【正文】 我們需要用兩 個(gè)一起 用于控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)另一塊用于電機(jī)的電源開關(guān)控制。 圖 控制器模塊實(shí)物圖 微控制器： 該電動(dòng)門控制器選用的微控制器是 STC89C52RC，指令上完全兼容 8051 系列，具備 512B的 RAM， 8KB FLASH 程序存儲(chǔ)器，具備看門狗 、 P4 口 、第三個(gè)定時(shí)器、 ISP 等擴(kuò)展功能 ，在 5V 電壓下其最高頻率可達(dá) 80MHz，這里選用其的主要考量在于兩點(diǎn)： 1 是它具備比AT89S52 系列更好的抗干擾能力； 2 是它的加密功能較為完善，有利于開發(fā)者保護(hù)其知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 控制板部分原理圖： VCCS1SWPB1 161Kr12 1510kr210ufC3Cap2GNDT2/40T2EX/4142434412337363031323334351819202122232425RxD/5TxD/7INT0/8INT1/9T0/10T1/11WR/12RD/13VSS16VDD38RES4ALE27PSEN26EA29X014X1151728INT3/39INT2/6IC?STC89C51RCGNDS?SWPBS?SWPB30pfC?Cap30pfC?Cap12Y?XTALGNDS?SWPB發(fā)光二極管D?*發(fā)光二極管D?*發(fā)光二極管D?*1KR?Res21KR?Res21KR?Res2 圖 單片機(jī) 控制板部分設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，主要就是利用單片機(jī) 的 IO 口做一些簡(jiǎn)單的連線，原理圖中晶振上下方的為起振電容，起振電容的容值大小取決于晶振的頻率。 其上有三個(gè)按鈕分別為開門狀態(tài)按鈕關(guān)門狀態(tài)按鈕以及停止按鈕。 而 LM393 是一個(gè)雙電壓比較器。 。 .輸入偏置電流低 :25nA .輸入失調(diào)電流低 :士 5 nA .最大輸入失調(diào)電壓 :士 3mV .輸入共模電壓范圍接近地電平 。 以此來調(diào)節(jié)紅外對(duì)射檢測(cè)模塊的檢測(cè)距離同時(shí)信號(hào)的放大。由這幾個(gè)元器件而組織搭起來的電路。封裝圖如下所示： 蘇州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 圖 原理圖 其內(nèi)部原理框圖如下圖所示： 圖 內(nèi)部原理圖 上圖 bis0001 紅外信號(hào)處理的原理框圖，外接元件可自由選擇。 IB運(yùn)算放大器偏置電流設(shè)置端。 1out 第一級(jí)運(yùn)算放大器的輸出端。當(dāng) Vc小于 Vr時(shí)禁止觸發(fā)：當(dāng) vc大于 vr時(shí)允許觸發(fā)。 A可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)端。 TX 約等于 19152R1C1。 圖 不可觸發(fā)方式下的各點(diǎn)工作波形圖 首先我們根據(jù)需要，利用 OP1 組成傳感信號(hào)的預(yù)處理電路，將信號(hào)放大。當(dāng) ” A” 接 0 電平時(shí)，在 TX 時(shí)間內(nèi)任何 V2 的變化都可被忽略，直至 TX時(shí)間結(jié)束，即所謂不可重復(fù)觸發(fā)工作方式 。 如下圖所示為可觸發(fā)方式下各點(diǎn)的變化波形。在 TX 時(shí)間內(nèi)，只要有 V5 的上跳變，則 V0 將從 V5 上跳變時(shí)刻算起繼續(xù)延長(zhǎng)一個(gè) TX 周期 1，若 VS 保持“ 1”的狀態(tài)，則 V0一直保持“ 0”的狀態(tài)，則在 TX周期結(jié)束后 V0 恢復(fù)為無效狀態(tài)，并且在封鎖周期 TI 時(shí)間內(nèi)任何 VS 變化都不能觸發(fā) V0 為有效狀態(tài)。三個(gè)部件在電路組成中起到極高的作用下面如圖所示是其原理圖模塊。由于金屬對(duì)其有屏蔽作用這一弱點(diǎn)，為解除這種隱患與另外 兩種檢測(cè)模塊相結(jié)合從而保障提高了電動(dòng)移門的安全性。