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2.5传感器模块的设计
本系统采用的是红外线传感器,这部分的功能是感受到物体的运动并且传送信号到AT89S52芯片上。传感器部分分为发射器和接收器两个部分。
2.5.1红外线发射模块
系统用两块555芯片产生波形,用红外线发射二极管发射波形,系统采用的是TSOP1738接收器,它对于1KHZ信号调制的38KHZ脉冲有效。电路图如图所示,图2.7中,IC12、R1、R2、C1、D1、C2用于产生1KHZ的方波。接通电源后,电容C1被充电,VC上升,当VC上升到2/3VCC时,触发器被复位,同时放电脚(7脚)导通,此时3脚输出VO为低电平,电容C1通过R1和T放电,使VC下降。当VC下降到1/3VCC时,触发器又被置位,VO反转为高电平。电容器C放电所需时间为0.5ms。
当C1放电结束时,T截止VCC将通过R1向电容C1充电,VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为0.5ms。
当VC上升到2/3VCC时,触发器有发生翻转,如此周而复始,在输出端就得到一个周期性方波,其频率为1KHZ,占空比为50%。
以IC13为主的部件产生38KHZ的方波,原理同上。将IC12的3脚接IC13的4脚(复位端)。当IC12输出低电平时,IC13输出低电平;当IC12输出高电平时,IC13输出38KHZ的123456方波,将此信号加到两个红外线发射管(IR1、IR2)上,通过他们发射信号。R5作为限流电阻,防止555芯片和红外线发射管烧坏。 +5VR13.3KDDR31.8KIR1TX14847D11N4148R23.3KTIC127O/PD21N4148R41.8KTIC132NE55532NE5558CC3O/PR5100661515IR2TX2C10.22uBC20.01uGNDC30.01uC40.01uB 图2.7 传感器图 ATitle11 NumberRevision25-May-2011E:\\毕业论文\\ly\\MyDesign.ddbSheet of Drawn By:6ASizeBDate:File:12345物理与电信工程学院 2.5.2红外线接收模块 本模块的主要部件是TSOP1738。TSOP1738是VISHAY公司推出的一体化红外线接收器,集红外线接收和放大于一体,不需要任何外接元件,就能完成从红外线接收到输出与TTL电平信号兼容的所有工作,而体积和普通的塑封三极管大小一样。它适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。内部包括光电接收器和带有红外线滤波器的预放大电路它对于1KHZ信号调制的38KHZ脉冲有效。正常地接收发射模块产生的红外线信号时,接收器的输出端会产生1KHZ的方波,当没有信号时,输出为+5V的直流电平。这种传感器的输出为集电极开路型,因此需要外接阻值大于10K的上拉电阻。由于传感器精度极高,所以在传感器的输出端和地之间必须接上一个22uF的电解电容。在电源与地线之间必须接上一个4.7uF的电解电容,以便减少接收到的杂散信号的干扰。这样,传感器模块在正常接收信号(没有车经过),输出0V;当信号中断时(有车经过)时,输出为+5V。具体的电路图如图2.8所示。 ELECTRO2R121MR7100VOGNDVIC322uFC44.7uF 图2.8 红外线接收模块图 2.6电机控制模块的设计 要横杆改变运动方向,如上升、下降等,要求电动机能实现正、反转。对于三相异步电动机来说,可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。电动机正、反转控制线路如图2.9所示,通过按键控制接触器KM1,为正向接触器,控制电动机M正转;控制接触器KM2,为反向接触器,控制电动机M反转。 12 物理与电信工程学院
图2.9 控制模块图
正转控制:合上刀开关Q→按下正向起动按钮SB2→正向接触器KM1通电→KM1,主触点和自锁触点闭合→电动机M正转。
反转控制:合上刀开关Q→按下反向起动按钮SB3→正向接触器KM2通电→KM2,主触点和自锁触点闭合→电动机M反转,停机:按停止按钮SB1→KM1(或KM2)断电→M停转。
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第三章 软件设计
软件设计是设计中很重要的部分。它关系到一个系统能否实现其预定的要求。
3.1主程序设计
主程序是软件设计的总体框架,因此主程序的流程图的设计决定了程序编写的好坏,该主程序的功能是扫描键盘,作出逻辑判断,控制各种中断,数据送入显示模块。其流程图如图3.1所示。
开始 显示最大车位 N 判断是否显示剩余车位 Y 显示剩余车位 分两次读取传感器状态 比较两次状态是否一样 Y N N 判断是否有车进出 Y 开门开启倒计时剩余车位数增减 图3.1 系统主程序流程图
在判断车辆是否进出中:本系统使用了两个传感器,一个用来检测出去的车,一个检测进来
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的车。当两个传感器同时检测到车的时候,说明进出的是车辆。当一个传感器检测到车辆时,开门。当两个传感器都检测到时,通过逻辑判断,剩余车位数进行加减。
3.2倒计时中断程序设计
这个子程序用来计算开门的时间。当时间到时,根据传感器状态判断自动门是否可以关闭。若可以,则关闭,然后退出;若不可以,则再次设定自动门开启剩余时间,重新进入倒计时。程序流程图如图3.2所示。
断电保护 初始化TH0,TL0 N 判断开门时间是否结束 Y 两传感器是否同时检测到有车 Y 设置倒计时时间 N 关闭自动门 中断返回
图3.2 倒计时中断程序流程图
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