红外线自动门控制系统
目录
摘要Ⅰ
Abstract Ⅱ
第一章绪论 (2)
1.1课题研究的可行性 (2)
1.2课题的意义和目的 (2)
1.3关于设计的简介和用途 (3)
1.4 该设计的基本设计思路 (3)
第二章主要器件的介绍 (4)
2.1 单片机控制电路 (4)
2.1.1 单片机简介 (4)
2.1.2 时钟电路和复位电路 (5)
2.2步进电机模块与驱动 (6)
2.2.1步进电机 (7)
2.2.2.步进电动机的驱动方法 (10)
2.3 红外传感器的原理和使用 (13)
2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路 (15)
2.5 菲涅尔透镜原理 (20)
第三章系统硬件设计 (26)
3.1 设计电路的电框图和原理 (26)
3.2 各部分程序设计 (27)
第四章系统软件设计 (33)
4.1 设计电路原理图 (33)
设计总结 (35)
主要参考文献 (36)
致谢信 (37)
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。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。
过对“红外通感应自动门单片机控制系统”的研究和设计，精心撰写了单片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，LED点阵显示芯片及无刷直流电机为核心的系统。本设计主要应用AT89C51作为控制核心，无刷直流电机、红外传感器相结合的系统。
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，控制系统可靠性比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：单片机红外线传感器AT89C51 BIS0001芯片
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第一章绪论
1.1课题研究的可行性
今天，人类已进入科学技术空前发展的信息社会，电子计算机、机器人、自动控制技术以及单片机嵌入系统的迅速发展，迫切需要行行色色的传感器。作为“感觉器官”，传感器用于将各种各样的信息检测并转换为工作系统能进行处理的信息。显而易见，传感器在现代科学技术领域中占有极其重要的地位，了解、掌握和应用传感器成了许多专业工程技术人员的必需，“传感器技术与应用”成了应用电子技术、自动控制技术、自动信号技术、测量技术、机器人技术及计算机应用等专业的必修课。
目前，市场上出现的热释电人体红外线传感器主要有上海产的SD02、PH5324，德国产的LH1954、LH1958，美国HAMAMATSU公司产P2288，日本NIPPON CERAMIC公司的SCA02-1、RS02D等。虽然它们的型号不一样，但其结构、外型和电参数大致相同，大部分可以彼此互换使用。
本设计主要应用单片机8051作为控制核心，步进电机、热释电型红外传感器、电位器相结合的系统。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。
1.2课题的意义和目的
经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市，自动门已经是随处可见，在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所，自动门更是得到大范围的普及使用。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，更令我们的建筑增添了不少高贵典雅的气息。
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、感应门就是指自动门。
自动门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线，当人走近自动门
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时，红外线感应到人的存在，给控制器一个信号，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。由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，提高了建筑的档次。
1.3关于设计的简介和用途
热释电红外传感器是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。热释电红外传感器既可用于防盗报警装置，也可以用于自动控制、接近开关、遥测等领域。
1.4 该设计的基本设计思路
设计以AT89C51单片机为核心，统一控制红外感器和步进电机，并通过机械直线运动单元驱动玻璃门。在硬件上实现了LED系统报警显示，人员进出信号的采集与A／D转换，监控报警(“看门狗”技术)，电机驱动控制以及光耦隔离技术，如图1所示。在软件方面，主要采汇编语言对单片机控制系统进行编程。与此同时，本系统在设计开发的过程中，考虑到实用性及性价比，所采用的芯片和器件均为通用器件，因而整个系统的造价并不高，并且有较强的应用价值和良好的发展前景。
进出LED显示控
“看门狗”监控
AT89C51
自动门驱动控
A/D转换
报警显示控制
红外传感人体信号
图1 系统总体设计框图结构
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第二章主要器件的介绍
2.1 单片机控制电路
2.1.1 单片机简介
以大规模集成电路为主组成的微型计算机，简称为单片机，又称为嵌入式微控制器(Embedded microcontroller)。它的诞生是计算机发展史上一个新的里程碑。
1）单片机的发展
单片机从诞生至今已经经历了4个发展阶段，分别是：
第一阶段（1974－1976年）：单片机初级阶段。因工艺限制，此阶段的单片机采用双片的形式而且功能比较简单。例如仙童公司生产的F8单片机，只包括了8位CPU,64个字节的RAM，和两个并行口，需要加一块具有1KB ROM、定时器/计数器和两个并行口的3851芯片才能组成一台完整的计算机。
第二阶段（1976－1978年）：低性能单片机阶段。此阶段的单片机已成为一台完整的计算机，但内部资源不够丰富，以Intel公司生产的MCS-48系列为代表，片内集成了8位CPU、8位定时器/计数器、RAM和ROM等，但无串行口，中断系统也比较简单，片内RAM和ROM 容量较小且寻址范围不大于4KB。
第三阶段（1978－）：高性能单片机阶段。此阶段的单片机内部资源丰富，以Intel公司生产的MCS-51系列为代表，片内集成了8位CPU、16位定时器/计数器、串行I/O口、多级中断系统、RAM和ROM等，片内RAM和ROM容量加大，寻址范围可达64KB。有的型号内部还带有A/D转换器。
第四阶段（1982－）：8位单片机得巩固发展及16位、32位单片机推出阶段。16位单片机以Intel公司生产得MCS-96系列为代表，在片内带有多通道A/D转换器和高速输入/输出（HSI/HSO）部件，中断处理和实时处理能力很强。
目前单片机的品种众多，其中性能优良的8位单片机在今后若干年内仍然将是工业检测、
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控制应用领域中的主角。
2）单片机的特点：
（1）小巧灵活、成本低、易于产品化。能利用它方便地组装成各种智能式测控设备及各种智能仪器仪表，很容易满足仪器设备既智能又微型化的要求。
（2）可靠性高、适用的温度范围宽。单片机芯片一般是按工业测控要求设计的，能适应各种恶劣的环境。这一点是其他机种无法比拟的。
（3） 易扩展、控制能力强。通过单片机本身或扩展可以方便地构成各种规模地应用系统及多机和分布式计算机控制系统。
（4） 指令系统相对简单，较易掌握，且指令中又较丰富地逻辑控制功能指令，能较方便地直接操作外部输入输出设备。
由于单片机具有功能强、体积小、可靠性好和价格便宜等独特优点，已成为传统工业技术改造和新产品更新换代的理想机种，具有广泛的发展前景。单片机技术的应用，使得许多领域的技术水平和自动化程度大大提高，可以说，当今世界正面临着一场以单片机（微电脑）技术为标志的新技术革命。
2.1.2 时钟电路和复位电路
1）时钟产生电路
片内电路与片外器件就构成一个时钟产生电路，CPU 的所有操作均在时钟脉冲同步下进行。片内振荡器的振荡频率非常接近晶振频率，一般多在1.2MHz ～24MHz 之间选取。C1、C2是反馈电容，其值在20pF ～100pF 之间选取，典型值为30pF 。本电路选用的电容为30pF ，晶振频率为12MHz 。
振荡周期＝s μ121； 机器周期s S m μ1=； 指令周期＝s μ4~1。
XTAL1和XTAL2：片内振荡电路输入线，这两个端子用来外接石英晶体和微调电容。在
石英晶体的两个管脚加交变电场时，它将会产生一定频率的机械变形，而这种机械振动又会
产生交变电场，上述物理现象称为压电效应。一般情况下，无论是机械振动的振幅，还是交变电场的振幅都非常小。但是，当交变电场的频率为某一特定值时，振幅骤然增大，产生共