在微波感應(yīng)區(qū)域內(nèi)，當(dāng)傳感器檢測(cè)出有人體或者較大體積的物體以一定速率移動(dòng)時(shí)，觸發(fā)控制電路工作，繼電器輸出端動(dòng)作，延時(shí)輸出 1 秒到 3 分鐘。 (3) 接近傳感器 TRIS972 共有 4根接線， PCB 板上設(shè)置有靈敏度調(diào)節(jié)電位器，可以使感應(yīng)器距離從 10cm10m 之間可調(diào)節(jié)，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)電位器按鈕 (綠燈旁 )，靈敏度增加，感應(yīng)距離增大。 其工作的 主要技術(shù)參數(shù)： 蘇州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 1. 輸入電壓： DC 12V (AC 220V 可選 ) 2. 感應(yīng)范圍： 7m 內(nèi)有效， 最 遠(yuǎn)可達(dá) 12m(可調(diào) ) 3. 感應(yīng)角度：有效角度 120 度，可調(diào)節(jié) 4. 信號(hào)輸出：繼電器觸點(diǎn)輸出 (常開 /常閉 可選） 5. 外形尺寸：長(zhǎng) x 寬 x 高 x x 微波檢測(cè)模塊主要特點(diǎn)為抗干擾能力強(qiáng)，探測(cè)范圍廣的特點(diǎn)。 電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制部分主要由光電耦與繼電器與三極管組成 。 這里我們繼續(xù)介紹一下我們所使用的 8050， 8050 三級(jí)管在這里我主要用來起到開關(guān)三級(jí)管的作用 ，是一種 NPN 型的硅材料三級(jí)管，最大集存器電流 ，直流電增益大概為 10到 60；功耗為 625mW，最大集存發(fā)射電 25v，頻率 150MHZ。用萬用表 電阻 擋測(cè)量管子三個(gè)電極中每?jī)蓚€(gè)極之間的正 向與 反向 的 電阻值。 2. 判定三極管集電極 c 和發(fā)射極 e。 圖 蘇州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路主要考慮的是電路的強(qiáng)弱電控制 ，而強(qiáng)弱電控制電路主要靠光電隔離與繼電器組成，說到光電隔離這里我們用光電耦元器件搭建的電路。 電機(jī)的 的接線設(shè)計(jì) 與單片機(jī) 接線主要是 弱電控制強(qiáng)電的原理，這里我們采用光電耦來實(shí)現(xiàn)光電隔離，然后通過繼電器來控制電機(jī)。 首先初始化各種定義端口以及中斷等，然后跟據(jù)開關(guān)門按鈕的狀態(tài)來執(zhí)行防夾子程序及電機(jī)控制子程序，最終來達(dá)到防夾目的控制。amp。 第 五 章 系統(tǒng)調(diào)試 整體調(diào)試 在整體調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn) 按鍵時(shí)會(huì)產(chǎn)生不靈敏的現(xiàn)象， 通過檢查與思考發(fā)現(xiàn)并不是接觸不良的原因 ，主要是由于按鍵存在抖動(dòng)現(xiàn)象為解除這一現(xiàn)象我們采用了防抖動(dòng)的設(shè)置，即在程序中按鍵時(shí)添加按鍵后延時(shí)一點(diǎn)時(shí)間和等待松手的檢測(cè)即一按一松計(jì)為一次成功。 在 PIR 前加了一塊菲涅爾透鏡后問題得到了圓滿的解決，同時(shí)在調(diào)試過程中延遲時(shí)間定時(shí)器與封鎖時(shí)間定時(shí)器的調(diào)節(jié)起著至關(guān)重要的作用因此我采用的是電位器來精準(zhǔn)調(diào)節(jié)。從 而改正了自身很多不大好的設(shè)計(jì)思維慣例。采用單片機(jī)系統(tǒng)用來采集與控制這些傳 感信號(hào)已達(dá)到保護(hù)防夾的作用，本系統(tǒng)采用多重保護(hù)的設(shè)計(jì)思想人身安全 放在首位 ，同時(shí)具有開關(guān)，電機(jī)控制，檢測(cè)，控制，特殊情況處理為一體的電路模塊，包含了電機(jī)一體化的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)將電子控制技術(shù)應(yīng)用于人們的平時(shí)生活之中，同時(shí)最大程度的保障安全實(shí)用的特性。 