633牌红外遥控自动开门系统..doc

自动化系统设计大赛作品设计书 设计题目：633牌红外遥控自动开门系统 学 院_自动化学院___________ 专 业___自动化_____________ 年级班别___2007级2班_________ 设计者姓名__成汉森，陈小龙_____ __陈玉彬，成锦鸿_____ 2010 年 5 月 6 日 设计题目：633牌红外遥控自动开门系统 1 作品简介： 1 设计目的： 2 设计分析： 2 设计要求： 2 1、 构架分析： 2 2、 主要器件： 3 设计方案： 3 1、系统硬件设计： 3 1.1 电源部分 3 1.2 单片机最小系统 3 1.3 步进电机： 4 1.4红外线电路 4 2、系统软件设计： 5 2.1、步进电机控制程序 5 2.2红外接收及解码程序 5 调试结果： 7 装置价格 7 参考资料： 8 附页：（系统控制程序主程序） 8 设计题目：633牌红外遥控自动开门系统 作品简介： 现如今自动化、信息化程度越来越高，单片机的应用领域也就越来越广，成为人们不可或缺的一部分。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，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活。以单片机为核心的自动门系统就是其中之一，它实用性强，功能齐全，技术先进。在超级市场、公共建筑、银行、医院等入口，经常使用自动门控制系统。由检测元件传感器、电动机组成。它主要是利用控制电动机的转动。又由电动机带动门。当直流电动机正转时，门自动打开；直流电动机反转，门自动关闭。 设计目的： 为了实现远距离控制门的开关。特别是宿舍内的人忙于各自事务或都在床上休息时，避免当有人敲门时要离开座位或爬下床开门的麻烦。设计一个可以在电脑桌前或床上直接控制开门的系统。 设计分析： 1、设计要求： 在设计自动开门系统时，我们结合现实生活，综合总体情况，主要考虑以下几个方面： （1）可行性，设计装置能够用于我们平时的生活，满足我们设计的初衷； （2）节能，设计装置的损耗较低，在没有工作时体系统处于待机状态； （3）稳定性，设计装置工作稳定，受外界影响小； （4）适用范围广，设计成本低，经济实惠； （5）外形美观，易于拆卸。 1、1构架分析： 主控制器；它是自动门系统的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥动力马达工作，在此系统中我们选用89C52单片机作为主控制器。 感应探测器：负责采集外部信号，目前有指纹、声控、红外线遥感技术可实现此 功能，为了降低开发成本以及设计难度，在此系统中，我们选用红外线遥感技术，利用遥控发射红外线实现控制。 动力马达：提供开门与关门的主动力。可通过直流电机、步进电机等作为动力马达。但由于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。而直流电机转矩小，且停止电机时还有一定的惯性，使得位置的控制不够精确，故我们采用步进电机作为动力马达装置。 主要器件： STC 80C52芯片、SM0038(红外接受器件)、ULN2003A电机驱动、机械臂、步进电机、遥控器、蜂鸣器、电源、万能板等。 设计方案： 1、系统硬件设计： 1.1 电源部分：为了给单片机提供稳定的5V电源，考虑到系统的可移植性，刚开始考虑用四个五号电池串联一个普通二极管后输出5..3V左右的电压给单片机供电，但是考虑到电池污染大，而且没有稳压电路，提供的电压源很不稳定，可能会导致单片机无法正常工作，而且这样做的电池寿命会很短，所以为了能长久使用给电源供电，我们通过一个9V的充电电池通过稳压芯片7805输出稳定的5V电压作为电源，电路图如下： 1.2 单片机最小系统：要实现单片机的最小系统，20管脚接地，40管脚接5v电源，当输入的复位信号延续2个机器周期以上高电平时即为有效，用于单片机的复位操作，因此通过RC震荡电路使单片机达到上电自动复位，由于程序不是很大，片内存储器完全可以满足要求，对ROM的读操作时从内部程序存储器开始，因此EA信号接高电平， x1和x2接晶振电路；为了配合程序，我们使用6MHz的晶振频率。 1.3 步进电机：由于单片机的P口驱动能力不够强，无法提供足够的电路使步进电机启动，因此需要外加达林顿驱动芯片ULN2003A，ULN2003可以提高输出的电流，电机端口用5个排针引出，第一个排针接电源，给电机提供电源，另外4个排针通过UNL2003A芯片接到P1.6~P1.3。 1