振，称之为压电振荡。这一特定频率就是石英晶体的固有频率，也称谐振频率。即用来连接8051片内OSC的定时反馈回路，如图2所示。石英晶振起振后要能在XTAL2线上输出一个3V左右的正弦波，以便使MCS-51片内的OSC电路按石英晶振相同频率自激振荡。通常，OSC的输出时钟频率fOSC为0.5MHz-16MHz，典型值为12MHz或者11.0592MHz。电容C1和C2可以帮助起振，典型值为30pF，调节它们可以达到微调fOSC的目的。
2）单片机复位电路
图3为单片机复位电路。单片机在开机时都需要复位，以便中央处理CPU以及其他功能部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机的复位后是靠外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要在单片机的RST引脚上出现24个时钟振荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机便可实现初始化状态复位。MCS-51单片机的RST引脚是复位信号的输入端。例如：若MCS-51单片机时钟频率为12MHz，则复位脉冲宽度至少应该为2μs。
图 2 时钟电路图 3 复位电路
2.2步进电机模块与驱动
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步进电机件。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，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
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2.2.1步进电机
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。数字技术、计算机技术和水磁材料的迅速发展．推动厂步进电动机的发展，为步进电动机的应用开辟了广闹的前景。 步进电动机有如下特点。
1、步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比具有良好的跟随型。以由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统，既非常简单、廉价，又非常可靠。同时．它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭外数控系统。
2、步进电动机的动态响应快。易于起停、正反转及变速。
3、速度可在相当宽的范围内平滑调节。低速下仍能保证获很大转矩，因此，一般可以不用减速器而直接驱动负载。
4、步进电动机只能通过脉冲电源供电才能远行。它不能直接使用交流电源和直流电源，
5、步进电动机存在振荡和失步现象．必须对控制系统和机械负载采取相应的措施。 7、步进电动机自身的噪音和振动较大．带惯性负载的能力较差。 一、反应式步进电机
反应式步进电机原理 由于反应式步进电机工作原理比较简单。下面先叙述三相反应式步进电机原理。
1、结构： 电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。 0、1/3て、2/3て,（相邻两转子齿轴线间的距离为齿距以て表示），即A 与齿1相对齐，B 与齿2向右错开1/3て，C 与齿3向右错开2/3て，A'与齿5相对齐，（A'就是A ，齿5就是齿1）下面图 4是定转子的展开图：
图 5 三相反应式步进电动机的结构示意图
图
5是最常见的三相反应式步进电动机的剖面示意图。电机的定子上有六个均布的磁极，
图 4 四组电机定、转子张开后的工作原理图
其夹角是60o。各磁极上套有线圈，按图1连成A、B、C三相绕组。转子上均布40个小齿。所以每个齿的齿距为θE=360o/40=9o，而定子每个磁极的极弧上也有5个小齿，且定子和转子的齿距和齿宽均相同。由于定子和转子的小齿数目分别是30和40，其比值是一分数，这就产生了所谓的齿错位的情况。若以A相磁极小齿和转子的小齿对齐，如图1，那么B相和C相磁极的齿就会分别和转子齿相错三分之一的齿距，即3o。因此，B、C极下的磁阻比A磁极下的磁阻大。若给B相通电，B相绕组产生定子磁场，其磁力线穿越B相磁极，并力图按磁阻最小的路径闭合，这就使转子受到反应转矩（磁阻转矩）的作用而转动，直到B磁极上的齿与转子齿对齐，恰好转子转过3o；此时A、C磁极下的齿又分别与转子齿错开三分之一齿距。接着停止对B相绕组通电，而改为C相绕组通电，同理受反应转矩的作用，转子按顺时针方向再转过3o。依次类推，当三相绕组按A→B→C→A顺序循环通电时，转子会按顺时针方向，以每个通电脉冲转动3o的规律步进式转动起来。若改变通电顺序，按A→C→B→A顺序循环通电，则转子就按逆时针方向以每个通电脉冲转动3o的规律转动。因为每一瞬间只有一相绕组通电，并且按三种通电状态循环通电，故称为单三拍运行方式。单三拍运行时的步矩角θb 为30o。三相步进电动机还有两种通电方式，它们分别是双三拍运行，即按AB→BC→CA→AB 顺序循环通电的方式，以及单、双六拍运行，即按A→AB→B→BC→C→CA→A顺序循环通电的方式。六拍运行时的步矩角将减小一半。反应式步进电动机的步距角可按下式计算：
θb=360o/NEr(1)
式中Er——转子齿数；
N——运行拍数，N=km，m为步进电动机的绕组相数，k=1或2。
2、旋转：
如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力以下均同）。
如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C 偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。
如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。
如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、
8
C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。如按A，C，B，A……通电，电机就反转。
由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。而方向由导电顺序决定。不过，出于对力矩、平稳、噪音及减少角度等方面考虑。往往采用A-AB-B-BC －C-CA-A这种导电状态，这样将原来每步1/3て改变为1/6て。甚至于通过二相电流不同的组合，使其1/3て变为1/12て，1/24て，这就是电机细分驱动的基本理论依据。
不难推出：电机定子上有m相励磁绕阻，其轴线分别与转子齿轴线偏移1/m,2/m……(m-1)/m,1。并且导电按一定的相序电机就能正反转被控制——这是步进电机旋转的物理条件。只要符合这一条件我们理论上可以制造任何相的步进电机，出于成本等多方面考虑，市场上一般以二、三、四、五相为多。
3、力矩：
电机一旦通电，在定转子间将产生磁场（磁通量Ф）当转子与定子错开一定角度产生力F 与（dФ/dθ）成正比
S
其磁通量Ф=Br*S
Br为磁密，S为导磁面积
F与L*D*Br成正比
L为铁芯有效长度，D为转子直径
Br=N·I/R
N·I为励磁绕阻安匝数（电流乘匝数）R为磁阻。
力矩=力*半径力矩与电机有效体积*安匝数*磁密成正比（只考虑线性状态）因此，电机有效体积越大，励磁安匝数越大，定转子间气隙越小，电机力矩越大，反之亦然。
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2.2.2.步进电动机的驱动方法
步进电动机不能直接接到工频交流或直流电源上工作，而必须使用专用的步进电动机驱动器，如图6所示，它由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。图中点划线所包围的二个单元可以用微机控制来实现。驱动单元与步进电动机直接耦合，也可理解成步进电动机微机控制器的功率接口，这里予以简单介绍。
图 6 步进电动机驱动控制器动
1. 单电压功率驱动接口
实用电路如图7所示。在电机绕组回路中串有电阻Rs ，使电机回路时间常数减小，高频时电机能产生较大的电磁转矩，还能缓解电机的低频共振现象，但它引起附加的损耗。一般情况下，简单单电压驱动线路中，Rs 是不可缺少的。Rs 对步进电动机单步响应的改善如图3(b)。
图 7 单电压功率驱动接口及单步响应曲线
步进电动机
脉冲发生控制单元
功率驱单元
反馈与保护单元
控制指令
11
图 8 双电压功率驱动接口
2.双电压功率驱动接口
双电压驱动的功率接口如图8所示。双电压驱动的基本思路是在较低（低频段）用较低的电压UL 驱动，而在高速（高频段）时用较高的电压UH 驱动。这种功率接口需要两个控制信号，Uh 为高压有效控制信号，U 为脉冲调宽驱动控制信号。图中，功率管TH 和二极管DL 构成电源转换电路。当Uh 低电平，TH 关断，DL 正偏置，低电压UL 对绕组供电。反之Uh 高电平，TH 导通，DL 反偏，高电压UH 对绕组供电。这种电路可使电机在高频段也有较大出力，而静止锁定时功耗减小。 3.
