基于单片机控制的自动门控制系统

安徽矿业职业技术学院毕业课题（设计）（2013届）题目指导教师李俊院系班级学号姓名二〇一三年六月五日安徽矿业职业技术学院毕业课题（设计）任务书（2013届）题目基于单片机控制的自动门控制系统指导教师李俊院系专业班级学号姓名月日至年月论文（设计）方向：单片机控制的自动门的设计一、主要参考资料：[1]胡汉才编著.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社.2004.[2]陈永甫编著.红外线探测与控制电路.北京：人民邮电出版社.2004.二、课题的内容和任务要求：本课题欲设计一个基于单片机控制系统控制的自动门，要求以单片机为控制核心，选择适当的配套元件，设计硬件电路，并编制相应软件，使自动门具有使用操作方便，系统运行稳定且智能化等特点。三、毕业论文（设计）进度安排：安徽矿业职业技术学院毕业课题（设计）开题报告（2013届）题目指导教师李俊院系专业班级学号姓名二〇一三年三月十五日一、选题的意义自动门在现实生活中扮演重要角色，自动门不仅给我们的生活带来极大的方便而且带给我们一种高档的感觉。自动门还可以很好的保证我们的安全。本设计紧随时代的发展并开拓创新为人们的生活提供方便。二、研究的主要内容，拟解决的主要问题（阐述的主要观点）(一)研究的内容：本设计以实现系统的可靠性、稳定性、安全性和经济性为目标。本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，传给单片机并由单片机处理完毕发出信号控制步进电机带动自动门运行。交流电机作为门驱动装置。（二）拟解决的问题：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。三、研究（工作）步骤、方法及措施（思路）（一）调研（二）方案设计（三）硬件系统设计（四）软件开发（五）调试首先我们要知道什么是单片机，如何利用单片机去达到自己的目的。然后对单片机如何应用到自动门控制的原理进行研究，查找一些相关资料。最后，我们要对单片机在自动门控制上的应用进行进一步的研究。我们要知道自动门的在生活中带来的高档和方便，自动门经方案的设计后应达到预想的自动运行效果，并对自动门系统的电路设计，各元器件的选择，系统的硬件和软件的开发设计，最后对自动门控制系统进行测试。四、毕业论文（设计）提纲（一）绪论（二）硬件设计（三）软件设计（四）调试五、主要参考文献[1]胡汉才.单片机原理及其接口技术.北京：清华大学出版社.2004.[2]陈永甫.红外线探测与控制电路.北京：人民邮电出版社.2004.摘要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，传给单片机并由单片机处理信号完成后发出信号控制步进电动机，步进电动机带动传动带带动自动门延轨道同步运行。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。单片机控制系统大大提高了自动门运行的精度和稳定度；综合保护功能完善，便于及时发现、查找、处理故障；并且节约了能源。关键词：自动门；热释红外线传感器；AT89C51；BIS0001；步进电机目录1绪论.................................................................................................................................11.1课题研究的背景.......................................................................................................................................................11.2自动门的功能分析...................................................................................................................................................11.3自动门技术参数的确定..............................................................................................22自动门控制系统硬件设计...............................................................................................42.1课题研究的内容和基本思路......................................................................................42.2设计总电路图.............................................................................................................52.3单片机介绍.................................................................................................................62.4概述单片机控制自动门系统工作的实现.................................................................102.5热释电红外线传感器介绍.........................................................................................112.6BISS0001芯片介绍和先行电路.................................................................................132.7步进电机.....................................................................................................................163系统软件设计及调试.........................................................................................................193.1系统软件结构..............................................................................................................193.2各部分程序流程设计..................................................................................................193.3系统调试......................................................................................................................293.4门行程检测及故障检测..............................................................................................294设计总结..............................................................................................................................30参考文献..................................................................................................................................31附录........................................................................................................................................32致谢........................................................................................................................................38第一章绪论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。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。1.1课题研究的背景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。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。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。1.2自动门的功能分析本设计是面向公共场所入口的应用设计，需要有安全和可靠性，在设计的时候改良了自动门的友好性，结构如图1-1所示：图1-1平移式自动门结构示意图一、根据入口处对自动门的具体要求，本设计所设计的自动门应具有以下功能：(1)开门和关门控制应具有手动和自动方式为了便于维护，自动门应具有手动和自动方式。手动和自动转换开关来控制，当转换开关拨向手动位置时，门可以手动调节开或者关。当转换开关拨向自动位置时，手动开门失效，由感应探测器检测有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门口且门未关闭，PLC动作输出信号给变频器来控制电机的正转或者反转来实现开门或者关门。(2)防夹人功能为了杜绝自动门的夹人事件，在门两侧安装主动式红外线防夹感应器，一防止停留在门附近的人被门所夹住。(3)蜂鸣器提示功能当自动门出现夹人意外状况时，单片机输出信号给蜂鸣器，蜂鸣器响以提示管理人员的注意。自动门控制系统包含单片机控制和动作执行元件构成。采用自动和手动点动控制方式，此种控制模式为目前大多数自动门的控制方式。本设计所设计的自动门控制系统采用单片机1.3自动门技术参数的确定自动平移门安装和调试的关键是提高精度，即导轨的平直度和水