【正文】 天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門設(shè)計(jì)姓 名： 院(系)別： 電子與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 2011年 6月6日天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)院名稱電子與信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)課題類型自選課題意義隨著電子科技的不斷發(fā)展, 各種智能控制系統(tǒng)進(jìn)入人們的生活。自動(dòng)門控制系統(tǒng)成為地鐵、超市等人流密集地疏導(dǎo)人流、控制出入的首選。自動(dòng)門能實(shí)現(xiàn)入門授權(quán)的自動(dòng)識(shí)別控制和防擠壓等功能。任務(wù)與進(jìn)度要求— 查閱相關(guān)文獻(xiàn)— 確立多個(gè)方案，選擇最優(yōu)方案— 針對(duì)方案進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)并調(diào)試— 針對(duì)方案進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)并調(diào)試— 總結(jié)報(bào)告，撰寫論文，準(zhǔn)備答辯主要參考文獻(xiàn)1 《單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)》，馬忠梅等，北京航空航天大學(xué)出版社2 《數(shù)字邏輯電路》，劉常澍，高等教育出版社3 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ))》， 華成英、童詩白， 高等教育出版社4 田志華，電池供電單片機(jī)的低功耗設(shè)計(jì)[J].，寧夏機(jī)械，2002（4）5 李學(xué)軍，如何用MCS51單片機(jī)擴(kuò)展串口進(jìn)行通訊[J]，寧夏機(jī)械，2003，（2）6 李海濤，關(guān)于如何提高單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的探討[J]，寧夏機(jī)械，2005，（3）7 李艷紅，單片機(jī)I/O口不宜用作直接驅(qū)動(dòng)出口[J]，電站設(shè)備自動(dòng)化，20038 李瑋華，楊秦建，基于單片機(jī)的多軸運(yùn)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)跟隨誤差補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)[J]，機(jī)床與液壓，2011 9 黃頌紅，劉菊香.，城市軌道車輛自動(dòng)門系統(tǒng)[ J]，電力機(jī)車技術(shù), 2001，24( 4): 27 29.10 曹超，高檔自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[ D]，天津: 天津大學(xué)，200411 何禮高，dsPIC30F電機(jī)與電源系列數(shù)字信號(hào)控制器原理與應(yīng)用[M ]，北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2007:22 537起止日期備注無院長 教研室主任 指導(dǎo)教師 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告表 20011年 3 月 7 日姓名學(xué)院電子與信息工程專業(yè)電子信息工程班級(jí)題目基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師一、與本課題有關(guān)的國內(nèi)外研究情況、課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義：隨著電子科技的不斷發(fā)展, 各種智能控制系統(tǒng)進(jìn)入人們的生活。自動(dòng)門控制系統(tǒng)成為地鐵、超市等人流密集地疏導(dǎo)人流、控制出入的首選。目前國內(nèi)高速軌道客車主要采用氣動(dòng)自動(dòng)門, 主要應(yīng)用于160 km / h及以下速度級(jí)的軌道客車, 200 km / h及以上速度級(jí)軌道客車用的電動(dòng)自動(dòng)門完全依靠進(jìn)口, 國內(nèi)尚無成熟可靠的產(chǎn)品。外高速軌道客車電動(dòng)自動(dòng)門技術(shù)比較成熟, 其產(chǎn)品通常是用可編程控制器和單片機(jī)作為系統(tǒng)的處理器。為了使地鐵自動(dòng)門能夠更好的為地鐵服務(wù), 得到一種電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高的地鐵自動(dòng)門系統(tǒng)，本文研究一種雙翼對(duì)開式自動(dòng)門控制系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了入門授權(quán)的識(shí)別控制和防擠壓等功能。該系統(tǒng)以8051作為控制核心，直流電機(jī)、紅外傳感器、磁開關(guān)相結(jié)合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。具有一定的使用和參考價(jià)值。二、進(jìn)度及預(yù)期結(jié)果：起止日期主要內(nèi)容預(yù)期結(jié)果— 查閱相關(guān)文獻(xiàn)了解關(guān)于課題的基本理論和結(jié)構(gòu)—確立多個(gè)方案，選擇最優(yōu)方案得出最佳方案—針對(duì)方案進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)并調(diào)試完成硬件電路各部分連接—針對(duì)方案進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)并調(diào)試得到運(yùn)行良好的程序總結(jié)報(bào)告，撰寫論文，準(zhǔn)備答辯完成畢設(shè)論文，準(zhǔn)備答辯完成課題的現(xiàn)有條件綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)，keil C51軟件, Multisim審查意見指導(dǎo)教師： 年 月 日學(xué)院意見主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度檢查記錄 