1。3  设计任务的要点分析

在设计制作之前,我首先要做一些准备工作,查阅相关资料,了解有关自动门设计的一些必要的知识,认识到国内外自动门的发展方向;复习在学校里所学的知识内容,例如:单片机技术、传感器技术、电机技术等,并且联系我设计的实际要求,选择最合适的设计方案;了解各种元器件的原理及其在电路中的作用、工作方式,绘制出电路原理图并模拟仿真。

设计的思路简单实用。即有人进门(或出门)时。当人走到离门不远的时候,安装在门上侧的热释红外线传感器信号检测装置检测到有人时,将启动电动机带动传动链开门,并延迟6秒开门状态。6秒之后,自动门将处于关闭状态,此时,电动机反向转动,假如关门过程中有人靠近欲进门,则立即停止电动机关门状态,启动电动机正转带动传动链开门。否则,继续关门,直至门关紧。就是这样的周而复始,使得门具有全天候、自动化运行的性质。

2  系统模块方案的选择

根据设计要求,我的设计系统可以划分为4个基本模块。它们分别是控制模块、检测模块、动作模块以及电源模块。本设计就是将4个模块有机地结合起来,使它们共同运作。因为每个模块都使用直流5V电源,所以供电电源使用直流5V电源。为了搭建性能稳定的外部电路及实现较高的性价比,使自动门达到真正的智能控制、智能运行,针对每个模块的功能要求,将重点分析它们的优缺点、性价比、实用性等问题,选择最适合设计的元件模块,下面是一些不同的设计方案。

2。1  控制模块

方案一:采用可编程逻辑器件CPLD。它可以实现各种复杂的逻辑功能。优点:规模大、密度高、输入/输出口较多,适合作为大规模控制系统的控制核心。但本设计系统不需要复杂的逻辑功能,对数据处理速度的要求也不是很高,且从使用和经济的角度考虑,我们放弃了此方案。

方案二:采用51系列单片机。本设计的要求不高,编写的程序也比较简单,需要用到的I/O口的数量也不多,用该系列的单片机来操作完全能够实现,无需再扩展模块,充分的利用了单片机资源。另外,经典的51系列单片机的处理速度也能够满足系统要求,性价比相对CPLD器件更高。文献综述

综合以上两种方案,本系统选择方案二,以51系列中的STC89C51作为本系统的微控制器。

2。2  检测模块

方案一:微波感应器,就是通常所说的微波雷达,能对物体的移动进行反应,因而反应迅速比较快,适合用于行走速度正常的人员通过场所,它的缺点是一旦有人不想出门而静止不动,微波雷达便不再反应,这时如果系统给出关门信号,那么自动门就会关闭,出现夹人现象。安全性能不高,易发生危险。

方案二:人体热释电红外传感器,能对物体的存在进行反应,它是通过红外线感应的,不管人员是否移动,只要处于感应器的扫描范围,它都会有反应,就能阻止自动门关闭,但是红外感应器的反应比微波感应器略微慢一点。

综合上面两个方案的特点,出于安全问题的考虑,为了防止自动门出现夹人情况,第二种红外传感器比第一种微波传感器更适合自动门的设计与使用。所以,在本次设计中,我选择人体热释电红外传感器。

2。3  动作模块

方案一:利用直流减速电机,该方案虽然能够限制电机的速度在一定的方位内,但是由于没有行程开关,而且电源带载能力不稳定的情况下,电机很难在相同时间内走过相同的距离,这将无法达到准确开关门的目的。

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