高低压功率驱动接口
图 9高低压功率驱动接口
高低压功率驱动接口如图9所示。高低压驱动的设计思想是，不论电机工作频率如何，均利用高电压UH 供电来提高导通相绕组的电流前沿，而在前沿过后，用低电压UL 来维持绕组的电流。这一作用同样改善了驱动器的高频性能，而且不必再串联电阻Rs ，消除了附加损耗。高低压驱动功率接口也有两个输入控制信号Uh 和Ul ，它们应保持同步，且前沿在同一时刻跳变，如图5所示。图中，高压管VTH 的导通时间tl 不能太大，也不能太小，太大时，
电机电流过载；太小时，动态性能改善不明显。一般可取1~3ms。（当这个数值与电机的电气时间常数相当时比较合适）。{{分页}}
4.斩波恒流功率驱动接口
恒流驱动的设计思想是，设法使导通相绕组的电流不论在锁定、低频、高频工作时均保持固定数值。使电机具有恒转矩输出特性。这是目前使用较多、效果较好的一种功率接口。图10是斩波恒流功率接口原理图。图中R是一个用于电流采样的小阻值电阻，称为采样电阻。当电流不大时，VT1和VT2同时受控于走步脉冲，当电流超过恒流给定的数值，VT2被封锁，电源U被切除。由于电机绕组具有较大电感，此时靠二极管VD续流，维持绕组电流，电机靠消耗电感中的磁场能量产生出力。此时电流将按指数曲线衰减，同样电流采样值将减小。当电流小于恒流给定的数值，VT2导通，电源再次接通。如此反复，电机绕组电流就稳定在由给定电平所决定的数值上，形成小小的锯齿波。
图 10 斩波恒流功率驱动接口
斩波恒流功率驱动接口也有两个输入控制信号，其中u1是数字脉冲，u2是模拟信号。这种功率接口的特点是：高频响应大大提高，接近恒转矩输出特性，共振现象消除，但线路较复杂。目前已有相应的集成功率模块可供采用。
5.升频升压功率驱动接口
为了进一步提高驱动系统的高频响应，可采用升频升压功率驱动接口。这种接口对绕组提供的电压与电机的运行频率成线性关系。它的主回路实际上是一个开关稳压电源，利用频率-电压变换器，将驱动脉冲的频率转换成直流电平，并用此电平去控制开关稳压电源的输入，这就构成了具有频率反馈的功率驱动接口。
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2.3 红外传感器的原理和使用
热释电红外线传感器是20世纪80年代发展起来的一新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线或入射红外线的能量变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路，如用于电源开关控制、防盗防火报警、自动监测等。热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场所，亦适于对人体伤害极为严重的高压电及x射线、射线自动报警等。热释电传感器利用热释电效应来检测受光面的温度升高值，得知光的辐射强度，工作在红外波段内。这种传感器在常温下工作稳定可靠，使用简单，时间响应能到微秒数量级，已得到普遍使用。其原理图如图11所示，在垂直极化轴的方向上把具有热释电效应的晶体切成薄片，再研磨成厚度5～50um的极薄片，在两面蒸镀上电极，类似于电容器的构造。晶体本身能很好地吸收红外波段的电磁波，必要时也用黑化以后的晶体或在透明电极表面涂上黑色膜。图12为一个热释电传感器的结构示意图。图13表示热释电材料的自发极化P和温度的关系。传感器工作在曲线△P(热释电系数q=dP／d丁)的部分。为
得到好的时间应，希望热释电材料的介电常数ε和tanδ要小，比热
C．和密度ρ越小越好。
P
图 11 热释电传感器原理
当热释电材料由于热释电传感器受到频率f的调制光照射时，自发极化P也以频率f作周期
f(γ为中和平均时间)，就会输出频率，的电信号。热释电传感器可以看性变化。如果γ1>
成电流源，等效电路如图4所示。图中电流
13
14
dt
dP A
I = 其中，A 为电极面积；d R 和d C 为绝缘电阻和电容；L R 和L C 为外接负载。传感器输出电压为
Z dt
dP A
U O = 式中，Z 为d R 、d C 、L R 和L C 的并联阻抗。
图 12 热电型红外线传感器的内部构造
热释电传感器绝缘电阻高达几十到几百兆欧，容易引入外部噪声，在实际使用中，要求有输入阻抗高、噪声小的前置放大器。通常把前放的场效应管和输入电阻装入管壳内。场效应管起到阻抗变换，同时起到抗干扰的作用。热释电红外线传感器主要部分是由一种高热电系数的材料制成尺寸为2×lmm 的探测元件。在每个探测器内装一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。探测元件的作用是探测、接
收红外辐射并将其转换成微弱的电压信号。
图 13 温度和自发极化的关系
15
图 14 热释电传感器的等效电路
2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路
BISS0001是一款具有较高性能的传感信号处理集成电路，如下图,它配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式的热释电红外开关。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。
图15 BISS 0001芯片介绍
特 点 *CMOS 工艺 *数模混合
*具有独立的高输入阻抗运算放大器 *内部的双向鉴幅器可有效抑制干扰 *内设延迟时间定时器和封锁时间定时器 *采用16脚DIP 封装
管脚图
图16管脚图
管脚说明
引脚名称I/O功能说明
1A I可重复触发和不可重复触发选择端。当A为“1”时，
允许重复触发；反之，不可重复触发
2VO O控制信号输出端。由VS的上跳变沿触发，使Vo输出从
低电平跳变到高电平时视为有效触发。在输出延迟时
间Tx之外和无VS的上跳变时，Vo保持低电平状态。
3RR1--输出延迟时间Tx的调节端
4RC1--输出延迟时间Tx的调节端
5RC2--触发封锁时间Ti的调节端
6RR2--触发封锁时间Ti的调节端
7VSS--工作电源负端
8VRF I参考电压及复位输入端。通常接VDD，当接“0”时可
使定时器复位
9VC I触发禁止端。当Vc
发(VR≈0.2VDD)
10IB--运算放大器偏置电流设置端
11VDD--工作电源正端
122OUT O第二级运算放大器的输出端
132IN-I第二级运算放大器的反相输入端
141IN+I第一级运算放大器的同相输入端
15 1IN- I 第一级运算放大器的反相输入端
16 1OUT O 第一级运算放大器的输出端
16
17
直流特性参数（除特殊说明外，Tamb=25℃）
符号
参数 测试条件
最少值 最大值 单位 Vm 工作电压范围 -
3 6 V Vm
工作电流
无负载
Vm=3V 50 uA
Vm=5V
100 Vm
输入失调电压 Rt=1.5M Ω 50 mV ∞I 输入失调电流 Rt=1.5M Ω 50
nA ∞A
开环电压增益 Vm=5V ，Rt=1.5M Ω 60 dB CMRR
共模抑制比 Vm=5V ，Rt=1.5M Ω
60 dB m V 运放输出高电平 Vm=5V Rc=500k Ω接1/2Vm
4.25 V m V
运放输出低电平 V Vm
m V
Vc 端输出高电平
Vm=Vn=5V
1.1
V Vm Vc 端输出低电平 0.9 V Vm Vo 端输出高电平 Vm=5V ，Im=0.1mA 4
V Vm Vo 端输出低电平 Vm=5V ，Im=0.1mA
V Vm A 端输入高电平 Vm=5V 3.5
V
Vm
A 端输入低电平
Vm=5V
1.5 V
符号
参数 测试条件 参数范围
单位
Vm 电源电压 — -0.3~6.0
V Vi/Vo 输入、输出电压 — VSS-0.3~VDD-0.3 V Im 最大输出电流 Vm=5.0W 10
mA Topr 工作温度 — -20~+70 ℃ Tstg
贮存温度
—
_-40~+125
℃
工作原理：
BISS0001是由运算放大器、电压比较器、状态控制器、延迟时间定时器以及封锁时间定时器等构成的数模混合专用集成电路，如图17所示内部框图。
图15 BISS0001内部框图
图18所示的不可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。不可重复触发工作方式下的波形
首先，根据实际需要，利用运算放大器OP1组成传感信号预处理电路，将信号放大。然后耦合给运算放大器OP2，再进行第二级放大，同时将直流电位抬高为VM(≈0.5VDD)后，将输出信号V2送到由比较器COP1和COP2组成的双向鉴幅器，检出有效触发信号Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，当VDD=5V时，可有效抑制±1V的噪声干扰，提高系统的可靠性。 COP3是一个条件比较器。当输入电压Vc
18
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图 16 不可重复触发工作方式