題目基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)院名稱電子與信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師職稱講師日 期指 導(dǎo) 記 錄初步解釋題目設(shè)計(jì)要求，完成選題相關(guān)工作詳細(xì)講解了題目的設(shè)計(jì)要求，布置畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)基本確定設(shè)計(jì)方案，指導(dǎo)查閱相關(guān)文獻(xiàn)指導(dǎo)學(xué)習(xí)有關(guān)傳感器和80C51單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)、使用multisim軟件和Keil軟件詳細(xì)講解multisim仿真原理與技巧指導(dǎo)進(jìn)行基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門的初步設(shè)計(jì)解釋、解決設(shè)計(jì)原理，和multisim仿真中的疑問指導(dǎo)完成各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)的multisim仿真電路圖指導(dǎo)撰寫論文按規(guī)范修改論文指導(dǎo)完善論文指導(dǎo)答辯PPT設(shè)計(jì)和答辯技巧天津工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表（設(shè)計(jì)類）畢業(yè)設(shè)計(jì)題目基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)生班級(jí)電子072指導(dǎo)教師姓名評(píng)審項(xiàng)目指標(biāo)滿分評(píng)分選題能體現(xiàn)本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，題目大小、難度適中；學(xué)生工作量飽滿，能得到較全面訓(xùn)練。10題目與生產(chǎn)、科研等實(shí)際問題結(jié)合緊密。10課題調(diào)研文獻(xiàn)檢索能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)以及從事其它形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案；有分析整理各類信息從中獲取新知識(shí)的能力。15外文應(yīng)用能正確引用外文文獻(xiàn)，翻譯準(zhǔn)確，文字流暢。5設(shè)計(jì)說明書（論文）設(shè)計(jì)圖紙（插圖）簡潔、規(guī)范、無差錯(cuò)，設(shè)計(jì)欄目齊全合理，能正確使用國家標(biāo)準(zhǔn)單位。15設(shè)計(jì)說明書（論文）結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，表達(dá)清楚，文字通順，用語正確，基本無錯(cuò)別字和病句，書寫格式符合規(guī)范。15能根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)數(shù)據(jù)的運(yùn)算及處理正確無差錯(cuò)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析準(zhǔn)確。20設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性或?qū)嵱脙r(jià)值。10合計(jì)100意見及建議評(píng)閱人簽名： 年 月 日天津工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績考核表學(xué)生姓名學(xué)院名稱電子與信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)題目基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門設(shè)計(jì)1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)語及成績：成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日2．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語及成績：成績：答辯主席（或組長）簽字： 年 月 日3．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）總成績：給定成績給定成績總成績(a+b+c)摘　要隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入人們的生活，以單片機(jī)為核心的自動(dòng)門系統(tǒng)就是其中之一。本文設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的地鐵自動(dòng)門，該系統(tǒng)以單片機(jī)為主體，直流電機(jī)、轉(zhuǎn)速測量為核心，實(shí)現(xiàn)地鐵門的自動(dòng)控制。 本設(shè)計(jì)主要應(yīng)用8051作為控制核心，直流電機(jī)、紅外傳感器、磁開關(guān)相結(jié)合的系統(tǒng)。通過單片機(jī)程序?qū)χ绷魉欧姍C(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，從而對(duì)門進(jìn)行開、關(guān)的控制； 直流電機(jī)采用H橋驅(qū)動(dòng)。充分發(fā)揮了單片機(jī)的性能。其優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，性價(jià)比較高等，具有一定的使用和參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞: 8051；地鐵自動(dòng)門；直流電機(jī)；紅外傳感器；轉(zhuǎn)速測量ABSTRACTWith the development of society, the progress of science and technology and people’s life level gradually improve, all sorts of convenience life automatic control system began to enter into people39。