4 展望和體會(huì) 隨著科技的進(jìn)步與人民生活水平的提高以及減少人力資源的浪費(fèi)。 本設(shè)計(jì)主要著重于安全保障與自動(dòng)控制因此所研究的大前提方向是安全問題，科技進(jìn)步帶來的是安全問題，而我們所研究的是如何解決安全問題，具有極其重要的實(shí)際意義。整個(gè)過程充滿著驚險(xiǎn)與激動(dòng)， 特別是看到最終產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)，目標(biāo)的達(dá)成與實(shí)現(xiàn)，心中充滿著喜悅與充實(shí)，難以用語(yǔ)言來表達(dá)，同時(shí)本次設(shè)計(jì)的完成也離不開 馬強(qiáng) 老師與同學(xué)的幫助教導(dǎo)與支持。 在論文的撰寫上引用了很多別人的論文資料和成果， 也 在此特別感謝。//定義關(guān)閉按鈕 sbit led1=P1^4。//熱釋電紅外人體檢測(cè)端口 sbit s1=P2^1。//電機(jī)電源開啟關(guān)閉端口 sbit s5=P2^5。// uchar c=0。 for(x=z。y)。 //電機(jī)正轉(zhuǎn) while(s6==0)//當(dāng)門已經(jīng)開好 { s4=1。 s4=0。//開門狀態(tài)顯示燈關(guān)閉 led2=1。//電機(jī)反轉(zhuǎn) } } void protection() { 。 s4=0。//電機(jī)反轉(zhuǎn) while(s5==0)//當(dāng)門 已經(jīng)關(guān)好 { s4=1。//開門狀態(tài)顯示燈關(guān)閉 led2=1。 s4=0。x) for(y=110。大約延時(shí) 200ms. { //delay(500)。//門是否已經(jīng)開啟完全的開關(guān)量檢測(cè) uchar a=0。//紅外對(duì)射信號(hào)輸入端口 sbit s3=P2^3。//開門狀態(tài)顯示 sbit led3=P1^6。//定義停止按鈕 sbit key2=P1^2。正是由于老師的指導(dǎo)與幫助才能夠讓我在設(shè)計(jì)過程中少走很多彎路，同時(shí)也看到了自身很多不足之處，需要加以學(xué)習(xí)與改進(jìn)，在以后的學(xué)習(xí)與工作中具有巨大的影響意義。 蘇州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 致謝 “電動(dòng)移門防夾設(shè)計(jì)”的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了 ，可以說是在蘇州大學(xué) 學(xué)習(xí)過程中一個(gè)美好的答卷。同時(shí)安全問題已然已成為社會(huì)最主要問題的今天，自動(dòng)化控制的發(fā)展是不可避免的，同時(shí)我們也需要保障安全的大前提下完成自動(dòng)化的設(shè)計(jì)，而防夾門的應(yīng)用，多用于辦公地點(diǎn)，倉(cāng)庫(kù)，酒店， 銀行等多處地點(diǎn)的今天，這些人流量巨大的場(chǎng)所所帶來的安全問題不容忽視，所以我們的電動(dòng)移門的防夾設(shè)計(jì)前景廣泛。 3 存在的問題和改進(jìn) 用于本人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與眼光的受限，此電動(dòng)移門的防夾設(shè)計(jì)還需多處改進(jìn)之處，在防夾過程中有許多余的硬件資源被浪費(fèi)，同時(shí)防夾硬件的穩(wěn)定性得不到全面的肯定，在高溫或低溫的環(huán)境 下不能完全的肯定與保障安全工作 ，還有就是采用的都是傳統(tǒng)的傳感方式，沒有得到創(chuàng)新，以一種另類的傳感方式來實(shí)現(xiàn)信息的采集。編程最終生成 HEX 文件，再由 STC 燒錄文件燒錄到單片機(jī)中。但是還是需要對(duì)電機(jī)的控制電壓來選擇繼電器型號(hào)。 對(duì)射紅外電路調(diào)試 對(duì) 射紅電路在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)將距離改變后會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)器感應(yīng)電壓不穩(wěn) 定的現(xiàn)象，這里我們采用 LM393 解決了這一問題， LM393 在這里主要起著電壓比較器的作用，而我們?cè)谒姆聪蜉斎攵思右粋€(gè)電位器用來調(diào)節(jié)基準(zhǔn)比較電壓的大小從而解決了上述問題 。