图19所示的可重复触发工作方式下的波形，来说明其工作过程。 可重复触发工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期间，信号Vs 不能触发Vo 为有效状态。在Vc=“1”、A=“1”时，Vs 可重复触发Vo 为有效状态，并可促使Vo 在Tx 周期内一直保持有效状态。 在Tx 时间内，只要Vs 发生上跳变，则Vo 将从Vs 上跳变时刻起继续延长一个Tx 周期；若Vs 保持为“1”状态，则Vo 一直保持有效状态；若Vs 保持为“0”状态，则在Tx 周期结束后Vo 恢复为无效状态，并且，同样在封锁时间Ti 时间内，任何Vs 的变化都不能触发Vo 为有效状态。
应用线路图
图 17 可重触发工作方式
自动门控制系统的设计
— 内容摘要 随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中运用越来越广泛。 索引关键词：PLC 变频器驱动装置感应器 ， — ] \
目录 第一章绪论 (1) 国内外自动门发展现状 (1) 本课题研究的内容 (1) 本课题研究的目的和意义 (2) 第二章自动门控制系统总体方案设计 (3) 自动门的功能需求分析 (3) 系统设计的基本步骤 (4) 自动门技术参数的确定 (4) 自动门的机械传动机构设计 (4) 第三章自动门硬件系统的设计 (5) 控制系统结构设计 (5) 可编程控制器(PLC)的选型 (6) 驱动装置的选型 (8) 变频器的选型 (9) 感应开关的选型 (11) 后记 (12) 参考文献 (13)
自动门控制系统的设计 第一章绪论 国内外自动门发展现状 在国外，进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经相对成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现代人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘，同时可以使出入口显得庄重高档，因此应用非常广泛。 随着我国经济的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等，使用自动门。但在国内，自动门的自主研发尚处于初级阶段。在自动门控制系统的设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。 由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动和传动系统提出不同的要求，所以各种自动门又可以分为重型自动门和轻型自动门。 客流量的差异会对自动门的使用产生很大影响，因此，自动门还可以分为一般自动门和可频繁使用的自动门。 自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只用于有需要的高档宾馆，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门，目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。 自动平移门最常见的形式是自动门内外两侧加感应器，当人走近自动门时，感应器感应到人的存在，给控制器一个开门信号，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的普及。 自动门的控制方法很多，从控制器的不同来分，有传统的继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；智能控制器控制，即通过运用现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产厂商所运用。由于继电器逻辑控制的自动门系统因存在许多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自动门所淘汰。 在智能控制器的选择上，自动门的主控器有微电脑控制器控制和可编程控制（PLC）控制，微电脑控制主要有体积小、安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，PLC控制的特点是稳定型高、维护方便，目前许多大型的商场的自动门都是由这种方式来控制。 本课题研究的内容 本设计将在以下几个方面对自动门的控制系统进行研究和论证。
计算机毕业设计论文_基于AT89C51红外线控制自动门
基于AT89C51红外线控制自动门 摘要：随着经济的发展和人民生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛，它已经成为宾馆、超市等现代建筑所必备的，是建筑智能化水平的重要指标。自动门控制系统作为自动门系统的控制核心，决定了自动门系统的性能。国外生产的自动门控制系统性能比较优良，但是价格偏高；国内的同类产品虽然价格便宜，但是性能较差，故障率较高。本文研究一种基于AT89C51的自动门控制系统，功能强大，运行可靠，用户操作方便，而且成本适中，在市场上有较强的竞争力。关键词：自动门控制系统；AT89C51； ABSTRACT：With the development of economy and living standard,automatic doors are being widely used.It is absolutely necessary to a modern building such as hotel,supermarket.As the controlling core of the automatic door,the automatic door controller determines its performance.Most of automatic door controllers that have been sold in our country are made by foreign manufactures.The performance of these products is high, but they are very expensive. Our home-made automatic door controllers are not so expensive,however,the performance is unsatisfied and the faulty rate is high. So we have developed a new kind of automatic door controller based on AT89C51. The controller has good competitive ability because it’s powerful, reliable, convenient and low-cost. Key words:automatic door controller；AT89C51；
自动门及门禁系统解决方案
自动门及门禁系统 项目概览 目录 一、概述 (2) 1.安装环境 (3) 2.安装环境简图 (3) 二、工程安装设计及工期 (5) 1、工程所需时间 (5) 2、具体安装流程 (5) 3、工程安装方案 (5) 4、工程完工装修方案 (6) 5、工程安装简图 (7) 6、工程效果简图 (10) 1).楼道内视图（关门状态） (10) 2).楼道内视图（开门状态） (10) 3).电梯间视图（关门状态） (11) 4).电梯间视图（半开门状态） (11) 三、设备报价及工程概预算 (11) 1、自动门动力系统报价 (11) 2、门禁系统报价 (12) 3、12MM全钢化玻璃门体 (12) 4、工程整体预算： (12) 1)、报价一：史丹利 521 SLD滑动式自动门控制系统 (12) 2)、报价二：TORMAX（托马斯）模组化平移门系统 (13) 3)、报价三：MANUSA（欧宝）ACTIVA自动感应门主机 (14) 四、保修服务 (15) 五、产品详细介绍 (16)
