自动门设计Word文件下载.docx

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当人通过门之后，再将门关闭。

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，提高了建筑的档次。

1.3课题的功能概述

在自动门使用上要根据安装的环境及要求，考虑选择自动门的配置。

由于公共场所（像医院、机场等）的自动平移门使用频率非常高，而自动门的使用频率和寿命是有限的。

在这种情况下，要使用自动门必须进行综合考虑。

例如增加门的数量，加大门扇宽度，增加关门延迟时间等。

以上介绍的是自动门的安装使用要点。

而一个自动门的设计还要包括下面三个方面：

一、智能化设计

自动门选择配置智能化控制系统，可随意设定门扇的运行速度，并可设定半开状态，调节方便。

使自动门始终保持在最佳运行状态。

并具有自动矫正功能，即使遇到大风等原因引起的运行阻力增大，仍然能够保持平稳的开关门动作。

二、安全性设计

具有自动反转安全装置，当碰到障碍物或人体等异常状况时，门扇自动反转退出，并在下次接近阻力区域时以安全速度前进，避免夹人事件和机件损毁的现象发生，提高自动门运行时的安全性，延长自动门寿命。

门扇开启轻巧方便，当停电时，老人、儿童等均可开闭自如，开闭力量在3.5公斤以下，方便、安全、可靠。

三、稳定性设计

自动门采用步进电机，具有高效、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不过热等特性，大大超越传统交流伺服马达。

由于采用步进电机驱动，配合T型齿条同步带，使门体自低速至高速的运行中具有卓越的稳定性。

由于采用高性能的电源输入，不管电压波幅多大均可自动稳压。

此外在负载瞬间短路时还有过压及过流保护措施，有效保障自动门运转的稳定耐久和安全。

自动门在具体场合的使用设计上，还应注意做好以下配置的选用：

1、安全辅助装置

如在高档酒店等地方可以选择安装防夹人红外感应器，防止停留在门附近的人被门所夹住。

2、备用电源

为保证停电时自动门也能工作正常，应配置备用电源。

3、辅助光线传感器

在需要的地方，自动门可以安装辅助光线传感器（红外对射保护装置），当门打开时，人站着不动，用手遮挡辅助光线传感器，门应该保持打开状态。

当手离开后几秒后，门应该重新关闭。

综上所述，自动门在很多领域具有不可比拟的优越性，随着国民经济的快速发展，自动门在我国已经迎来了快速发展的黄金时期。

自动门构造的技术参数

一主要的技术指标：

技术指标单门双开门

门重量130kg×

1扇100kg×

2扇

导轨长度2000~5000mm

开门速度200~450mm/秒（可调）

闭门速度200~450mm/秒（可调）

慢行速度30~50mm/秒（可调）

开门时间开门静止后1~10秒的范围内（可调）

控制器高速智能电脑处理器控制

马达DC24V40W无刷步进电机

电源电压AC220V50Hz

消耗功率100W

手动开启力3.5公斤以下

安全功能开闭时遇到障碍物能立即开启,晚间转换到报警功能

使用环境-20℃～+50℃

二、主要构造部件

部件特性

智能控制器自动检测门的重量、宽度，使门保持在最佳运行状态

步进电机高效率、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不发热

皮带高效同步齿型带，防止打滑，保证平稳运行

吊架用于运动门扇的悬挂，安全可靠

铝槽高强度设计，承重不变型

第2章系统硬件设计

2.1系统硬件总体逻辑设计

感应自动门的种类很多，在此，仅以平移型感应自动门机作为设计的重点。

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集成块，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调节门扇开启速度、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电信号；

（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）门扇行进轨道：

就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，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，同时在动力牵引下带动门扇运行。

