目 录 附录一 电路图 ............................................................................................................ 30 附录二 单片机程序 .................................................................................................... 31
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第1章 绪论 第1章 绪论
随着社会的飞速发展,自动门逐渐进入我们的日常生活,成为许多宾馆、超市等现代建筑的必备之物。它具有美观大方、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等优点。
1.1 课题背景
21世纪的今天,门更加突出了安全理念,强调了有效的防范通行、疏散,同时还突出了建筑艺术的理念,强调门与建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围环境整体的协调和谐。
自动门广泛应用于大中型公共场所,为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿态。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们对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门,从最基本的意义上讲,要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。自动门的普及和应用,改变了人们的防护意识,提升了人们的安全观念[1]。由于中国没有相关的自动门国家标准,导致自动门档次、质量良莠不齐,因此最好选择一个由专业厂生产、能提供较完善售后服务的自动门品牌。不要认为样本上全是外国语,资料也是外国语的商品就是进口商品,其实这样是违反国家规定的。真正的知名品牌,合法的商品不会这样做。
自动门平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷达,当人走近自动门时,雷达感应到人的存在,给控制器一个开门信号,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。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理,既方便又提高了建筑的档次,于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。
1.2 自动门在国内外的发展状况
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
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华北理工大学轻工学院
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。1962年,电气式己开始出现,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[2]。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。
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[3]。
1.3 课题研究的意义和目的
随着电子科技的不断发展, 各种智能控制系统进入人们的生活。自动门控制系统成为商场、超市等人流密集地疏导人流、控制出入的首选。自动门能实现入门授权的自动识别控制和防挤压等功能。
为了使商场自动门能够更好的为商场服务,得到一种电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高的商场自动门系统,本文研究一种平移式自动门控制系统, 实现了入门授权的识别控制和防挤压等功能。该系统以80C52作为控制核心,步进电机、红外传感器相结合的系统充分发挥了单片机的性能,具有一定的使用和参考价值。
1.4 主要研究内容
本文着重研究设计了以89C52单片机为主体,热释电型红外线传感器,直流步进电动机等为核心的自动门控制系统。
单片机以及自动控制相关知识。通过去图书馆查阅材料,阅读文献,利用网络参考网络上的论文,并在此基础上利用单片机完成某商场自动门控制系统的设计,首先进行自动门系统的方案设计 ,根据功能要求和控制要求设计出了整体框图,然后设计了系统硬件系统,选出了单片机型号,步进电机,红外检测电路,还有相应的软件系统,根据要求设计了整体流程图,和功能模块设计,最后利用软件对自动门控制系统进行了仿真与分析。最终完成了基于单片机的商场自动门控制系统设计。此系统要求具有如下功能:开门和关门控制应有手动和自动方式;
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第1章 绪论 紧急停止;自动门在开门位置停留3秒后,自动进入关门过程。
1.5 本章小结
本章主要分析了自动门的发展历史及当前现状,总结了研究自动门的目的及其意义,指出了本文研究设计的一些思路和基本架构。
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第2章 系统总体设计方案
本章围绕系统的总体设计,介绍系统组成框图、主控芯片单片机的内部硬件资源及其接口技术、整个自动门系统所用到的其它IC的介绍。
2.1 系统总体规划
本系统主要由单片机及其外围电路、红外检测电路、直流步进电机控制电路等组成。正常工作时,单片机循环检测红外检测电路输出信号,据此产生直流电机控制信号,电动机带动门运行,当系统检测到控制方式发生改变时,系统进入相应式。如门在控制关门过程中遇到人时门无条件朝相反方向打开。其原理方框图如2.1所示。
红外检测电路 单片机 STC89C52 单片机 直流电机电路
图2.1 原理方框图
电机驱动电路 2.2 器件介绍
本系统主要包括89C52单片机、热释电型红外传感器、直流步进电机等三大主要器件。
2.2.1 89C52单片机
单片机处理模块部分选用的芯片为89C52RC,属于89C51RC系列。选用STC单片机的理由:降低成本,提升性能,原有程序直接使用,硬件无需改动。使产品更小,更轻,功耗更低[4]。用STC提供的专用工具可很容易的将2进制代码、16进制代码下载进STC相关的单片机。
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