s lives, the automatic door systems with SCM as the core is one of them. This paper introduces the design of metro automatic door, based on single chip microputer as the subject in this system, dc motor, speed measurement as the core, realize the automatic control to iron.This design is mainly used the 8051 as control core, bin of DC motors, infrared sensors, magnetic full use of the microcontroller performance. Through the microcontroller program control the dc servo motor foreward or inversion, thus control the door open or close。 and close Dc motor driven adopt H advantage is the circuit is simple, software’s function is consummation, the control system is reliable, costeffective is high,it has a certain use and reference value.Keywords: 8051, Metro automatic door,DC motor, Infrared sensors, Speed measurement目 錄第一章 緒論 1 課題背景 1 自動(dòng)門的介紹 1 單片機(jī)的發(fā)展 3 電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展 4 課題研究的意義和目的 6第二章 自動(dòng)門系統(tǒng)方案 7 設(shè)計(jì)思想和整體框圖 7 器件選型 7第三章 自動(dòng)門系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 9 系統(tǒng)硬件整體邏輯設(shè)計(jì) 9 控制器單元的硬件設(shè)計(jì) 9 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 15 檢測模塊 19 20第四章 軟件設(shè)計(jì) 23 整體程序流程圖 23 功能模塊設(shè)計(jì) 23 PWM信號(hào)發(fā)生程序設(shè)計(jì) 23 轉(zhuǎn)速測量模塊程序設(shè)計(jì) 26第五章 設(shè)計(jì)仿真與分析 29 仿真軟件介紹 29 整體分析 30 軟件調(diào)試 32 硬件仿真 32總結(jié) 33參考文獻(xiàn) 34附錄 35謝 辭 4810天津工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 第一章 緒論第一章 緒論現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)快速發(fā)展的信息化社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們不斷去追求舒適，方便的生活環(huán)境。于是相應(yīng)的電子產(chǎn)品產(chǎn)生，智能型自動(dòng)門同樣出現(xiàn)在人們的生活中。隨著自動(dòng)門的技術(shù)、性能日趨成熟、完善，它被廣泛應(yīng)用在政府機(jī)關(guān)、銀行、醫(yī)院、商業(yè)、工業(yè)等不同行業(yè)，改善了人們的生產(chǎn)生活條件。自動(dòng)門不但能給我們帶來人員出入方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、防噪音等好處，更令我們的建筑物增添了不少高貴典雅的氣息。 課題背景 自動(dòng)門的介紹自動(dòng)門是指可以將人接近門的動(dòng)作（或?qū)⒛撤N入門授權(quán)）識(shí)別為開門信號(hào)的控制單元，通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將門開啟,在人離開后再將門自動(dòng)關(guān)閉，并對(duì)開啟和關(guān)閉的過程實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)。按啟閉形式分：可分為推拉門、平開門、折疊門和旋轉(zhuǎn)門；按門體的材料分：不銹鋼門有安全玻璃、不銹鋼飾面、建筑鋁合金型材、彩色涂層鋼板、木材等。自動(dòng)門的系統(tǒng)配置是指根據(jù)使用要求而配備的，與自動(dòng)門控制器相連的外圍輔助控制裝置，如開門信號(hào)源、門禁系統(tǒng)、安全裝置、集中控制等。必須根據(jù)建筑物的使用特點(diǎn)。通過人員的組成，樓宇自控的系統(tǒng)要求等合理配備輔助控制裝置。 開門信號(hào) 自動(dòng)門開門信號(hào)是觸點(diǎn)信號(hào)，微波雷達(dá)和紅外傳感器是常用的兩種信號(hào)源。 微波雷達(dá)是對(duì)物體的位移反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于行走速度正常的人員通過的場所，它的特點(diǎn)是一旦在門附近的人員不想出門而靜止不動(dòng)后，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動(dòng)門就會(huì)關(guān)閉，對(duì)門機(jī)有一定的保護(hù)作用；紅外傳感器對(duì)物體存在進(jìn)行反應(yīng)，不管人員移動(dòng)與否，只要處于傳感器的掃描范圍內(nèi)，它都會(huì)反應(yīng)即傳出觸點(diǎn)信號(hào)。缺點(diǎn)是紅外傳感器的反應(yīng)速度較慢，適用于有行動(dòng)遲緩的人員出入的場所。 另外，如果自動(dòng)門接受觸點(diǎn)信號(hào)時(shí)間過長，控制器會(huì)認(rèn)為信號(hào)輸入系統(tǒng)出現(xiàn)障礙。而且自動(dòng)平移門如果保持開啟時(shí)間過長，也會(huì)對(duì)電氣部件產(chǎn)生損害。由于微波雷達(dá)和紅外傳感器并不了解接近自動(dòng)門的人是否真要進(jìn)門，所以有些場合更愿意使用按鍵開關(guān)。 按鍵開關(guān)可以是一個(gè)觸點(diǎn)式的按鈕，更方便的是所謂肘觸開關(guān)。肘觸開關(guān)很耐用，特別是它可以用胳膊肘來操作。避免了手的接觸。