【正文】 的一個(gè)反過程，它經(jīng)過慢速運(yùn)行、加速運(yùn)行、減速運(yùn)行、慣性運(yùn)動(dòng)直至停止這幾個(gè)過程。主程序主要是完成系統(tǒng)進(jìn)行初始化、中斷設(shè)置等功能?！　。?） 動(dòng)力馬達(dá)：提供開門與關(guān)門的主動(dòng)力，控制門扇加速與減速運(yùn)行。由于無需外接影響時(shí)間常數(shù)的限流電阻，所以提高了高頻性能；但是，由于電流波形為鋸齒形，將會(huì)產(chǎn)生較大的電磁噪聲。這六個(gè)字表示如下表：2) 通電狀態(tài) (C) (B) (A) 控制字A11006HAB10008HB10109HBC00101HC01103HCA01002H3) 控制電路模型如314圖所示：圖 314 　控制電路模型 斬波驅(qū)動(dòng)下面講的是斬波恒流驅(qū)動(dòng)的原理圖。六拍工作時(shí)，各相通電的電壓和電流波形如下圖312所示。如果對(duì)繞組通電一次的操作稱為一拍，那么前面所述的三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的流通電就需要三拍。當(dāng)C相斷電。A相定子磁極上的齒與轉(zhuǎn)子的齒形成對(duì)齒，同時(shí)。圖311 三相步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)我們把定子小齒與轉(zhuǎn)子小齒對(duì)齊的狀態(tài)稱為對(duì)齒：把定子小齒與轉(zhuǎn)子小齒不對(duì)齊的狀態(tài)稱為錯(cuò)齒。如果給處于錯(cuò)齒狀態(tài)的相通電．則轉(zhuǎn)子在電磁力的作躺下，將向磁導(dǎo)率最大(或磁阻最小)的位置轉(zhuǎn)動(dòng)，即向趨于對(duì)齒的狀態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)只能通過脈沖電源供電才能遠(yuǎn)行。近30年來．?dāng)?shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和水磁材料的迅速發(fā)展．推動(dòng)廠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展，為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用開辟了廣鬧的前景。　　菲涅爾透鏡是一種精密的光學(xué)系統(tǒng)，專門是用來與熱釋電紅外傳感器配套使用，其結(jié)構(gòu)如圖310所示。不同區(qū)的同心圓之間相互交錯(cuò)，減少區(qū)段之間的盲區(qū)。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。圖39 AT89C51外形及引腳排列 AT89C51主要特性：* 與MCS51 兼容* 4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器* 壽命：1000寫/擦循環(huán)* 數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年* 全靜態(tài)工作：0Hz24Hz* 三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定* 128*8位內(nèi)部RAM* 32可編程I/O線* 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器* 5個(gè)中斷源* 可編程串行通道* 低功耗的閑置和掉電模式* 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C51管腳說明：VCC：供電電壓。單片機(jī)從七十年代問世以來，在二十多年的時(shí)間里，發(fā)展異常迅速，并已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。BISS0001 應(yīng)用線路圖如37所示: 圖 37 BISS0001的熱釋電紅外開關(guān)應(yīng)用電路圖上圖中，運(yùn)算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號(hào)作第一級(jí)放大，然后由C3耦合給運(yùn)算放大器OP2進(jìn)行第二級(jí)放大，再經(jīng)由電壓比較器COP1和COP2構(gòu)成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發(fā)信號(hào)Vs去啟動(dòng)延遲時(shí)間定時(shí)器，輸出信號(hào)Vo經(jīng)晶體管T1放大驅(qū)動(dòng)繼電器去接通負(fù)載。當(dāng) 2腳輸出控制脈沖后，電子開關(guān)被接通，數(shù)字編碼電路和無線電發(fā)射電路由于得到電源而開始工作。不可重復(fù)觸發(fā)工作方式以下圖所示的不可重復(fù)觸發(fā)工作方式下的波形，來說明工作過程。然后耦合給運(yùn)算放大器OP2，再進(jìn)行第二級(jí)放大，同時(shí)將直流電位抬高為VM(≈)后，將輸出信號(hào)V2送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發(fā)信號(hào)Vs。2VOO控制信號(hào)輸出端。12腳（OUT2）和13腳（IN2）分別為第二級(jí)運(yùn)放的輸出端和反相輸人端。它的內(nèi)都是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、與門電路、狀態(tài)控制器、定時(shí)控制器、鎖定時(shí)間控制器和禁止電路等組成。熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電路見下圖所示。為了滿足這一要求，通常在熱釋電傳感器的使用中，總是要在它的前面加裝一個(gè)菲涅爾透鏡。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。其結(jié)果是使電介質(zhì)的一個(gè)表面帶正電，另一個(gè)表面帶負(fù)電，我們稱這種現(xiàn)象為電極化。