1.产品选型 (17) 1).门禁主机： (17) 2).自动门驱动装置： (17) 3).门体样式： (17) 2.产品功能及配置 (17) 1).F7指纹门禁机 (17) 2).CU-K18感应卡门禁控制器 (19) 3).STANLEY（史丹利）521 SLD滑动式自动门控制系统 (21) 4).TORMAX（托马斯）模组化平移门系统 (24) 5).MANUSA（欧宝）ACTIVA＋自动感应门主机 (27) 6).12mm钢化玻璃门体 (29) 7).12mm不锈钢包框钢化玻璃门体 (30) 8).12mm高级铝型材包框钢化玻璃门体 (30) 六、产品资质证书 (30) 1.史丹利-实用新型专利证书-滑动门顶部导向装置.......... 错误!未定义书签。 2.史丹利-ISO9000质量管理体系认证...................... 错误!未定义书签。 3.史丹利-AAADM认证.................................... 错误!未定义书签。 4.史丹利-ANSI/BHMA认证................................ 错误!未定义书签。 5.托马斯-ISO9000:2000国际质量体系认证 ................ 错误!未定义书签。 6.托马斯-ISO9000:2000国际质量体系认证 ................ 错误!未定义书签。 7.托马斯-ISO9001:2000国际质量体系认证 ................ 错误!未定义书签。 8.托马斯制造厂商声明.................................. 错误!未定义书签。 一、概述 为了能够构建一个安全、和谐的办公环境，杜绝闲杂人员随意进出办公区域，现准备对5、6、7三层办公区域安装智能门禁系统及自动平移门，该系统通过指纹或者授权卡方式控制自动门驱动装置及电子锁的开合，实现人员进出后自动锁闭通道大门的功能，通过对主要通道的控制防止无关人员的进出，并且可以通过对通道门的控制限制无关人员的活动范围以减少不必要的损失。 通过这套门禁系统，贵局可以实现对人员权限的明确限定，无论是内部人员或外部人员，都可以通过对权限的设置清楚的界定可以自由出入的范围，并对人员的进出情况进行纪录，以备查询，极大的解放人员管理的压力，并可达到在提高安全度的情况下节
基于-单片机的自动门控制系统完整
毕业设计报告题目： 院系：信息与控制学院 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 成绩：
2014 年月日
目录 1 方案设计 (1) 1.1 设计任务要求 (1) 1.2 硬件方案设计 (1) 1.3 软件方案的设计 (2) 1.4 主要设计的实现原理 (3) 2 硬件设计 (4) 2.1 单片机的简介 (4) 2.2 硬件器件选择 (4) 2.2.1 单片机选型 (4) 2.2.2 按键部分 (5) 2.2.3 人体检测传感器 (5) 2.2.4 光电检测传感器 (6) 2.3 单片机最小系统 (6) 2.4 按键部分电路图 (7) 2.5 光电检测部分 (8) 2.6 人体热释电传感器 (9) 2.7 电机驱动电路 (10) 3 软件部分设计 (11) 3.1 总程序设计 (11) 3.2 按键程序流程图 (12) 3.3 定时器0中断 (13) 3.4 门控判断程序 (14) 参考文献 (16) 附录A 系统原理图 (17) 附录B 程序代码 (18) 附录C 实物图片 (28)
1 方案设计 1.1 设计任务要求 对于自动门控制系统，需要实现的功能如下所示： （1）自动检测功能：能够自动检测门的附近是否有人，如果有人则开启该门，在没有人体信号时，延时数秒后自动关闭。 （2）安全保护功能：关门时，检测门导轨上是否有人，如果有则停止关门，并迅速打开门，防止人被挤住。 （3）电机调速功能：能够通过单片机控制电机的速度，开门关门时需要有个加速与减速的过程。 （4）按键输入功能：能够通过按键来控制门自动还是手动运行，在特殊情况下需要手动来操作该门。 （5）门开关限位功能：在开门与关门的时候能够检测到门的限位开关，来检测是否到门的关门与开门的限位。 1.2 硬件方案设计 本设计选用STC89C52单片机作为本设计的微控制芯片。按键部分采用独立式按键, 人体检测部分，使用红外热释电传感器对外部人体信号进行检测。光电检测传感器使用TCRT5000光电传感器进行检测。 硬件部分框图如图1.1所示。 图1.1 硬件部分框图 自动门控制系统的硬件组成如图1.1所示，本系统主要由STC89C52RC单片机及其
自动门控制系统的设计
毕业设计报告（论文）
2016年12月17日
容摘要 随着科学技术的日新月异，我们的生活发生了巨大的变化。一个智能化、自动化的社会已经开始呈现于我们的眼前，这为我们提供了非常多的便利。其中自动门就是自动化进程中的一个典型代表，此设计就是运用所学的知识，结合实际需要而进行研究的。为了增强自动门运行的可靠性,提出了一种以S7-200可编程序控制器(PLC)为核心的自动门控制系统。分析了该控制系统的工作原理,描述了系统的硬件组成,介绍了人体感应探测、自动门运行位置检测、门运行障碍检测等控制电路的工作过程,对PLC 的选型及I/O点的确定进行了说明。结合PLC的运行特点,对控制系统的工作流程作了合理的优化。在此基础上,采用结构化的编程方法,给出了主程序模块、开门子程序模块、关门子程序模块的程序流程图。系统已通过硬件和软件调试,在实际中获得了应用。应用结果表明,整个系统功能完善,性能可靠。 索引关键词：可编程控制器 S7-200 自动门控制系统
目 B录 第一章概论 (1) 第二章自动门控制系统总体方案设计 (2) 2.1自动门的功能需求分析 (2) 2.2自动门控制系统构成 (2) 2.3自动门的机械传动系统构成设计 (3) 第三章系统硬件设计 (3) 3.1PLC简介与选型 (3) 3.2驱动装置的设计 (4) 3.3感应器件的设计 (5) 3.4变频器的选择 (5) 3.5行程开关的工作原理 (6) 3.6硬件电路设计 (7) 第四章系统软件设计 (8) 4.1程序的设计思路 (8) 4.2程序设计 (9) 后记 (11) 参考文献 (12)
基于的自动门控制系统设计
学号2014215945 《电气控制与PLC》 课程设计 （2014级本科） 学院：物理与机电工程学院 专业：电气工程及其自动化 作者姓名：张林 指导教师：盛海龙职称：工程师 完成日期：2017 年 6 月25 日
课程设计任务书
目录 第1章分析评估及控制任务 (5) 1.1课题的分析评估 (5) 1.2课题的控制任务 (5) 1.2.1课题内容： (5) 1.2.2控制要求： (6) 第2章PLC的选型 (7) 2.1 PLC容量的选择 (7) 2.2 PLC及外设型号的选择 (7) 第3章功能器件的基本工作原理 (10) 3.1 自动感应门机的基本工作原理 (10) 3.2 自动门的分类 (10) 3.3 限位开关的工作原理 (11) 3.4 光电开关介绍 (11) 第4章I/O地址分配 (13) 第5章电气原理图 (14) 5.1 方案说明 (14) 5.2 程序流程图 (15) 5.3 继电器接触控制图 (16) 5.4 plc控制输出输入接线 (17) 第6章系统程序设计 (18) 6.1 梯形图 (18) 6.2 语句表 (19) 6.3 过程分析 (20) 第7章总结 (21) 参考文献 (22)
第1章分析评估及控制任务 1.1课题的分析评估 随着PLC功能的不断提高和完善，PLC几乎可以完成工业领域的所有任务。但PLC还是有它最适合的应用场合，所以在接到一个控制任务后，要分析被控对象的控制过程和要求，看看用什么控制装备（PLC，单片机，DCS或IPC）来完成该任务最合适，比如仪器及仪表装置，家电的控制器就要用单片机来做；大型的过程控制系统大部分要用DCS来完成。而PLC最合适的控制对象是：工业环境较差，而对安全性，可靠性要求较高，系统工艺复杂，输入/输出以开关量为主的工业制动控制系统或装置。其实，现在的可编程控制器不仅处理开关亮，而且对模拟量的处理能力也很强。所以在很多情况下，也可以取代工业控制计算机（IPC）作为主控制器，来完成复杂的工业控制任务。 控制对象及控制装置（选定为PLC）确定后，还要进一步确定PLC的控制范围。一般来说，能够反映生产过程的运行情况，能用传感器进行直接测量的参数，控制逻辑复杂的部分都由PLC完成。另外，如紧急情况停车的环节，对主要控制对象还要加上手动控制功能，这就需要在设计电气系统原理图与编程时统一考虑。 1.2课题的控制任务 1.2.1课题内容： 1．自动门控制装置的硬件组成： 自动门控制装置由门内光电探测开关K1，门外光电探测开关K2，开门到位限位开关K3，关门到位限位开关K4，开门执行机构KM1（使直流电动机正转），关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。
自动门控制管理系统设计方案策划
自动门控制管理系统方案计划书 杭州阿里山电子有限公司 Hangzhou ALS Industrial Co ; Ltd 第一章公司简介 4 第二章方案背景 5 第三章用户需求分析和解决方案 5 3.1基本需求 5 3.2什么是自动门 5
3.3实现方式 5 3.4特殊客户的需求 6 3.5实现方式 7 第四章基本配置描述8 4.1 门禁控制器 9 4.1.1什么是门禁控制器 (9) 4.1.2关键参数 (9) 4.2 读卡器11 4.2.1什么是读卡器 (11) 4.2.2关键参数 (12) 4.2.2.1优点 (12) 4.2.2.2接线方式 (13)
4.2.2.3基本参数 (13) 4.3卡片13 4.3.1感应厚卡 (14) 4.3.2感应薄卡 (14) 4.3.3异型卡 (14) 4.4门禁管理软件16 4.5弱电隔离器17 4.5.1什么是弱电隔离器 (18) 4.5.2基本参数……………………………………………………………… 18 4.5.3用途………………………………………………………………