（6）同步皮带（有的厂家使用三角皮带）：

用于传输马达所产动力，牵引门扇吊具走轮系统。

（7）下部导向系统：

是门扇下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。

　　当门扇要完成一次开门与关门，其工作流程如下：

　　感应探测器探测到有人进入时，将脉冲信号传给主控器，主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；

门扇开启后由控制器作出判断，如需关门，通知马达作反向运动，关闭门扇。

2.1.18051单片机

一、AT89C51引脚说明

图2-1是AT89C51的引脚图，引脚说明如下

VCC` 

AT89C51电源正极输入，接+5V电压。

GND 

电源接地端。

XTAL1接外部晶振的一个引脚。

在单片机内部，它是一反相放大器输入端，这个放大器构成了

片内振荡器。

它采用外部振荡器时，些引脚应接地。

XTAL2接外部晶振的一个引脚。

在片内接至振荡器的反相放大器输出端和内部时钟发生器输入端。

当采用外部振荡器时，则此引脚接外部振荡信号的输入。

这里面的设置晶振频率是16Hz则一个机器周期为2uS。

RST 

AT89C51的复位信号输入引脚，高电位工作，当要对芯片又时，只要将此引脚电位提升到高电位，并持续两个机器周期以上的时间，AT89C51便能完成系统复位的各项工作，使得内部特殊功能寄存器的内容均被设成已知状态。

ALE/PROG 

ALE是英文“ADDRESSLATCHENABLE”的缩写，表示允许地址锁存允许信号。

当访问外部存储器时，ALE信号负跳变来触发外部的8位锁存器（如74LS373），将端口P0的地址总线（A0-A7）锁存进入锁存器中。

在非访问外部存储器期间，ALE引脚的输出频率是系统工作频率的1/16，因此可以用来驱动其他外围芯片的时钟输入。

当问外部存储器期间，将以1/12振荡频率输出。

EA/VPP该引脚为低电平时，则读取外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。

PSEN此为“ProgramStoreEnable”的缩写。

访问外部程序存储器选通信号，低电平有效。

在访问外部程序存储器读取指令码时，每个机器周期产生二次PSEN信号。

在执行片内程序存储器指令时，不产生PSEN信号，在访问外部数据时，亦不产生PSEN信号。

P0 

P0口（P0.0~P0.7）是一个8位漏极开路双向输入输出端口，当访问外部数据时，它是地址总线（低8位）和数据总线复用。

外部不扩展而单片应用时，则作一般双向I／O口用。

P0口每一个引脚可以推动8个LSTTL负载。

P2 

P2口（P2.0~P2.7）口是具有内部提升电路的双向I/0端口（准双向并行I/O口），当访问外部程序存储器时，它是高8位地址。

每一个引脚可以推动4个LSTL负载。

P1 

P1口（P1.0~P1.7）口是具有内部提升电路的双向I/0端口（准双向并行I/O口），其输出可以推动4个LSTTL负载。

仅供用户作为输入输出用的端口。

P3 

P3口（P3.0~P3.7）口是具有内部提升电路的双向I/0端口（准双向并行I/O口），它还提供特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器内容的读取或写入控制等功能。

其特殊功能引脚分配如下：

P3.0 

RXD串行通信输入

P3.1 

TXD串行通信输出

P3.2 

INT0外部中断0输入，低电平有效

P3.3 

INT1外部中断1输入，低电平有效

P3.4 

T0计数器0外部事件计数输入端

P3.5 

T1计数器1外部事件计数输入端

P3.6 

WR外部随机存储器的写选通，低电平有效

P3.7 

RD外部随机存储器的读选通，低电平有效

2.1.2步进电机模块与驱动

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。

这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。

使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

2.1.2.1步进电机

步进电动机是纯粹的数字控制电动机：

它将电脉冲信号转变成角位移．即结一个脉冲信号，步进电动机就转动一个角度．因此作常适合于单片机控制。

近30年来．数字技术、计算机技术和水磁材料的迅速发展．推动厂步进电动机的发展，为步进电动机的应用开辟了广闹的前景。

步进电动机有如下特点。

1、步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比具有良好的跟随型。

以由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统，既非常简单、廉价，又非常可靠。

同时．它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭外数控系统。

2、步进电动机的动态响应快。

易于起停、正反转及变速。

3、速度可在相