熱釋電紅外傳感器能以非接觸形式檢測(cè)出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，同時(shí)，它還能鑒別出運(yùn)動(dòng)的生物與其它非生物。8751是在8031的基礎(chǔ)上，增加了4K字節(jié)的EPROM，它構(gòu)成了一個(gè)程序小于4KB的小系統(tǒng)。盡管單片機(jī)的品種很多，但是在我國使用的最多的是INTER公司的MCS51系列單片機(jī)，直到現(xiàn)在MCS51系列單片機(jī)仍不失為主流系列。只要在其勵(lì)磁繞組中有電流通過且產(chǎn)生了磁通，當(dāng)電樞繞組中通過電流時(shí)，這個(gè)電樞電流與磁通互相作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩使伺服電機(jī)投入工作。當(dāng)人走到離門不遠(yuǎn)的時(shí)候時(shí)，安裝在門上側(cè)的熱釋紅外線傳感器信號(hào)檢測(cè)裝置檢測(cè)到有人時(shí)，將啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈開門。 輔助光線傳感器 在需要的地方，自動(dòng)門可以安裝輔助光線傳感器（紅外對(duì)射保護(hù)裝置），當(dāng)門打開時(shí)，人站著不動(dòng)，用手遮擋輔助光線傳感器，門應(yīng)該保持打開狀態(tài)。 二、安全性設(shè)計(jì) 具有自動(dòng)反轉(zhuǎn)安全裝置，當(dāng)碰到障礙物或人體等異常狀況時(shí)，門扇自動(dòng)反轉(zhuǎn)退出，并在下次接近阻力區(qū)域時(shí)以安全速度前進(jìn)，避免夾人事件和機(jī)件損毀的現(xiàn)象發(fā)生，提高自動(dòng)門運(yùn)行時(shí)的安全性，延長(zhǎng)自動(dòng)門壽命。 課題的功能概述在自動(dòng)門使用上要根據(jù)安裝的環(huán)境及要求，考慮選擇自動(dòng)門的配置。其結(jié)果是眾多廠家一味地比拼價(jià)格，導(dǎo)致利潤微薄。本論文著重闡述了以單片機(jī)為主體，步進(jìn)電機(jī)、傳感器為核心的系統(tǒng)。通過單片機(jī)控制交流電機(jī)，使門自動(dòng)打開，當(dāng)人進(jìn)門后又可以使門自動(dòng)關(guān)閉。主要包括了微處理器(CPU)、存儲(chǔ)器(ROM、RAM)、輸入/輸出口(1/0口)和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能部件。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，各種方便于生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的自動(dòng)門系統(tǒng)就是其中之一。從新產(chǎn)品開發(fā)能力和質(zhì)量穩(wěn)定性方面 還不具備和進(jìn)口產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。自動(dòng)門不但能給我們帶來人員進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音等好處，更令我們的建筑增添了不少高貴典雅的氣息。例如增加門的數(shù)量，加大門扇寬度，增加關(guān)門延遲時(shí)間等。 由于采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配合T型齒條同步帶，使門體自低速至高速的運(yùn)行中具有卓越的穩(wěn)定性。 自動(dòng)門構(gòu)造的技術(shù)參數(shù) 一、 主要的技術(shù)指標(biāo)： 技術(shù)指標(biāo) 單門 雙開門 門重量 130kg1扇 100kg2扇 導(dǎo)軌長(zhǎng)度 2000~5000mm 開門速度 200~450mm/秒(可調(diào)) 閉門速度 200~450mm/秒(可調(diào)) 慢行速度 30~50mm/秒(可調(diào)) 開門時(shí)間 開門靜止后1~10秒的范圍內(nèi)(可調(diào)) 控制器 高速智能電腦處理器控制 馬達(dá) DC24V 40W無刷步進(jìn)電機(jī) 電源電壓 AC220V 50Hz 消耗功率 100W 手動(dòng)開啟力 安全功能 開閉時(shí)遇到障礙物能立即開啟,晚間轉(zhuǎn)換到報(bào)警功能 使用環(huán)境 20℃～+50℃ 二、主要構(gòu)造部件 部件特性 智能控制器：自動(dòng)檢測(cè)門的重量、寬度，使門保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈關(guān)門時(shí)，感應(yīng)探頭突然檢測(cè)到在離門1m的范圍內(nèi)有人，則立即停止電動(dòng)機(jī)關(guān)門，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈開門。 選用PWM調(diào)速系統(tǒng)控制直流伺服電機(jī)與VM系統(tǒng)相比，PWM調(diào)速系統(tǒng)有下列優(yōu)點(diǎn)：由于PWM調(diào)速系統(tǒng)的開關(guān)頻率較高，僅靠電樞電感的濾波作用可能就足以獲得脈沖動(dòng)很小的直流電流，電樞容易連續(xù)，系統(tǒng)的低速運(yùn)行平穩(wěn)，調(diào)速范圍較寬，可達(dá)1：10000左右。這里選用的是8751單片機(jī)。2．3 門控傳感器的選擇微波感應(yīng)器：又稱微波雷達(dá)，對(duì)物體的移動(dòng)進(jìn)行反應(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(chǎng)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)，雷達(dá)便不再反應(yīng)，自動(dòng)門就會(huì)關(guān)閉，有可能出現(xiàn)夾人現(xiàn)象。物體向外輻射紅外輻射的能量與物體的溫度和紅外輻射的波長(zhǎng)有關(guān)。