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1、烟台工程职业技术学院机电系机电一体化专业08级毕业设计（论文）题目：平移型感应门设计姓名高选学号2008040080指导教师（签名）二。一零年十月十六日平移型感应门设计高选摘要：本设计的平移门是在门的内外两侧安装热林电红外传感器,当人走近自动门时,传感器感应到移动的、有能心的物体时，就给单片机一个信号使它驱动电机控制器控制电机转动将U翻开，当人通过后,门将自动关闭。由于热锋电红外传感器只能对移动的物体进行反响，只适用于行走速度正常的人通过场所.假设在门附近的人员静止不动,传感器使不再反响那么门自动关闭有可能出现央人现象.因此.本设计中给自动门安袋上红外线传感器，红外传感器对静止的物体也能反响.
2、因此只要处于红外战传感器的扫描范用内，传感器都有信号产生，所以具有防爽功能.目录!未定义书签.前三4第一章系统的设计与开发51.1 系统的功能与技术指标51.2 系统的设计方案6第二章系统局部71. 1控制系统流程72. 2原理图83. 21单片机的选择94. 22控制电机芯片的选择115. 23电机控制电路126. 24热探电红外传感器137. 25红外规传感器控制电路148. 26靠尔元件控制电路169. 27数码管显示电路1610. 8石英晶体振荡电路1811. 29复位电路19第三章执行机构的设计1912. 1稳压电源设计1913. 无制直流电机的应用21结束语26经历了丰富多彩的大学
3、时光,那些点滴往事至今也那以忘怀.而今我们将面对一项对自身所学理论和技能掌握的全面考验一一毕业设计.我相俏，我一定会取得成功！门魁伴随着人们的文明而诞生的，髓者科学的开展，门的种类越来超多，技术也越来越受杂，自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸,是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始，在经济开展的中国.高楼管立的大都市.自动门已”是随处可见.在大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所.自动门不但能给我们带来人员出入方便，节约能源、防风、防尘、降低噪者等好处，更令我们的建筑增添了不少高出典雅的气息。自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自
4、动平移门、自动平开门、自动脆转门、自动K1.弧门、自动折要门等,其中自动平移门使用得劫广泛.因此,本次设计的是自动平移门.第一章系统的设计与开发1.1系统的功能与技术指标1 .该系统的主要功能如E：(1)人旅近时自动开门人离开时自动关门(3)门有防夹防卡功能(4)门在关闭的过程中,假设再有人靠近，门再自动开启在限定的范围内，门的重量可变-6)具有备用电源，保证停电时白动门也能正常工作(7)自动校正功能，防止齿轮带微小滑动带来的误差2 .设计要求(1)数码管显示开门时间，用于计算门开的速度(2)检查到有人时电机正转，没有人时电机反转(3)电机正转时间要与反转时间相同，不管什么时候检查到有人信号(
5、4)在关门时检杳到有人，要马上开门(5)当门被卡时，由电流传感器给单片机一个信号，自动控制电源的关断1.2系统的设计方案工作原理框图：当有移动的物体靠近自动门时，热耗电传感器感应后送给单片机一个信号，命令电机控制芯片控制电机的正反转(即门的开闭).电机正转时，门开启,接到门限开关时，单片机控制电机停止。我们所用到的热择电红外传感器只能对移动的物体进行反响，但其反响速度快，有可能出现夹人现象.因而我们在门上安装了红外线传感器，红外线传感潜的反响速度比拟慢，但只要有物体出现在扫描他国内，它就会产生信号让门自动开启，使门具有防夹人的功能,当门发生意外时，如：门被卡住，那么电机停止电流增大，由电流传感
6、器送给单片机一个信号，让它切断电源，起到保护电机的作用。第二章系统局部自动门，感应门机的种类很多，在此我们仅以平移型自动门，感应门机为例介绍一下自动门机的根本工作原理。首先，平移式自动门机组由以下部件组成：(1) 主控制器：它是自动门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模第成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作：同时人们通过主控器阔节门扇开启速度、开启幅度等参数。(2) 感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号：(3) 动力马达：提供开门与关门的主动力，控制门扇加速与减速运行。(4) 门扇行进凯道：就象火车的铁轨，约束门
7、扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进.(5) 门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引卜带动门扃运行。(6)同步皮带(有的J.家使用三角皮带)：用于传输马达所产动力，牵引门扇吊具走轮系统.(7)卜部导向系统：是门扇卜部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。2.1 控制系统流程当门扇要完成次开门与关门，其工作流程如下：感应探测器探测到有人进入时，将冲信号传给主控器，主臼动感应门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：自动感应门门扇开启后由
