ATC在自动门控制系统中应用.docVIP

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，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以单片机为控制核心过红外线传感器检测是否有人体接近然后通过单片机控制输出开门指令系统采用脉宽调制PWM技术对直流伺服电机进行控制关键词： 单片机 传感器 自动控制在经济飞速发展的中国，在高楼耸立的大都市，自动门已经是随处可见。自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。 传统自动门有的采用继电器逻辑控制，有的单纯采用限位开关定位控制等等，这些控制方式在智能化，数字化，自动控制系统快速发展的今天已经被淘汰，如今我们对自动门要有一个新的认识。?自动门在国外早已得到普遍应用，自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷达，当人走近自动门时雷达感应到人的存在，给控制器一开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围普及。闭环控制系统具有抑制内部或外部各种干扰引起系统输出发生变化的能力本设计采用了闭环控制。 总体方案如图1所示 系统硬件设红外传感器模块 红外线传感器能以非接触形式检测人体中辐射出的红外线能量变化，并将此变化转化为电压型信号输出。红外感应源通常采用热释电元件，这种元件接受到人体红外辐射温度发生变化时，就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经过检测处理后，就能产生控制信号进入单片机。 图各引脚的定义和功能如下:—工作电源正端。范围为3~5V。—工作电源负端。一般接0V。IB—运算放大器偏置电流设IN- —第一级运算放大器的反向入端。1IN+ —第一级运算放大器的同向输入端。1OUT —第一级运算放大器的输出端。2IN- —第二级运算放大器的反相输入端2OUT —第二级运算放大器的输出端。—触发禁止端。—参考电压及复位输入端。Vo—控制信号输出端。本通过红外传感器检测人体中辐射出的红外线能量后，从1IN+ 送入BISS0001进行处理，由Vo口输出信号送给单片机。 图 红外传感器与单片机的接口电路 A/D转换电路 在计算机实时测控和智能化仪表应用系统中，常常会遇到从时间到数值都连续变化的物理量，这种连续变化的物理量称为模拟量，如温度、压力、流量、速度等，与此相对应的电信号称为模拟电信号。实现模拟量变换成数字量的器件称为A/D转换器，简称A/D。图ADC0809与89C51连线图如： 直流伺服电机PWM基本原理及其实现方法 一、PWM基本原理 PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一种电压调整方法。在 PWM驱动控制的调整系统中，按一个固定的频率来接通和断开电源，并根据需要改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短。通过改变直流电机电枢上电压的“占空比”来改变平均电压的大小，从而控制电动机的转速。如图所示，在脉冲作用下，当电机通电时，速度增加；电机断电时，速度逐渐减小。按一定规律改变通、断电时间，即可让电机转速得到控制。 图5电枢电压“占空比”与平均电压 PWM信号的产生通常有两种方法。本文是利用单片机对PWM信号的软件实现方法。 AT89C51具有两个定时器To和T1。通过控制定时器初值To和T1，从而可以实现从AT89C51的出口输出不同占空比的脉冲波形。由于PWM信号软件实现的核心是单片机内部的定时器，而不同单片机的定时器具有不同的特点，即使是同一台单片机由于选用的晶振不同，选择的定时器工作方式不同，其定时器的定时初值与定时时间的关系也不同。因此必须明确定时器的定时初值与定时时间的关系。单片机的时钟频率为f，定时器/计数器为n位，则定时器初值与定时时间的关系为： 该式中，为定时器定时初值；N为一个机器周期的时钟数。N随着机型的不同而不同。应用中我们可以通过设定不同的定时初值，从而改变占空比D，进而达到控制电机速度的目的。GTR驱动电路 一、驱动电路的设计 本系统的驱动电路采用一种具有最佳的基极驱动和综合保护功能的集成电路模块UAA4002。 二、电路UAA4002的管脚和功能（1）为输出基极驱动负电流；（2）脚为负电源；（3）脚为输出封装；（4）脚SE为控制方法选择；（5）脚E为控制端；（6）脚为负电源监控时间电阻；（7）脚为确定最小导通时间电阻；（8）脚Cr为确定最小导通时间电容；（9）脚Ground为接地端；（10）脚RD为输入UA4002管脚图输出端前沿延时电阻；（11）脚RSD为VCE（sot）电压检测端；（12）脚为集电极电流监视端；（13）脚VCE为VCE（sot）检测；（14）脚为正