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【摘 要】此次设计的为红外线自动门的控制系统。以红外线传感器检测人体辐射所感应的红外线能量变化。并将其转化为电信号传输给单片机，把单片机作为控制的核心硬件，去控制交流电机工作，使得自动门能打开。而人进去以后，自动门又能自动关闭。本设计是实现红外线传感器的检测以及用89C51的单片机自动门控制系统。
【关键词】单片机 自动门控制系统
单片机的出现历史并不长，但它的的发展却是迅速的。在我们的生活环境中，各种各样与单片机相结合而诞生的产物数不胜数，家电领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、汽车电子与航空航天电子系统等，都充斥着单片机的应用。而我则就其应用进行研究设计，将单片机与门结合物形成自动门系统。通过对传感器、单片器及其芯片、以及电机的学习研究，我精心撰写了应用单片机实现红外线控制自动门系统的设计。此设计着重阐述了以单片机为主体，步进电机和传感器为核心的控制系统。
自动门可以理解成门的概念的延伸，有了门体结构构成，再加上开门信号，就可以配置成一套简单的自动门系统了。自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置，如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。必须根据建筑物的使用特点。通过人员的组成，楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。自动门是指：将人接近门的动作识别为开门信号，通过驱动系统将自动门打开，当人离开后一段时间再将门自动关闭，并且对自动门开启和关闭实现控制的应用系统。
一、自动门控制系统硬件与软件设计
本系统主要由AT89C52单片机及其外围电路、门行程检测电路、红外检测电路、步进电机控制电路、故障检测电路、控制方式切换电路、故障显示电路等七部分组成。首先由单片机循环检测红外检测电路和门行程检测电路输出信号，根据检测到的信号产生步进电机控制信号，驱动电动机带动门运行，而且当系统检测到控制方式发生改变时，系统就会进入到相应的控制方式。如自动门在关门过程中遇到人阻拦或其他障碍物突然出现时，自动门就会无条件朝相反方向重新打开，如果系统出现了故障，控制系统就会进入故障处理程序。
图1电路原理图
本文软件设计主要包括主程序处理和中断处理两个大的部分：主程序主要是完成I/O口的功能，实现定时器的初始化及对完成中断输入的设定，然后延时一段时间使得传感器进入稳定工作的状态，等待定时器的中断；对于中断处理则根据具体现实情况的需要执行相应的子程序。根据该设计要实现完成的功能，将设计过程大致分为感应信号采集，感应信号处理，感应信号控制和感应信号响应四个部分。
红外线自动门控制系统首先通过红外线传感器检测移动物体与门的距离，然后将检测的结果通过ADC0809数模转换芯片进行转换；再通过单片机传出自动门开或关的动作控制信号，通过驱动电路驱动步进电机的正反转，再由传动电路带动自动门的开关，并通过LCD显示屏显示欢迎信息以及客人离开时的送客信息，并且自动门还可以通过按键控制开关。在自动门开启过程中首先对状态检测，根据所检测到的信号判断自动门上次停机所处位置。根据检测结果确定门此刻应运行方式，如检测出门是半开状态，门直接转入加速开门的过程。如检测出门是全开状态，门转入延时开门过程。如检测出门是全关状态，那么在检测到有人出人时，门会缓慢打开，之后加速运行，接着减速运行，最后电机停止运转，门由于惯性缓慢关闭。
二、调试分析
考虑到自动门的灵活性，注意自动门下的滑轮的直径须与需要控制的大门重量相匹配，且其尺寸和重量都要符合有关技术规范，大门的结构必须适合于自动控制。确保大门在滑动过程中不会发生倾斜。确保大门活动平稳、准确 ，在平行移动过程中不出现任何不正常尖叫的摩擦现象。务必使地面条件稳固，避免固定门基座的膨胀螺丝发生摇晃。执行命令前，需认真检查上方导轨和行程限位的机械挡块是否安装到位。
安装自动门完成以后，对门控系统及与其相连的扩展部件特别是各种安全装置，要进行认真细致的功能实现测试。注意要熟悉器械正确操作和使用传动马达的方法 。
如果由于门控系统发生意外故障，而必须由人工去手动移动大门时，还要使用下列释放装置：将一枚硬币打开防护门；取出厂方提供的钥匙， 插入到释放系然后顺时针旋转， 直到碰上机械档块停止；手工打开或关闭大门。人工手动将大门推回到关闭位置 ； 逆时针旋转钥匙，然后释放钥匙；拔去释放钥匙，关闭防护门； 移动大门直至碰上释放网格。
三、结论
通过搜集目前红自动门控制系统的相关资料，了解国内外自动门控制系统的相关制作方法，并通过设计方案的比较，针对设计任务提出了可行方案。在设计方案中，结合单片机的功能特点及其控制特性，利用简便的单片机C-51语言和其内部时钟，以单片机作为检测和控制的核心。根据设计方案，详细地阐述了单片机的控制原理、传感器使用方法、PCB板的制作，设计了相应的硬件电路和系统软件，制作了电路原理样机并进行调试。结果表明，所设计的电路和软件能完成基本的测试功能。
参考文献：
[1]何希才.传感器及其应用实例[M].机械工业出版社.2003.
[2]沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京.电子工业出版社.2005.
[3]陈玉宏.向凤红 自动控制原理[M].重庆：重庆大学出版社.2003.
[4]张俊谟.单片机中级教程[M].北京：北京航空航天大学出版社.2006.
