5.3 系統(tǒng)程序流程圖圖5-1 總程序流程圖5.4 軟件的匯編程序ORG 0000HLJMP MAIN ；主程序跳轉(zhuǎn)ORG 0003H ；外部中斷0的入口地址為03HLJMP EXT0 ；外部中斷0跳轉(zhuǎn)ORG 0030HMAIN: ；主程序SETB EA ；開總中斷SETB EX0 ；開外部中斷SETB

33、P3.2HERE: SJMP HERE ；程序原地跳轉(zhuǎn)，等待中斷EXT0: ；外部中斷0子程序SETB P1.0 ；將P1.0置高CLR P1.2 ；將1.2 置低，使電機正轉(zhuǎn)，模擬門的開運動CALL DELAY ；延時程序，模擬門的打開時間CLR P1.0 ；將P1.0置低SETB P1.2 ；將P1.2置高，使電機反轉(zhuǎn)，模擬門得關(guān)運動CALL DELAY ；延時程序CLR P1.0 ；將P1.0置低CLR P1.2 ；將P1.2置低，智能門的一次開關(guān)過程結(jié)束RETI MOV 30H,#00H ; MOV 31H,#00H ; MOV 32H,#00H ; MOV 63H,#00H ; 自動

34、門的開門程序 MOV 34H,#00H ; MOV 35H,#00H ; MOV 40H,#00H ; MOV 41H,#00H ; MOV 42H,#00H MOV 43H,#40H ; MOV 44H,#40H ;" MOV 45H,#00H ; SETB 09H ; SETB 08H ; SETB 0AH ; SETB 0BH ; MOV 20H,#00H ;用于控制秒基準時鐘源的產(chǎn)生 MOV 2EH,#00H ;秒十位寄存器 MOV 2FH,#00H ;秒個位寄存器 MOV 2DH,#00H ;分個位寄存器 MOV 2CH,#00H ;分十位寄存器 MOV 2BH,#01H

35、;時間暫停寄存器MOV TMOD,#11H ;設(shè)定定時器0工作方式1 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H ;賦定時初值，定時50ms MOV TH1,#3CH MOV TL1,#0B0H SETB TR0 ;啟動定時器0 SETB TR1 SETB EA SETB ET0 SETB ET1TIMER_0: PUSH ACC PUSH PSW ;保護現(xiàn)場 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H ;重新賦定時初值 ADD_TIME: ;走時 INC 20H MOV A,20H CJNE A,#20,RETI1 ;產(chǎn)生1秒基準時鐘 MOV 20H,#00H ;一秒鐘時

36、間到，清零20H MOV A,2FH ADD A,2BH MOV 2FH,A ;秒個位寄存器加1 MOV A,2FH CJNE A,#10,RETI1 ;產(chǎn)生10秒基準時間 MOV 2FH,#00H ;10秒鐘到 秒個位寄存器清0 INC 2EH ;秒十位寄存器加1 MOV A,2EH CJNE A,#6,RETI1 ;產(chǎn)生1分鐘定時時間 MOV 2EH,#00H ;1分鐘到 秒十位寄存器清0 INC 2DH ;分個位寄存器加1 自動門的關(guān)門程序 MOV A,2DH CJNE A,#10,RETI1 ;產(chǎn)生10分鐘定時時間 MOV 2DH,#00H ;10分鐘到 分個位寄存器清0 INC 2C

37、H ;分十位寄存器加1 RETI1: POP PSW POP ACC ;恢復(fù)現(xiàn)場RETI ;中斷返回DISP: MOV DPTR,#TABLE MOV A,2FH MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,#5H ;位選 LCALL DELAY ;顯示秒個位 MOV A,2EH MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,#4H ;位選 LCALL DELAY ;顯示秒十位 MOV A,2DH MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,#2H ;位選 LCALL DELAY ;顯示分個位 MOV A,2CH MOVC A,A+DPTR MOV

38、 P0,A MOV P2,#1H ;位選 LCALL DELAY ;顯示分十位 MOV A,#40H MOV P0,A MOV P2,#3H ;位選 LCALL DELAY ;顯示- RETSCORES: DISP1: MOV DPTR,#TABLE MOV A,30H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,#2H LCALL DELAY ; MOV A,31H MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV P2,#1H LCALL DELAY ; MOV A,32H MOVC A,A+DPTR MOV R7,#150 DJNZ R7,$ RETDELAY_10: MOV R3,#20 ; 10MS 延時 D0: MOV R4,#20 D1: MOV R5,#248 DJNZ R5,$ DJNZ R4,D1 DJNZ R3,D0 RETTABLE: DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H,6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND6 結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計完成的主要工作是完成單片機控制系統(tǒng)、傳感器檢測系統(tǒng)和故障處理系統(tǒng)。通過搜集目前紅自動門控制系統(tǒng)的相關(guān)資料，了解國內(nèi)外自動門控制系統(tǒng)的相關(guān)制作方法，并通過設(shè)計方案的比較，針對設(shè)計任務(wù)提出了可行方案。在設(shè)計方案中，結(jié)合單片機的