(18) 第五章设备清单18 第六章施工规范19 6.1、布线规范19 6.1.1读卡器到控制器 (19) 6.1.2 控制器到电脑 (19) 6.1.3自动门到控制器 (20) 6.1.4走线要求 (21) 6.2安全事项注意21 6.3 安装事项22 6.3.1 读卡器安装 (22) 6.3.2控制器安装……………………………………………………………… 22 6.3.3隔离器安装 (22)
附件22 第一章公司简介 杭州阿里山电子有限公司作为专业的感应式IC卡门禁设备公司，致力于实现出入管理智能致力于实现出入管理智能化管理系统的设计、开发生产和应用。已经逐步开发了感应式IC卡办公门禁考勤管理系、小区出入管理控制系统等一系列产品。 阿里山本着”门禁专家”的经营理念，将本公司全部产品兼容于公司在完善现有产品的基础上，与国际先进知名品牌（MOTOROLA、HID、Philips）感应式IC卡读卡器和智能卡技术相结合相结合，开发出适合中国国情的门禁应用产品及衍生产品，为管理者提供更为科学有效的管理手段，提高竞争实力。本公司以门禁系统的智能化管理为目标，将以不断完善的现代化管理设备，全面高效的服务体系，为管理业的决策者和管理者提供值得信赖的选择。杭州阿里山电子有限公司肩负着振兴民族科技的历史使命，六年以来，承载社会各界的支持和关注，植根于浙江杭州，崛起于杭州的第二次创业，与二十一世纪共辉煌。年轻高素质的阿
自动门控制系统
2. 自动门控制系统总体方案设计 自动门的功能需求分析 本设计面向商场入口的应用，需要有安全和可靠性，在设计的时候改进了自动门的友好性，结构如图所示： 图自动门结构图 根据商场中对自动门的具体要求，本课题所设计的自动门应具有以下功能： 1．开门和关门控制应具有手动和自动方式 为了便于维护，自动门应具有手动和自动方式。手动和自动开门方式由手自动转换开关来控制。当转换开关拨向手动位置时，门可以手动调节开或者关。当转换开关拨向自动位置时，手动开门失效，由感应器检测到有人接近门口且门未打开或者检测到已无人接近门且门未关闭，PLC动作输出信号给变频器来控制电机的正转或者反转来实现开门或者关门。 2．蜂鸣器的提示功能 当自动门开启和关闭时，PLC输出信号给蜂鸣器，蜂鸣器响以提醒来往行人注意。 3．防夹人功能 为了杜绝自动门的夹人事件，在门两侧安装防夹人红外感应器，以防止停留在门附近的人被门所夹住。 自动门控制系统包含PLC控制和动作执行元件构成。采用自动和手动点动控制方式，此种控制模式为目前大多自动门的控制方式。本课题所设计的自动门控制系统采用PLC为控制中心来控制传动机构从而控制门的开和关实现门的自动化控制。
系统设计的基本步骤 在自动门系统设计与调试过程中最主要的是先列出设计的主要步骤流程图，如图所示。 在自动门控制系统的设计过程中主要要考虑以下几点： 1.深入了解和分析自动门的工艺条件和控制要求。 2.确定I/O设备。根据自动门控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯等。 3.根据I/O点数选择合适的PLC类型。 4.分配I/O点，分配PLC的输入输出点，编制出输入输出分配表或者输入输出端子的接线图。 5.设计自动门系统的梯形图程序，根据工作要求设计出周密完整的梯形图程序，这是整个自动门系统设计的核心工作。 6.将程序输入PLC进行软件测试，查找错误，使系统程序更加完善。 7.自动门系统的整体调试，在PLC软硬件设计和现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，调试种发现的问题要逐一排除，直至调试成功。
自动门
自动门 一.自动门简介 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用。1930年，美国史丹利率先推出世界上第一个自动门。其后，世界第一自动门品牌多玛在1945年将油压式、空气式自动门广泛推向市场，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式已开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。 公元1世纪,希腊人希罗建造 的自动打开庙门的装置(图1)是最 早利用气压和液压为动力的自动 门。如图所示，祭坛点火使1的空 气膨胀，水流入2，利用水的重量 使轴3转动,将门打开。祭坛灭火， 门即自动关闭。 而现代自动门的操作主要有 三种方法。①脚踏板式：在踏板之 下装有压力开关。②光电束式：在 门的附近设置光束发射装置和光 电传感装置。③按钮方式：用手按 类似开关的按钮使门扇打开。自动 门以滑动、铰链或折叠等方式启闭门扇。为了防盗，必须同时装有特殊的设备，例如家庭用的自动门就需要装设来人识别装置或电视监视器等，对家庭以外的人员进行严格限制。 二.自动门的工作原理 1.开门信号： 自动门的开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源：微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所，它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，雷达便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用。 红外传感器对物体存在进行反应，不管人员移动与否，只要处于传感器的扫描范围内，它都会反应即传出触点信号。缺点是红外传感器的反应速度较慢，适用于有行动迟缓的人员出入的场所。 另外，如果自动门接受触点信号时间过长，控制器会认为信号输入系统出现障碍。而且自动平移门如果保持开启时间过长，也会对电气部件产生损害。由于微波雷达和红外传感器并不了解接近自动门的人是否真要进门，所以有些场合更愿意使用按键开关。
基于PLC自动门控制系统设计的文献综述(自动门及其控制系统简介)
自动门及其控制系统简介 摘要：门是伴随着人们的文明而诞生的，随着科学的发展，门的种类越来越多，技术也越来越复杂。自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸，是人们根据需要对门的功能的提升和完善。所以对自动门的认识应该从人对门功能的要求开始。作为建筑物一部分的门，从最基本的意义上讲，要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。因此门体本身应牢固、密封。 自动门是随着人们对生活条件的不断追求、科技的不断发展应运而生的高科技产品，因此，它具备了普通门所没有的优势：雅观漂亮，而且使用管理起来更加的安全、方便、舒适，通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，既方便又提高了建筑的档次。因此自动门被广泛的应用于大型商场、银行、大酒店、机场、办公大厦等各种大型的公共场所。 本文通过结合PLC控制系统的简介及各种普遍应用的自动门的特点，对由PLC 作为控制系统的自动门的概况、主要分类、组成、原理、软硬件控制系统、PLC 程序的编写等都进行了一定的介绍。 关键词：自动门；PLC；控制；编程 Abstract: The door is accompanied by the birth of human civilization, with the development of science, the types of doors more and more, technology is more complex. Automatic doors from the theoretical understanding of the concept should be an extension of the use of the door, door people as needed to enhance and improve the function. Therefore, the understanding of the automatic door to door should be functional requirements from the beginning people. As part of the building door, from the most basic sense, isolated from the external environment to meet people and do not hinder the passage of these two requirements. Thus door itself should be firmly sealed. Automatic door is the living conditions as people continue to pursue the development of science and technology came into being in the high-tech products, so it does not have the advantages of ordinary doors: decency beautiful, but it is more secure use and management, convenience, Comfort, power can be achieved after the unattended while at the same energy saving air conditioning, wind, dust, noise reduction, convenient and improve the grade of the building. Therefore, automatic doors are widely used in large shopping malls, banks, large hotels, airports, office buildings and other large public places. In this paper, combined with PLC control system and a variety of widely used