作者简介：孙欢欢（1989.2-），陕西省西安市临潼区，硕士研究生，专业：信息与通信工程。
【关键词】单片机 自动门控制系统
单片机的出现历史并不长，但它的的发展却是迅速的。在我们的生活环境中，各种各样与单片机相结合而诞生的产物数不胜数，家电领域、办公自动化领域、商业营销领域、工业自动化领域、汽车电子与航空航天电子系统等，都充斥着单片机的应用。而我则就其应用进行研究设计，将单片机与门结合物形成自动门系统。通过对传感器、单片器及其芯片、以及电机的学习研究，我精心撰写了应用单片机实现红外线控制自动门系统的设计。此设计着重阐述了以单片机为主体，步进电机和传感器为核心的控制系统。
自动门可以理解成门的概念的延伸，有了门体结构构成，再加上开门信号，就可以配置成一套简单的自动门系统了。自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置，如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。必须根据建筑物的使用特点。通过人员的组成，楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。自动门是指：将人接近门的动作识别为开门信号，通过驱动系统将自动门打开，当人离开后一段时间再将门自动关闭，并且对自动门开启和关闭实现控制的应用系统。
一、自动门控制系统硬件与软件设计
本系统主要由AT89C52单片机及其外围电路、门行程检测电路、红外检测电路、步进电机控制电路、故障检测电路、控制方式切换电路、故障显示电路等七部分组成。首先由单片机循环检测红外检测电路和门行程检测电路输出信号，根据检测到的信号产生步进电机控制信号，驱动电动机带动门运行，而且当系统检测到控制方式发生改变时，系统就会进入到相应的控制方式。如自动门在关门过程中遇到人阻拦或其他障碍物突然出现时，自动门就会无条件朝相反方向重新打开，如果系统出现了故障，控制系统就会进入故障处理程序。
图1电路原理图
本文软件设计主要包括主程序处理和中断处理两个大的部分：主程序主要是完成I/O口的功能，实现定时器的初始化及对完成中断输入的设定，然后延时一段时间使得传感器进入稳定工作的状态，等待定时器的中断；对于中断处理则根据具体现实情况的需要执行相应的子程序。根据该设计要实现完成的功能，将设计过程大致分为感应信号采集，感应信号处理，感应信号控制和感应信号响应四个部分。
红外线自动门控制系统首先通过红外线传感器检测移动物体与门的距离，然后将检测的结果通过ADC0809数模转换芯片进行转换；再通过单片机传出自动门开或关的动作控制信号，通过驱动电路驱动步进电机的正反转，再由传动电路带动自动门的开关，并通过LCD显示屏显示欢迎信息以及客人离开时的送客信息，并且自动门还可以通过按键控制开关。在自动门开启过程中首先对状态检测，根据所检测到的信号判断自动门上次停机所处位置。根据检测结果确定门此刻应运行方式，如检测出门是半开状态，门直接转入加速开门的过程。如检测出门是全开状态，门转入延时开门过程。如检测出门是全关状态，那么在检测到有人出人时，门会缓慢打开，之后加速运行，接着减速运行，最后电机停止运转，门由于惯性缓慢关闭。
二、调试分析
考虑到自动门的灵活性，注意自动门下的滑轮的直径须与需要控制的大门重量相匹配，且其尺寸和重量都要符合有关技术规范，大门的结构必须适合于自动控制。确保大门在滑动过程中不会发生倾斜。确保大门活动平稳、准确 ，在平行移动过程中不出现任何不正常尖叫的摩擦现象。务必使地面条件稳固，避免固定门基座的膨胀螺丝发生摇晃。执行命令前，需认真检查上方导轨和行程限位的机械挡块是否安装到位。
安装自动门完成以后，对门控系统及与其相连的扩展部件特别是各种安全装置，要进行认真细致的功能实现测试。注意要熟悉器械正确操作和使用传动马达的方法 。
如果由于门控系统发生意外故障，而必须由人工去手动移动大门时，还要使用下列释放装置：将一枚硬币打开防护门；取出厂方提供的钥匙， 插入到释放系然后顺时针旋转， 直到碰上机械档块停止；手工打开或关闭大门。人工手动将大门推回到关闭位置 ； 逆时针旋转钥匙，然后释放钥匙；拔去释放钥匙，关闭防护门； 移动大门直至碰上释放网格。
三、结论
通过搜集目前红自动门控制系统的相关资料，了解国内外自动门控制系统的相关制作方法，并通过设计方案的比较，针对设计任务提出了可行方案。在设计方案中，结合单片机的功能特点及其控制特性，利用简便的单片机C-51语言和其内部时钟，以单片机作为检测和控制的核心。根据设计方案，详细地阐述了单片机的控制原理、传感器使用方法、PCB板的制作，设计了相应的硬件电路和系统软件，制作了电路原理样机并进行调试。结果表明，所设计的电路和软件能完成基本的测试功能。
参考文献：
[1]何希才.传感器及其应用实例[M].机械工业出版社.2003.
[2]沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现[M].北京.电子工业出版社.2005.
[3]陈玉宏.向凤红 自动控制原理[M].重庆：重庆大学出版社.2003.
[4]张俊谟.单片机中级教程[M].北京：北京航空航天大学出版社.2006.
作者简介：孙欢欢（1989.2-），陕西省西安市临潼区，硕士研究生，专业：信息与通信工程。