【正文】 ， 51系列單片機(jī)及程序設(shè)計(jì) 。太原理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 旋轉(zhuǎn)門自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）： 旋轉(zhuǎn)門集聚各種門體優(yōu)點(diǎn)于一身，其寬敞和高格調(diào)的設(shè)計(jì)營造出奢華的氣氛，堪稱建筑物的點(diǎn)睛之筆。 科學(xué)出版社 ， 2021 3． 李光飛 ， 51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例 。為了很好的控制旋轉(zhuǎn)門轉(zhuǎn)速 ,采用 PID 進(jìn)行控制， PID 是過程控制中應(yīng)用最為廣泛的一種控制形式。旋轉(zhuǎn)門增強(qiáng)了抗風(fēng)性，減少了空調(diào)能源消耗，是隔離氣流和節(jié)能的最佳選擇。 ※ 具備預(yù)定位置停止的功能，美觀大方，易于通行。高水平地實(shí)現(xiàn)單向左旋轉(zhuǎn)或單向右旋轉(zhuǎn)，靜音無沖擊，核心部件高品質(zhì)化，用戶能得到物美質(zhì)優(yōu)的完美服務(wù)。二翼旋轉(zhuǎn)門在旋轉(zhuǎn)時(shí)都保證有一個(gè)關(guān)閉的角度，有效的隔離室內(nèi)外的空氣對流，是隔離氣流和節(jié)能的最佳方案。它同樣具有與旋轉(zhuǎn)門同等的安全性、節(jié)能性和智能化。有自動(dòng)旋轉(zhuǎn)方式和具人工操作感覺的半自動(dòng)方式。適用于銀行、商店、酒店、商場、辦公樓、機(jī)場、賓館及各種娛樂場所內(nèi)，為所在的建筑增添一份尊貴氣息。 二、技術(shù)參數(shù)： 三翼旋轉(zhuǎn)門標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格 如表 ： 表 內(nèi)直徑（ MM） 外直徑（ MM） 入口寬度（ MM） 華蓋高度（ MM） 門扇高度（ MM） 2200 2280 1475 200 2200 2400 2480 1615 200 2200 2600 2680 1755 200 2200 2800 2880 1895 200 2200 3000 3080 2035 200 2200 注：其中外尺寸含不銹鋼及氧化鋁外包飾尺寸，若為碳鋼結(jié)構(gòu)，外直徑尺寸增加 20MM。 九、殘疾人按鈕： 按鈕安裝在進(jìn)入口門柱邊上，按下按鈕，門扉將慢速轉(zhuǎn)動(dòng) 25 秒時(shí)間。電氣時(shí)代，電動(dòng) 機(jī)的調(diào)速控制一般采用模擬法，對電動(dòng)機(jī)的簡單控制應(yīng)用比較多。但發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是需要增加兩臺與調(diào)速電動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)電機(jī)和一些輔助勵(lì)磁設(shè)備，因而體積大，維修困 難等。 [2] 從 20 世紀(jì) 80 年代中后期起，以晶閘管整流裝置取代了以往的直流發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)組及水銀整流裝置，使直流電氣傳動(dòng)完成一次大的躍進(jìn)。 隨著計(jì)算機(jī)，微電子技術(shù)的發(fā)展以及新型電力電子功率器件的不斷涌現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)的控制策略也發(fā)生了深刻的變化。永磁材料技術(shù)的突破與微電子技術(shù)的結(jié)合又產(chǎn)生了一批新型的電動(dòng)機(jī)，如永磁直流電動(dòng)機(jī)，交流伺服電動(dòng)機(jī)，超聲波電動(dòng)機(jī)等。目前，晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)在我國國民經(jīng)濟(jì)各部門得到廣泛的應(yīng)用。 I— 電樞電流 。 改變電樞電路電阻的方法缺點(diǎn)很多，目前很少采用 :弱磁調(diào)速范圍不大，往往與調(diào)壓調(diào)速配合使用 。 VM 在調(diào)速性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)性上都具有優(yōu)越性，成為直流調(diào)速系統(tǒng)的主要形式。 設(shè)電動(dòng)機(jī)永遠(yuǎn)接通電源時(shí)其轉(zhuǎn)速為最大 Vmax，占空比 D=t/T，則電動(dòng)機(jī)的平均速度為 Vd=D?Vmax （ ） 式 （ ） 中： Vd— 電動(dòng)機(jī)的平均速度； Vmax— 電動(dòng)機(jī)全通電時(shí)的速度； D— 占空比。最早的設(shè)計(jì)理 念是通過將大量外圍設(shè)備和 CPU 集成在一個(gè)芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的ARM 系列的廣泛應(yīng)用， 32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場。手機(jī)、電話、 計(jì)算器 、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及鼠標(biāo)等電腦配件中都配有 12 部單片機(jī)。 單片機(jī)內(nèi)部也用和電腦功能類似的模塊，比如 CPU，內(nèi)存，并行總線，還有和硬盤作用相同的 存儲器 件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價(jià)錢也是低的，一般不超過 10 元 ， 用它來做一些控制工作 已經(jīng) 不是很復(fù)雜了 ， 我們現(xiàn)在用的全自動(dòng)滾筒洗衣機(jī)、排煙罩、 VCD 等等的家電里 面都可以看到它的身影！它主要是作為控制部分的核心部件。 