自动门控制系统的设计
容摘要 随着电子技术的发展，可编程控制器（以下简称PLC）不断更新、发展，PLC控制是自动控制中最常见控制方式之一，自动门就是自动控制应用的一典型例子，由于可编程控制器具有很好的处理自动门的开关控制及良好的稳定性，而且可以很简单的改变控制的方式，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。目前自动门在日常生活中运用越来越广泛。 索引关键词：PLC 变频器驱动装置感应器
目录第一章绪论1 1.1 国外自动门发展现状1 1.2 本课题研究的容2 1.3 本课题研究的目的和意义2 第二章自动门控制系统总体方案设计3 2.1 自动门的功能需求分析3 2.2 系统设计的基本步骤4 2.3 自动门技术参数的确定4 2.4 自动门的机械传动机构设计4 第三章自动门硬件系统的设计5 3.1 控制系统结构设计5 3.2 可编程控制器(PLC)的选型6 3.3 驱动装置的选型9 3.4 变频器的选型9 3.5 感应开关的选型12 后记12 参考文献12
自动门控制系统的设计 第一章绪论 1.1 国外自动门发展现状 在国外，进入90年代以来，自动化技术发展很快，技术已经相对成熟，并取得了惊人的成就，自动化技术是自动门的重要部分。在现代人们生活中自动门可以节约空调能源、降低噪音、防风、防尘，同时可以使出入口显得庄重高档，因此应用非常广泛。 随着我国经济的飞速发展，自动门在人们的生活中的运用越来越广泛，自动门适合于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等，使用自动门。但在国，自动门的自主研发尚处于初级阶段。在自动门控制系统的设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。 由于门体的重量及体积不同会对自动门驱动和传动系统提出不同的要求，所以各种自动门又可以分为重型自动门和轻型自动门。 客流量的差异会对自动门的使用产生很大影响，因此，自动门还可以分为一般自动门和可频繁使用的自动门。 自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只用于有需要的高档宾馆，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门、感应门就是指自动平移门，目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。 自动平移门最常见的形式是自动门外两侧加感应器，当人走近自动门时，感应器感应到人的存在，给控制器一个开门信号，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，于是迅速在国外建筑市场上得到大围的普及。 自动门的控制方法很多，从控制器的不同来分，有传统的继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；智能控制器控制，即通过运用现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产厂商所运用。由于继电器逻辑控制的自动门系统因存在许多缺陷而逐步被智能控制器控制控制的自动门所淘汰。 在智能控制器的选择上，自动门的主控器有微电脑控制器控制和可编程控制（PLC）控制，微电脑控制主要有体积小、安装方便等特点，目前有许多厂家采用此种方式生产自动门，PLC控制的特点是稳定型高、维护方便，目前许多大型的商场的自动门都是由这种方式来控制。
PLC的地铁自动门控制系统的设计
摘要 可编程序控制器通产简称为PLC，是近年来发展迅速的工业控制装置，已广泛应用于工业企业各个领域。随着人们生活水平的不断提高和科学技术的飞速发展，人们更加注重自动化和人性化的产品。自动门是楼宇设备中的光机电一体化技术产品，它给人以亲切大方的感觉，同时营造出奢华的气氛，其全新的概念，宽敞的开放门面和高格调的设计，堪称建筑物的点睛之笔，由于PLC控制具有较高的可靠性、稳定性、维修方便等优点，因此，自动门的生产商家很多都运用PLC来做门的控制器。 本文是关于地铁自动门控制系统的设计，地铁自动门系统主要由可编程控制器（PLC）、感应器件、驱动装置和传动装置组成。由于地铁作为公共交通工具，特别强调其安全可靠性。因此在此提出了一种以s7—400可编程序控制器(PLC)为核心的自动门控制系统。该控制器是西门子s7系列产品中的高端产品，适合于大中型系统的控制，具有集自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动装置。它有可编程性，且编程灵活简单，有在恶劣环境下工作的高抗干扰能力，适应性力。等特点，在工业控制应用上越来越广泛。本文分析了地铁自动门控制系统在地铁运行过程中的过程原理，介绍了地铁自动门的硬件设计，PLC选型，驱动装置选型，感应器件的选型，系统软件设计，PLC梯形图设计，软件设计，程序调试，硬件接线等多方面内容。 关键词：可编程控制器；S7-400；自动门；地铁；梯形图；变频控制
abstract Programmable controller is typically referred to as PLC, is developing rapidly in recent years the industrial control equipment, has been widely used in industrial fields. With the continuous improvement of people's living standard and the rapid development of science and technology, people pay more attention to automation and humanized products. Opto-mechatronics integration technology of automatic door is building equipment products, it gives a person the sense with kind and generous, creates an atmosphere of luxury at the same time, the new concept, spacious open appearance and high style design, is the nods eyeball pen of buildings, because the PLC control has high reliability, stability, convenient maintenance, as a result, the production of automatic doors many merchants use PLC to do the door controller. This article is about the design of underground automatic door control system, the automatic door system is mainly composed of programmable controller (PLC), induction device, driving device and driving unit. Because the subway as public transport, with particular emphasis on the safety and reliability. So in this paper presents a s7-400 programmable controller (PLC) as the core of automatic door control system. The controller is the high-end product in Siemens s7 series products, suitable for