基于单片机的自动门控制系统_精品文档.doc
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基于单片机的自动门控制系统
摘要
随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，自动门开始进入人们的日常生活，成为宾馆、超市、银行等现代建筑所必备之物，是建筑智能化水平的重要指标之一。
它具有美观大方、防风、防尘、降低噪音等优点，同时方便了人们出入，也方便了管理，增强了安全。
它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。
控制系统是自动门的心脏，也是衡量其设计制造水平的重要指标，同时自动门控制系统逐渐向大型化、复杂化和智能化的方向发展。
本设计主要应用单片机8051作为控制核心，直流电机、热释电型红外传感器等相结合的系统。
它充分发挥了单片机的性能，其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：
自动门；单片机；控制；热释电红外传感器
TheAutomaticDoorControlSystemBasedOnSCM
Abstract
Alongwithsociety'sdevelopment,thetechnicalprogressaswellasthepeoplelivingstandard'sgradualenhancement,automaticvalvestartstoenterpeople'slife.Itisnotonlyindispensableforhotels,supermarkets,banksandothermodernarchitecture,butalsobecomeanimportantindicatorofthelevelofconstructionofintelligent.Thereisbeautiful,generous,windbreak,dustproof,lowernoise.Meanwhileitisconvenientforpeopletoaccess.Anditfacilitatethemanagement,enhancethesafety.Itsusable,hefunctioniscomplete,thetechnologicaladvance,causesthepeopletobelievethatthisistheadvanceintechnologyachievement.ItletsthehumanityunderstandthatDigitalAge'sdevelopmentwillchangehumanity'slife,willspeedupthescienceandtechnologythedevelopment.Automaticcontrolsystemistheheartofthedesign,andthemeasureoftheimportantindexes,themanufacturelevel.Also,itgraduallytowardlarge-scale,complicatedandintelligentdirection.
Thisdesignmainly8052takesthecontrolcoreusingthemonolithicintegratedcircuit,directcurrentsystemwhichtheelectricalmachinery,thepyroelectricinfraredsensor,thepotentiometerunify.Hasdisplayedmonolithicintegratedcircuit'sperformancefully.Itsmerithardwarecircuitissimple,thesoftwarefunctionisperfect,thecontrolsystemisreliable,theperformance-to-priceratiohighercharacteristic,hascertainuseandthereferencevalue.
Keyword：
automaticdoor;SCM;control;PIRS
目录
1绪论 1
1.1自动门发展历史 1
1.2单片机的发展及89C51系列的运用 1
1.3红外探测技术的发展 2
2系统总体方案 3
2.1系统总体规划 3
2.2器件介绍 3
2.2.1单片机 3
2.2.2热释电红外传感器 8
3硬件设计 10
3.1基本单片机系统 10
3.2红外检测电路 10
3.2.1放大信号电路 11
3.3电动机电路 12
4控制系统软件设计 14
4.1主程序设计 14
4.1.1主程序流程图 14
4.1.2主程序 14
4.2调试 16
4.2.1硬件调试 16
4.2.2软件调试 17
4.2.3调试中出现的问题 17
5总结与展望 18
致谢 19
参考文献 20
附录I总电路图 21
附录II程序 22
附录III实物图 24
1绪论
1.1自动门发展历史
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。
到了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。
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。
1.2单片机的发展及89C51系列的运用
担任本设计处理部分的是89c52单片机（89C51系列）.目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将列强。
在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS–51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。
这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。
80C51单片机已成为单片机发展的主流。
专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。
STC89C51RC系列单片机是宏晶科技出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器和6时钟/机器可选，HD版本和90C版本内部集成MAX810专用复位电路。
89C52与89C51的区别在于51的程序空间为4K字节，而52程序空间为8K字节，其余性能与结构相同。
本论文以89C51RC系列来讲述。
1.3红外探测技术的发展
红外探测技术在军事技术、工业控制、安全保卫、家用电器以及人们的日常生活等诸多领域中都有着非常广泛的应用,而一些教学实验的测控系统也在教学中发挥了很大的作用。
红外探测技术利用红外光波（又称红外线）作为载波来传送测量信号或者控制指令,例如红外遥控电视开关、红外报警器、自动玻璃门等。
之所以采用红外光波作为测控光源,是由于红外发射器件与红外接收器件的发光与受光峰值波长一般为0.88μm~0.94μm,落在近红外波段内,而且二者的光谱恰好重和能够很好地匹配,可获得较高的传输效率及较高的可靠性。
红外测控系统一般包括发射、接收以及处理部分。
在本设计中，红外线探测器中的热电元件检测人体的存在或移动，并把热电元件的输出信号转换成电压信号。
然后，对电压信号进行波形分析。
于是，只有当通过波形分析检测到由人体产生的波形时，才输出检测信号。
例如，在两个不同的频率范围内放大电压信号，且将被放大的信号用于鉴别由人体引起的信号。
2系统总体方案
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。
如门在的控制方关门过程中遇到人或其他障碍物时门无条件朝相反方向打开。
其原理方框图如2-1所示。
图2-1原理方框图
2.2器件介绍
2.2.1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。
图2-289C52RC引脚图
如图2-2为89C52RC的引脚图；各引脚功能如表2-1。
表2-189C52RC引脚功能
管脚
管脚编号
说明
LQFP44
PDIP40
PLCC44
P0.0~P0.7
37-30
39-32
43~36
P0:
P0口既可作为输入/输出口，也可作为地址/数据复用总线使
用。
当P0口作为输入/输出口时，P0是一个8位准双向口，上电复
位后处于开漏模式。
P0口内部无上拉电阻，所以作I/O口必须外接
10K-4.7K的上拉电阻。
当P0作为地址/数据复用总线使用时，是
低8位地址线[A0~A7]，数据线的[D0~D7]，此时无需外接上拉电
阻。
P1.0/T2
40
1
2
P1.0
标准I/O口PORT[0]
T2
定时器/计数器2的外部输入
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