可以說，二十世紀(jì)跨越了三個(gè) “ 電 ” 的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如 智能儀表 、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。該類型單片微型計(jì)算機(jī)具有串口、多級中斷處理系統(tǒng)和 16 位時(shí)序同步計(jì)數(shù)器， RAM 和 ROM 容量加大，尋址范圍可 達(dá)64KB，有的芯片還有 A/D 轉(zhuǎn)換接口。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或 數(shù)字電路 更加強(qiáng)大。如音樂集成單片機(jī)，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機(jī)的原理），就需要復(fù) 雜的類似于計(jì)算機(jī)的原理。缺點(diǎn) RAM空間過小，抗干擾較好。 P0 口： P0 口為一個(gè) 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。 15 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時(shí)器 0 外部輸入） T1（記時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為 RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲器。此功能可以實(shí)現(xiàn) “ 感應(yīng)輸出時(shí)間 ” 和 “ 封鎖時(shí)間 ” 兩者的間隔工作，可應(yīng)用于間隔探測產(chǎn)品；同時(shí)此功能可有效抑制負(fù)載切換過程中產(chǎn)生的 各種干擾。距離 35 米 ； 8）透鏡尺寸 (直徑 )： (默認(rèn) )； 9）工作溫度： 20℃ +70℃ ?；瑒?dòng)單元的位置由 CS ， U/D和 INC 三個(gè)輸入端控制。然而，要很好使用 IGBT，必須根據(jù)它的特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的、保護(hù)措施齊全的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行控制 ， 否則很容易造成IGBT 的損壞。 用 IGBT 作大功率全橋變換的功率元件時(shí)，由于工作在高速大功率開關(guān)狀態(tài)。重則將使逆變電路處于短路直通狀態(tài)，因此恰好給應(yīng)處于截止?fàn)顟B(tài)的 IGBT 加一反向柵壓。 (6) 驅(qū)動(dòng)電路簡單、成本低。 2）內(nèi)置的光耦可隔離高達(dá) 2500V/min 的電壓。 20 圖 EXB8..Series 的功能方框圖 表 給出了 EXB8..Series 的電氣特性 ： 表 EXB8..Series 的電氣特性 項(xiàng)目 符號 /單位 條件 額定參數(shù) EXB840 EXB841 EXB850 EXB851 最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 導(dǎo)通時(shí)間 t/us VCC=20V I=5mA 過流保護(hù)電壓 u/V VCC=20V I=5mA 過流保護(hù)延遲 t/us VCC=20V I=5mA 10 10 反向偏置電源電壓 U/V VCC=20V I=5mA 5 5 表 給出了 EXB8..Series 工作時(shí)的推薦工作條件。 1 20177。 4）內(nèi)置的過流保護(hù)功能使得 IGBT 能夠更加安全地工作。 IGBT 柵極驅(qū)動(dòng)實(shí)用電路最好自身對 IGBT 具有保護(hù)功能，并有較強(qiáng)的抗干擾能力。 (2) 信號應(yīng)有足夠的功率 驅(qū)動(dòng)電路輸入的信號作用于 IGBT 的柵極和射極之間。一個(gè)理想的 IGBT 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)具有以下基本要求。它所需的驅(qū)動(dòng)電流與驅(qū)動(dòng)功率非常小，可直接與模擬或數(shù)字功能塊相接，不需加任何附加接口電路而且轉(zhuǎn)換功率也大大提高。 X9313 的分辨率等于最大的電阻值被 31 除。 方案一：單片機(jī)直接產(chǎn)生 PWM 信號。 4）工作電壓： DC5V。 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。另外，該引腳被略微拉高。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 AT89S51 具有如下特點(diǎn)： 40 個(gè)引腳， 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器， 128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口， 5 個(gè)中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷， 2 個(gè) 16 位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ,2 個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（ WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯(cuò)誤率，也方便于更換。 用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 Intel 公司在 20 世紀(jì) 80 年代初發(fā)布了 MCS51 系列單片機(jī)，其代表芯片包括8051,8031,8052,8751，和 8752，這些統(tǒng)稱為 51 系列單片機(jī)?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成。 單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。