《光敏传感器门禁控制器的设计.doc

1绪论 1.1 课题研究的可行性 现如今自动化、信息化程度越来越高，智能化成为人们生活不可或缺的一部分。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，以单片机为核心的门禁控制系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。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。 1.2 国内门禁发展现状 厂家多，规模小 5～6 年来几年来， 自动化门禁在国内得到了快速的发展。 据不完全统计，目前国内大大小小生产自动门的厂家已有 50 多家，但普 遍生产规模小，自主研发能力差。从新产品开发能力和质量稳定性方面 还不具备和进口产品竞争的实力。 专业化分工趋势显现早期的生产厂家，一般是自主研发和生产，顶多委托代加工部分零部件。近两年来，出现了专门生产主要部件的厂家，如 电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家，这一趋 势使生产的门槛降低，进入的厂家进一步增多，导致竞争更加激烈。 高、低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势，占据了高端市场， 目前国内厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能，但生产工艺略 嫌粗糙，质量水平参差不齐，整体档次较低，主要集中在低端市场。 产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重，加之自动门产品 往往是开发商而非最终用户在选择产品，所以价格因素占的比重较大， 加剧了市场竞争。其结果是众多厂家一味地比拼价格，导致利润微薄。 同时，由于价格过低，也使产品的持续改进和发展受到限制。 2 方案论述 2.1 系统的工作原理 本设计主要分三个模块，红外线传感模块，传感信号处理模块，自动门动力模块。 设计中要采用光敏传感器，而一般的光敏传感器，会因昼夜的光照强度，造成传感器一定的局限性。在设计中采用的是红外线传感器，这个接受的人体散发的红外光。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点，昼夜的光照变化对它的影响不是很大，所以设计中采用的是红外传感器 要处理传感信号，电脑不实际，为了很好的节省成本，做到简单有效。所以在设计中采用了单片机作为信号的处理器，单片机是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机，即将运算器，控制器，输入输出接口，部分存储器以及其他一些逻辑部件集成在一个芯片上，故可以把单片机看成是一个不带外部设备的微型计算机，相当于一个没有显示器，没有键盘，不带监控程序的单板机而根据单片机编写自动门对应的控制程序，可以很好的实现自动门的开关。 自动门的动力装置，这个要用电动机来代替，电动机的种类比较多，要能实现可控实现自动门的开关，就需要电机的正反转，实现自动门的开关。查阅了相当多的资料最后选用步进电动机。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。 3 主要元器件的介绍 3.1 红外传感器的原理和使用 利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。 使用红外接收头和发射管配合，利用38k频率解决灵敏度问题。38K调制和发射电路。使用一个定时器的快速PWM模式产生38K调制信号，通过剩余的四个施密特触发器（有2个已经用在光电编码部分）缓冲，推动8050三极管和红外发光管来发射已经调制的红外线。 图 3.1 红外线感应器电路图 3.2 LM298芯片介绍和典型电路 LM298是一种直流电机控制器件。该器件具有外围电路简单、易于集成、控制等特点。 LM298有15个管脚，A、B（对应管脚6、11）是控制控制信号的端口，也就是使能端。L298有4个信号输入和输出端口，A、B各控制两个，只有当A为高电平时信号输入端口1、2（对应管脚5、7）的输入信号才能有效地通过信号输出端口（管脚2、3）输出来控制电机。B端口也是同理。 图 3.2 LM298 经过综合分析考虑，最终决定使用LM298作为本设计的驱动芯片。其电路连接图如下： 图 3.3 LM298电路连接图 3.3 AT89C51单片机简介 单片机是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机，即将运算器，控制器，输入输出接口，