基于单片机的商场自动门控制系统_毕业设计说明书.doc

毕业设计说明书(论文） 作 者: 学 号： 专 业: 班 级: 题 目: 基于单片机的商场自动门控制系统 2013 年 5 月 毕业设计说明书（论文）摘要 摘 要 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，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。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。 通过对“自动门单片机控制系统”的研究和设计，我精心撰写了微机控制自动门系统论文。本论文着重阐述了以单片机为主体，直流电机、转速测量为核心的系统。 本设计主要应用AT89C51作为控制核心，直流电机、红外传感器、磁开关结合的系统。充分发挥了单片机的性能。其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。 关键词　 单片机 自动门 直流电机 红外传感器 转速测量 目录 TOC \o 1-3 \h \z \o 二极管 二极管（如SE303·PH303），其外形和发光 \o 二极管 二极管LED相似，发出红外光（近红外线约0.93μm?）。管压降约1.4V?，工作电流一般小于20mA。为了适应不同的工作电压，回路中常串有限流 \o 电阻 电阻。 光敏三极管是具有放大能力的光-电转换三极管，广泛应用于各种光控电路中。 在无光照射时，光敏三极管处于截止状态，无电信号输出。光当信号照射其基极（受光窗口）时，光敏三极管将导通，从发射极或集电极输出放大后的电信号。电路如下图8所示： 图8 转速测量模块的电路设计 当光敏三极管无光照射时是截止的，所以输出为高电平5V，当接受光照后导通于是集电极输出变为低电平。形成一个窄的脉冲信号。 下面再介绍一下脉冲整形的原理。 脉冲整形电路由单稳态触发器构成。但稳态触发器的工作特性具有如下的特点： 它有稳态和暂稳态两种不同的工作状态； 在外界触发脉冲的作用下，能从稳态翻转到暂稳态，在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态； 暂稳态维持时间的长短取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。 由于具备这些特点，单稳态触发起被广泛应用于脉冲整形、延时（产生滞后于触发脉冲的输出脉冲）以及定时（产生固定时间宽度的脉冲信号）等。 单稳态触发器的暂稳态通常都是靠RC电路的充、放电过程来维持的。根据RC电路的不同接法（即接成微分电路形式或几分电路形式）又把单稳态触发器分为微分型和积分型两种。 图9 微分型单稳态触发器 对于CMOS门电路，可以近似地认为VOH≈VDD、VOL≈0，而且通常VTH≈0.5 VDD。在稳态下vI =0、vI2= VDD，故vO =0、vO1= VDD，电容C上没有电压。 当触发脉冲vI加到输入端时，在Rd和Cd组成的微分电路输出端得到很窄的正、负脉冲vd。当vd上升到VTH以后，将引发以下的正反馈过程 图10 各点电压波形图 使vO1迅速跳变为低电平。寓于电容上的电压不可能发生突变，所以vI2也同时跳变至低电平，并使vO跳变为高电平，电路进入暂稳态。这时即使vd回到低电平，vO的高电平仍将维持。 与此同时，电容C开始充电。随着充电过程的进行vI2逐渐升高，当升至vI2= VTH时，又引发另外一个正反馈过程 如果这时触发脉冲已消失（vd已回到低电平），则vO1、vI2迅速跳变为高电平，并使输出返回vO =0的状态。同时，电容C通过电阻R和门G2的输入保护电路向VDD放电，直至电容上的电压为0，电路恢复到稳定状态。 根据以上的分析，可以画出电路中各点电压的波形，如图10所示： 由图中的波形可见，电路中电压从0充至VTH的时间即tW。 tW=RCln[（VDD -0）/（VDD - VTH）]=0.69RC 微分型单稳态触发器可以用窄脉冲触发。所以即使由于电机的转速较快而使脉冲较窄的画也不会影响脉冲的整形。在的脉冲宽度大于输出脉冲宽度的情况下，电路仍能正常工作，但是输出脉冲的下降沿较差。因为在vO返回低电平的过程中vd输入的高电平还存在，所以电路内部不能形成正反馈。 脉冲整形后的矩形波输入T1进行计数，如果转速低于预定值，则代表有障碍物，此时电机执行开门动作。 第3章 系统软件设计 3.1 功能模块设计 本软件主要采用查询的方法