汽車上一般配備 40 多部單片機(jī)，復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)上甚至可能有數(shù)百臺單片機(jī)在同時(shí)工作！單片機(jī)的數(shù)量不僅遠(yuǎn)超過 PC 機(jī)和其他計(jì)算的綜合，甚至比人類的數(shù)量還要多。目前，高端的 32 位單片機(jī)主頻已經(jīng)超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價(jià)格跌落至 1 美元，最高端的型號也只有 10 美元。 早期的單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。 總體控制方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)以 AT89S51 單片機(jī)為核心，控制 PWM 波形的生成，進(jìn)而對直流電機(jī)進(jìn)行控制。 絕大多數(shù)直流電動(dòng)機(jī)采用開關(guān)驅(qū)動(dòng)方式。 改變電樞電壓主要有三種方式 :旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組、靜止變流裝置、脈寬調(diào)制（ PWM）變換器 (或稱直流斬波器 )。 Φ — 每極磁通量 。 [5] 隨著新型電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展， IGBT(絕緣柵雙極型晶體管 )具有開關(guān)速度快、驅(qū)動(dòng)簡單和可以自關(guān)斷等優(yōu)點(diǎn)，克服了晶閘管的主要缺點(diǎn)。所以應(yīng)用先進(jìn)控制算法，開發(fā)全數(shù)字化智能運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)將成為新一代運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。變頻技術(shù)和脈寬調(diào)制技術(shù)已成為電動(dòng)機(jī)控制的主流技術(shù)。以上技術(shù)的應(yīng)用，使直流調(diào)速系統(tǒng)的性能指標(biāo)大幅提高，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展。特別是它的系統(tǒng)快速響應(yīng)性是發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)不能比擬的。這類控制可通過繼電器，可編程控制器和開關(guān)元件來實(shí)現(xiàn)。 門扉可用手自由推動(dòng)。 固定門翼安裝 1－ 2 把機(jī)械門鎖（根據(jù)門的直徑大小來配置）。 DELENZE 三翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門，即可手動(dòng)也可全自動(dòng)，每樘門的操作遵循 “ 常開－常閉 ” 的工作原理，這意味著冷空氣、塵土和噪音不會進(jìn)入建筑物內(nèi)，行人可以方便舒適地通過入口，而不會影響的節(jié)能效果。具備旋轉(zhuǎn)速度控制機(jī)能， 即使遇到強(qiáng)風(fēng)，也能安全進(jìn)出。簡單實(shí)用，安全穩(wěn)定，它將旋轉(zhuǎn)通道體系和最大旋轉(zhuǎn)直徑容為一體，同時(shí)滿足了 “ 最大程度的通行量 ” 與“ 完美無缺的除風(fēng)效果 ” 這 兩個(gè)相對立的條件，進(jìn)而使典雅的設(shè)計(jì)與產(chǎn)品的安全高度統(tǒng)一，形成一種具有劃時(shí)代意義的新型門戶體系。此類門適用于較小的通道，它同樣具有與旋轉(zhuǎn)門同等的安全性、節(jié)能性和智能化。 2 自動(dòng)式旋轉(zhuǎn)門功能特點(diǎn)： 感應(yīng)旋轉(zhuǎn)功能 急停功能定位停功能 磁卡識別功能 調(diào)速功能 安全防夾功能 防風(fēng)功能 夜間閉鎖功能 狀態(tài)及故障自動(dòng)顯示功能 安全防碰功能 防碰隱藏功能 慢速功能 門扇可折疊功能 消防中控功能 手、自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能 (1)兩翼旋轉(zhuǎn)門 兩翼自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門是集自動(dòng)旋轉(zhuǎn) 門和自動(dòng)平滑門二者優(yōu)點(diǎn)于一身的完美結(jié)合，是旋轉(zhuǎn)門、平移門和豪華展箱的完美結(jié)合，是融合世界先進(jìn)科技與現(xiàn)代時(shí)尚的經(jīng)典之作。 ※ 頂部裝有鐳射頂燈，開關(guān)可人工控制。 旋轉(zhuǎn)門按功能可分為手動(dòng)和自動(dòng)兩種，按類型可分為兩翼旋轉(zhuǎn)門、三翼旋轉(zhuǎn)門、四翼旋轉(zhuǎn)門 等。 第一章 緒論 ............................................................. 1 旋轉(zhuǎn)門介紹 ....................................................... 1 手動(dòng)旋轉(zhuǎn)門 ................................................. 1 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門 ................................................. 1 某自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門功能及相關(guān)技術(shù)參數(shù)介紹 ......................... 3 電機(jī)控制 ......................................................... 4 直流電動(dòng)機(jī)控制的發(fā)展歷史 ................................... 5 直流電動(dòng)機(jī)控制的研究現(xiàn)狀 ....