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1、自動門控系統(tǒng)設(shè)計 電子1501 鄧建平 10 要求:(1)選用一種傳感器,設(shè)計畫出系統(tǒng)框圖用文字描述工作原理(2)有人到門前,門打開人離開時,們自動關(guān)上(3)記錄人數(shù)(最好進出人數(shù))(4)設(shè)計信號處理電路,與微機(或單片機)接口模塊電路 結(jié)構(gòu): 主控制器:它是自動門的指揮中心,通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊,發(fā)出相應(yīng)指令、指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作;同時人們通過主控制器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。 感應(yīng)探測器:負責采集外部信號,如同人們的眼睛,當有移動的物體進入它的工作范圍時,它就給主控制器一個脈沖信號并且計數(shù);動力馬達:提供開門與關(guān)門的主動力,控制門扇加速與減速運行。 門扇行運軌道:
2、就像火車的鐵軌,約束門扇的吊具走輪系統(tǒng),使其按特定方向進行。 門扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動門扇,同時在動力牽引下帶動門扇運行。 同步皮帶(有的廠家使用三角皮帶):用于傳輸馬達所產(chǎn)動力,牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 下部導(dǎo)向系統(tǒng):是門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置,防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 一、 設(shè)計的基本設(shè)計思路 1、有人來時(進門或出門)開門。當人走到離門不遠的時候時,安裝在門上側(cè)的熱釋紅外線傳感器信號檢測裝置檢測到有人時,將啟動電動機帶動傳動鏈開門。 2、無人時關(guān)門延遲,當熱釋收發(fā)裝置沒有檢測到有人在離門1N的范圍內(nèi),將延遲1秒啟動電動機帶動傳動鏈關(guān)門。 3、關(guān)門中途來人,立即開門。當啟動電
3、動機帶動傳動鏈關(guān)門時,感應(yīng)探頭突然檢測到在離門1m的范圍內(nèi)有人,則立即停止電動機關(guān)門,啟動電動機帶動傳動鏈開門。總體結(jié)構(gòu)圖如下圖 設(shè)計電路的框圖和原理 紅外自動門控制系統(tǒng)的硬件組成如圖2所示。本系統(tǒng)主要由AT89C51單片機及其外圍電路、紅外檢測電路,門行程檢測電路、步進電機控制電路、故障檢測電路、故障顯示電路、控制方式切換電路等七部分組成。單片機循環(huán)檢測紅外檢測電路和門行程檢測電路輸出信號,據(jù)此產(chǎn)生步進電機控制信號,電動機帶動門運行,當系統(tǒng)檢測到控制方式發(fā)生改變時,系統(tǒng)進入相應(yīng)的控制方式。如門在關(guān)門過程中遇到人或其他障礙物時門無條件朝相反方向打開,當系統(tǒng)出現(xiàn)故障,進入故障處理程序。 系統(tǒng)硬件
4、框圖: 感應(yīng)自動門的種類很多,在此,僅以平移型感應(yīng)自動門機作為設(shè)計的重點。首先,平移式自動門機組由以下部件組成: 1、主控制器:它是自動門的指揮中心,通過內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊,發(fā)出相應(yīng)指令,指揮馬達或電鎖類系統(tǒng)工作;同時人們通過主控器調(diào)節(jié)門扇開啟速度、開啟幅度等參數(shù)。2、感應(yīng)探測器:負責采集外部信號,如同人們的眼睛,當有移動的物體進入它的工作范圍時,它就給主控制器一個脈沖信號。 3、動力馬達:提供開門與關(guān)門的主動力,控制門扇加速與減速運行。 4、門扇行進軌道:就象火車的鐵軌,約束門扇的吊具走輪系統(tǒng),使其按特定方向行進。 5、門扇吊具走輪系統(tǒng):用于吊掛活動門扇,同時在動力牽引下帶動門扇
5、運行。同步皮帶用于傳輸馬達所產(chǎn)動力,牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 6、下部導(dǎo)向系統(tǒng):是門扇下部的導(dǎo)向與定位裝置,防止門扇在運行時出現(xiàn)前后門體擺動。 7、當門扇要完成一次開門與關(guān)門,其工作流程如下: 感應(yīng)探測器探測到有人進入時,將脈沖信號傳給主控器,主控器判斷后通知馬達運行,同時監(jiān)控馬達轉(zhuǎn)數(shù),以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。馬達得到一定運行電流后做正向運行,將動力傳給同步帶,再由同步帶將動力傳給吊具系統(tǒng)使門扇開啟;門扇開啟后由控制器作出判斷,如需關(guān)門,通知馬達作反向運動,關(guān)閉門扇。AT89C51主要特性 * 與MCS-51 兼容 * 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 * 壽命:1000寫/擦循環(huán) * 數(shù)據(jù)保留時間:10年 * 全靜態(tài)工作:0Hz-24Hz * 三級程序存儲器鎖定 * 128*8位內(nèi)部RAM * 32可編程I/O線 * 兩個16位定時器/計數(shù)器 * 5個中斷源 * 可編程串行通道 * 低功耗的閑置和掉電模式 * 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路