large and medium-sized system control, has a set of automation technology, computer technology, communication technology integration of new industrial automatic equipment. It has programmability, and flexible, simple programming work under bad environment of high anti-interference ability, adaptability. Wait for a characteristic, has been widely used in industrial control applications. Metro automatic door control system in metro are analyzed in this paper the process principle of the operation process, this paper introduces the hardware design of metro automatic doors, type selection of PLC, drives selection, sensor selection and system software design, PLC ladder diagram design, software design, program debugging, hardware connection and so on many aspects.
PLC自动门控制系统
PLC自动门控制系统 专业: 测控技术与仪器 班级: 测控08-2 姓名: 王彦东 学号: 18 指导教师: 姜勇森 时间: 2011 年 10 月 25 日 目录 1,前 言 ..................................................................... ........................................ 3 2,国内外自动门发展...................................................................... .. (3) 2.1国内外自动门发展现 状 ..................................................................... 4 2.2本课题研究的目的和意 义 (6) 3,自动门控制系统总体方案设 计 ..................................................................... . (7) 3.1在自动门的功能需求分 析 (7)
3.2自动门的控制要 求 ..................................................................... . (7) 3.3自动门控制系统构 成 ..................................................................... (8) 3.3.1PLC概 述 ..................................................................... (8) 3.3(2 具体构 成 ..................................................................... ............ 9 4,自动门控制系统的硬件设 计 ..................................................................... .. (10) 4.1 PLC的选 择 ..................................................................... ............. 10 5,自动门控制系统软件的设 计 ..................................................................... .. (12) 5.1 工作过程的分 析 ..................................................................... . (12) 5.2 程序程流图 (14)
红外感应自动门设计
中州大学毕业设计 题目：红外感应自动门设计 姓名：XXXX 班级：XXXXXXX 学号：XXXXXXX 指导老师：XXXX 日期：XXXXXXX
前言 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用。1930年，美国史丹利率先推出世界上第一樘自动门（此史料记载于纽约时报）。其后，世界第一自动门品牌多玛在1945年将油压式、空气式自动门广泛推向市场，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式已开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门（红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应）、刷卡自动门等。 门一般包括固定部分即门框，和一个或一个以上的可开启部分即门扇，其动能主要是允许和禁止出入。自动门除了上述功能外，尚有以下功能：（1）门的启闭机械化、自动化，运行安全可靠。门的启闭实现了电机驱动，大大减轻了出入门的劳动强度和通行效率。由于采用了先进的控制技术和安全保护措施，使出入自动门更加安全可靠。 （2）门的密闭性能和节省能源的性能。自动旋转门无论转到哪个位置对门外都是敞开的，对门内都是关闭的，因此能减少热量损失，减少尘土的侵入，增加了密闭性，节省了能源。其他型式的自动门由于能快速自动关闭门并能调节门扇开启宽度，也增加了其密闭性和节省能源的性能。 （3）自动门增强了建筑物装饰美化功能。由于自动门广泛采用了新设计、新装饰材料和新的加工工艺，其造型和结构与建筑物会更协调、更匹配、增强了建筑物美化功能。 （4）自动门可以满足多种特殊功能。根据不同的应用场合和不同的需要有多种特殊功能的自动门应运而生。例如，多种形式的旋转门、可折叠的自动旋转门、折叠自动门、可伸缩的庭院自动门等。这些自动门都是为满足特殊需要而产生的。
(完整版)智能红外自动门控制系统毕业设计论文
1引言 1.1自动门发展历史 自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应，微波感应，触摸感应，脚踏感应)、刷卡自动门等[1]。 21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性：有效地防范、通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境
整体的协调、和谐。门大规模专业化生产始于150年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模的专业制造商。门的高级形式--自动门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。 整体来说国外的自动门控制系统性能比较优良,但是价格偏高；国内的同类产品价格便宜但是性能较差,故障率较高。在国外,进入20世纪90年代以来，自动化技术已经很成熟，技术发展很快，并取得了惊人的成就，自动门是自动化技术的典型代表。但在国内，自动门的自主研发技术尚不成熟。在自动门控制系统设计中，稳定、节能、环保、安全及人性化是需要首先考虑的因素。 自动门根据使用场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。目前市场上流行的平移型自动门一般是两开，这种门的特点是简单易控，维护方便。这里将研究的对象就是自动平移门。 自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线，当人走近自动门时，红外线感应到人的存在，给控制器一个信号，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。由于自动门在通电后可以实现无人看管。给我们的日常生活带来很多的好处,比如进出方便、节约空调能源、还有利于人力资源的节省,更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息,也显示了一个国家的发展。 自动门的控制方法有很多，从控制器的不同来说，有继电器控制，即通过按钮和复杂的接线安装来控制；还有智能控制器控制，即通过运行现代自动化设备来控制，它具有稳定性高，安全等优点，因此被很多生产厂