自动门的设计

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1、目录第1章绪论11.1自动门的应用11.2自动门部件的介绍1第2章方案论证22.1系统设计方案论证22.2控制器方案选择和论证22.3总体设计方案框图2第3章自动门控制器的硬件电路设计43.1传感器的选择43.2A/D转换电路43.3直流电机驱动电路53.4报警显示电路53.5“看门狗”监控控制电路53.6行程限位电路63.7整体电路图7第4章自动门控制器的软件设计84.1主程序流程图84.2程序设计9第5章系统测试与仿真12第6章总结13参考文献1414第1章绪论1.1自动门的应用随着社会的不断进步，人们不断去追求舒适，方便的生活环境。于是

2、相应的电子产品产生，自动门同样出现在人们的生活中。随着门的技术、性能日趋成熟、完善，它被广泛应用在政府机关、银行、医院、商业、工业等不同行业，改善了人们的生产生活条件。自动门的控制方式日趋多样化，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。随着电子科技的不断发展,各种方便于生活的智能控制系统已开始进入人们的生活。自动门控制系统也逐渐向大型化、复杂化和智能化的方向发展,已成为宾馆、超市、银行等现代建筑所必备的,是建筑智能化水平的重要指标之一。由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次，于

3、是迅速在国内外的建筑市场上得到大范围的普及。同时也几乎成为了银行，写字楼，酒店等办公娱乐场所装修必不可少的一项配置。自动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自动门部件的介绍（1）主控制器：它是自动感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥电机工作，同时人们通过主控制调节门打

4、开速度、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）电机：提供开门与关门的动力，控制自动感应门打开速度与减速速度。（4）自动感应门行进轨道：像火车的轨道，约束门的走轮系统，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，同时在动力牵引下带动门扇运动。（6）同步皮带：用于传输电机所产生动力，牵引自动感应门走轮系统。（7）下部导向系统：是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运动时出现前后门体摆动。14第2章方案论证2.1系统设计方案

5、论证方案1：采用了FPGA的自动门控制系统设计，以按钮、无线遥控、红外感应三种驱动方式，既可自动控制又可人工控制，操作简单并且适用范围广；采用EDA技术设计主控制器的状态转换，可软件诊错；采用自动复位以及电机专用控制芯片来保证系统的可靠运行。由于设计采用了EDA技术的VHDL设计而非传统的单片机设计，是一种自上向下的设计方法，使得系统的开发周期短。方案2：设计以单片机为核心,统一控制红外传感器和步进电机,并通过机械直线运动单元驱动玻璃门。在硬件上实现了系统报普显示,人员进出信号的采集与转换,监控报等“看门狗”技术,电机驱动控制以及光藕隔离技术

6、。在软件方面,主要采用汇编语言对单片机控制系统进行编程。与此同时,比较以上两种方案，方案2的设计考虑到实用性及性价比,所采用的芯片和器件均为通用器件,因而整个系统的造价并不高,并且有较强的应用价值和良好的发展前景。因此采用方案2.2.2控制器方案选择和论证方案一：采用FPGA（现场可编程门阵列）作为系统的控制器。FPGA可以实现系统的各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有的器件集成在一块芯片上，减小了体积，提高了稳定性，并且可以利用EDA软件仿真、调试，易于进行功能扩展。FPGA采用并行的输入方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实

7、时系统的控制核心。但是由于本设计对数据处理的速度要求不是很高，FPGA高速处理的优势得不到充分的体现，并且由于其集成度高，使其成本偏高，同时由于芯片的引脚较多，实物硬件电路板布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的操作。方案二:采用ATMEL公司的AT89C51作为系统的控制器。单片机算术运算功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种算法，并且具有功耗低，体积小，技术成熟，成本低廉等有点，使其在各个领域应用广泛。综上所述，选择方案二，采用单片机AT89C51构成系统控制部分。2.3总体设计方案框图14人体信号A/D转换红外传感单片机进出

8、照明装置自动门驱动报警显示控制“看门狗”监控图2.1总体设计方案框图14第3章自动门控制器的硬件电路设计3.1传感器的选择红外检测电路主要由热释电红外传感器和检测放