8、控制器作出判断，如需关门，通知马达作反向运动，关闭门扇。自动门控制装置的硬件组成：自动门控制装置由门内光电探测开关KK门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1.(使直流电动机正转)、关门执行机构KM21使直流电动机反转)等部件组成，光电探测开关为检测到人或物体ON,否那么为OFF。控制要求:(1)当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关KI或K2时，开门执行机构动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位世时，电机停止运行。(2)自动门在开门位置停留8秒后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位世时，电机停止运
9、行。(3)在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开大K2或KI时,应立即停止关门，并自动进入开门程序。(4)在门翻开后的8秒等待时间内，假设有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或KI时，必须重新开始等待8秒后，再自动进入关门过程，以保证人员平安通过。(1) SB7为启动键,按下SB7键,才可进行开锁工作;(2) SBkSB2、SB5为可按压键。开锁条件为：SB1.设定按压次数为2次,SB2设定按压次数为4次，SB5设定按压次数为3次,如果按照上述规定按压，那么5秒后，密码锁自动翻开；(3) SB3、SB4为不可按压键，按压，警报器就发出报警：(4) SB6为竟位键，按下S
10、M后，可IR新进行开锁工作。如果按僭键，那么必须进行更位操作，所有的计数渊都被复位：(5) SB8为停止键，按下SB8键，停止开锁作业：(6)除了启动键外，不考虑按键的顺序。(7)在密码输入正确的情况下或由内到外的光电传感器检测开关K1.检测到输入时，开门执行机构动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。(8)自动门在开门位置停留8杪后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。(9)在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或KI时，应立即停止关门，井自动进入开门程序。(10)在门翻开后的8秒等
11、待时间内，假设有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1.时，必须全新开始等待8杪后，再自动进入关门过程，以保证人员平安通过。2.2 原理图本设计的硬件系统由AT89S51芯片、数码管、红外线传感器、热糅电传感冠、1.298N电机控制芯片、直流电机、6MHZ石英晶振、44E霍尔元件、电源、电阻、电容等局部组成“原理图如卜列图所示:电路说明及分析I2.21单片机的选择AT89S51集成/一名微型计钵机的各个主要局部其中主要CPU存储器，可编程I/O口，定时/计数器,串行口等。AT89S51内有4KB程序存储器，128B的RMI,32个外部双向输入/输出（I/O）0,5个中断优先级2层中断
12、嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,片内时钟振荡器，并设有看门狗，双DPTR和ISP编口,为很多潜入式控制应用提供了高速以活且价格适宜的方案。还增加了零频下工作的外态逻辑，方式及两种软件可选的省电模式。其中在闱置模式下，CPU停止工作,在掉电模式下，只保存RAM的内容，震荡器停振，关闭芯片的所有功能，直到下一次硬件划位为止，所以其功能强大且价格低，能完成满足设计的要求。引脚的功能与连接Vcc:按+4V+5.5VGND：接地XTA1.1.和XTA1.2引脚两湍跨接一个6MB的石英晶体及两个30PI的电容构成稳定的自激真荡然,提供工作脉冲。PO口：8位的I/O端口.在访问片
13、外存储器时，它分时提供位地址和8位数据，故这些0有地址/数据总线之称,简写作ADOFD7,在这里我们做接钮和门限开关用。当按钮接卜时,管脚由虑电平变为低电平表示调整或限制门移动宽度。P1.口：通常作为通用的I/O使用,当P1.口输出高电平时,能向外提供拉电流负数，所以可不外接上拉电H1.在本设计中做控制电机运转和该各种传感器状况。以便控制门的各种运行状态。P2口：P2口也是一个内部上接电阻的8位双向I/O口。在这里我们将其用来当作驶动CED的输入口，显示电机在不同速度下的各个档次.01234567p)p1.p1.p)p1.p1.p)pT1TO1N1Nii：3938373635343332212
14、223242526272810113029RESETRXDTXD叵A1.DPWPSENPP01P02P03P04矍P07P2OP21器P24SP27AT89S51引脚图P3口：P3口也是个内部上接电用的8位双向I/O口这8个引脚都具牙专用的第二功能.其中P32与1.298N的5引脚相连.这样可以利用中断O与定时器测量开门或关门的时间，以便控制门的速度。因为当IN1.高电平及IN2为低电平时，电机正转，当IN1.为低电平及IN2为高电平时，电机反转，所以只要测出IN1.低电平的时间，就可知道电机开门的时间.PST;更位输入，当振荡器显位渊件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。电路中，采用
15、按犍电平复位方式。RESET引脚通过5.1K、430欧电网、IOUF的电容和个触发按钮连接，当按键接下超过2个机器周期时单片机宾位到初始状态。2.22控制电机芯片的选择1.298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器。接收标1.298N引脚图准IT1.逻辑电平信号，可驱动46V,2A以下的电机。从引脚图分析，I脚与15脚可单独引出连接电流采样电阻微，形成电流传感信号。OUT1、OUT2可接电机。5,7,10,12脚输入控制电平，控制电机正反转,ENA、ENB接控制使能接,控制电机停、转，1.298N的逻辑功能如下ENA(B)IN1.(IN3)I