繼續(xù)檢續(xù)檢測(cè)三個(gè)開關(guān)量，若其中任何一個(gè)檢測(cè)到開關(guān)量，這里是邏輯或的關(guān)系，則電機(jī)控制程序中會(huì)控制開門，若三個(gè)都不存在開關(guān)量則繼續(xù)關(guān)門，直至門狀態(tài)控制器的彈簧開關(guān)檢測(cè)到開關(guān)量高電平則表示此時(shí)門已經(jīng)關(guān)閉，則電機(jī)的電源開關(guān)關(guān)閉，所有狀態(tài)顯示燈關(guān)閉，若未關(guān)閉繼續(xù)循環(huán)直至最終關(guān)閉。amp。 U2c107J1RELAY330R7Res2VCC+5vQ28050100KR8Res2VCC+220v51KR11Res2GNDD1DiodeM123 4電機(jī)U3c107330R8Res2VCC+5vQ38050100KR9Res2VCC+220v51KR12Res2D2DiodeVCC+220vGNDJ2RelaySPST+12+12GND單片機(jī)控制端口正反轉(zhuǎn) 單片機(jī)控制端口電機(jī)啟動(dòng) 電機(jī)正轉(zhuǎn) 電機(jī)反轉(zhuǎn) 電機(jī)啟動(dòng) 蘇州大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 第 四 章 軟 件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì)主要包含了 三 個(gè)模塊一個(gè)是主程序模塊，第二個(gè)是防夾模塊，第三個(gè)是電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 。 在單片機(jī)輸入端口端當(dāng)為高電平時(shí)光電耦的輸出端沒有電壓通過 8050 應(yīng)為三級(jí)管一個(gè)特性是發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，而這時(shí)的基級(jí)輸入電壓等于 0 所以三極管不能工作從而射級(jí)電壓小于 220V,而后繼電器會(huì)跳到開關(guān) 2，當(dāng)單片機(jī)的輸入端口為低電平時(shí)，光電耦工作從而光電耦的三腳輸出電壓為 220v經(jīng)過 8050集電極反偏從而產(chǎn)生集電極電壓從而繼電器 不在工作從而開關(guān)保持在開關(guān) 1,而我們同時(shí)在繼電器上方加了一個(gè)二極管其實(shí)是啟電路保護(hù)作用。在阻值小的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為集電極；在阻值較大的一次測(cè)量中，黑表筆所接管腳為發(fā)射極。 但到 這時(shí)，要注意 所用的萬用表筆 的極性，如果 是 紅表筆接的是基極 b。 當(dāng)然我也可以用測(cè)試法。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖簡(jiǎn)單明了如下圖所示： 這里我們采用的四腳封裝模式，其實(shí)它還具有 6 腳封裝與 8 腳封裝模式同時(shí)可列出如下圖： 圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 另外我們這里介紹繼電器的選擇與簡(jiǎn)介： 繼電器的選擇是多方向的，但我們需要根據(jù)實(shí)際情況來選擇繼電器器件，選擇前的第一步首先要明確繼電器所處的工作環(huán)境 ，那就是說工作電壓，工作的功率，還有就是選擇是單刀雙振還是單刀單振方式以及單刀多振方式等。同時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路主要是實(shí)現(xiàn)了一種弱電控制強(qiáng)電的功能，保障了電路的安全性。 接線端子說明如下： 1. 藍(lán)色線 繼電器輸出端 1 繼電器輸出 2 3. 紅色線 電源正極 (＋ 12V） 電源負(fù)極 (GND) 使用注意事項(xiàng)： (1) 微波傳感器產(chǎn)生的微波信號(hào)在傳輸、反射接收以及放大處理過程中可能引起