自發(fā)極化的鐵電體平時(shí)靠捕捉大氣中的浮游電荷保持平衡狀態(tài)。熱電效果系溫度變化而產(chǎn)生的，這將在稍后說明之，因此只接受因溫度變化之能量(Energy)，而熱電型紅外線傳感器將電壓微分而輸出之。熱釋電傳感器利用的正是熱釋電效應(yīng)，是一種溫度敏感傳感器。濾光片為6mm多層膜干涉濾光片，對(duì)太陽光和熒光燈光的短波長(zhǎng)（約5mm以下）可很好濾除。②腳（V0）為控制信號(hào)輸出端，當(dāng)有傳感信號(hào)輸人時(shí)，V0輸出高電平。11腳（VDD）和7腳（VSS）分別為電源正、負(fù)端。3RR1輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端4RC1輸出延遲時(shí)間Tx的調(diào)節(jié)端5RC2觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端6RR2觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti的調(diào)節(jié)端7VSS工作電源負(fù)端8VRFI參考電壓及復(fù)位輸入端。 COP3是一個(gè)條件比較器。在Vc=“1”、A=“1”時(shí)，Vs可重復(fù)觸發(fā)Vo為有效狀態(tài)，并可促使Vo在Tx周期內(nèi)一直保持有效狀態(tài)。SCR采用1A的單向可控硅。SW1是工作方式選擇開關(guān)，當(dāng)SW1與1端連通時(shí)，芯片處于可重復(fù)觸發(fā)工作方式；當(dāng)SW1與2端連通時(shí)，芯片則處于不可重復(fù)觸發(fā)工作方式。AT89C2051是一種帶2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。RST：復(fù)位輸入。另外，該引腳被略微拉高。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。：整個(gè)PEROM陣列和三個(gè)鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號(hào)組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。圓環(huán)線多而密感應(yīng)角度大，焦距遠(yuǎn)；圓環(huán)線刻錄的深感應(yīng)距離遠(yuǎn)，焦距近。鏡片從外觀分類為：長(zhǎng)形、方形、圓形，從功能分類為：?jiǎn)螀^(qū)多段、雙區(qū)多段、多區(qū)多段。將連續(xù)的熱源信號(hào)變成斷續(xù)的輻射信號(hào)，使熱釋電傳感器能正常工作。同時(shí)．它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉外數(shù)控系統(tǒng)。以下是三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。轉(zhuǎn)子是由軟磁材料制成的，其外表面也均勻分布著小齒，這些小齒與定子磁極上的小齒的齒距相同．形狀相似。在步進(jìn)電動(dòng)的結(jié)構(gòu)中必須保證有錯(cuò)齒存在．也就是說，當(dāng)某一相處于對(duì)齒狀態(tài)時(shí)，其他相必須處錯(cuò)齒狀態(tài)。同時(shí)將Kb合上，使處于1/3個(gè)齒距角的B相通電，并建立磁場(chǎng)。至此，所有的狀態(tài)與最初時(shí)一樣．只不過轉(zhuǎn)子累計(jì)轉(zhuǎn)過了一個(gè)齒距。自動(dòng)門選用的是三相六拍的工作方式，即：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈ABBBCCCA；反轉(zhuǎn)通電順序?yàn)椋篈ACCCBBBA。圖 312 六拍工作方式相電壓電流波形 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成使用、控制步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)，其方框圖如313所示：圖 313 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)方框圖 .1脈沖信號(hào)的產(chǎn)生與分配步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)控制信號(hào)工作。比較器的一端接給定電壓Uc，另一端接取樣電阻上的壓降，當(dāng)取樣電壓為0時(shí)，比較器輸出高電平。單片機(jī)循環(huán)檢測(cè)紅外檢測(cè)電路和門行程檢測(cè)電路輸出信號(hào)，據(jù)此產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)門運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到控制方式發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的控制方式?！　。?） 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達(dá)所產(chǎn)動(dòng)力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。在開門過程中首先進(jìn)行門狀態(tài)檢測(cè)，根據(jù)所檢測(cè)到的信號(hào)判斷自動(dòng)門上次停機(jī)所處位置。 開門子程序流程圖 T0中斷服務(wù)程序流程圖主程序： 　 MOV R4，A 　　 INC R1 CLR R5，A SUBB A，R4 XCH A，R4 DEC R1 SJMP LP2 JB 00H，ROLE SPEED0 BIT ； 門行程行狀1 SPEED1 BIT ； 門行程行狀2 SPEED2 BIT ； 門行程行狀3 SPEED3 BIT ； 門行程行狀4 KEYDOOROPEN BIT ； 手動(dòng)門開按鈕 KEYDOORCLOSE BIT ； 手動(dòng)門關(guān)按鈕 MODE BIT ； 手動(dòng)/自動(dòng)切換