畢業(yè)論文-基于at89c52單片機(jī)的自動(dòng)門控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-09-07 00:27 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)固定角度，更高效率的完成每一次開關(guān)門，而且設(shè)計(jì)中更體現(xiàn)了防夾系統(tǒng)，即遇阻檢測(cè)系統(tǒng)，更加安全，最后的外圍設(shè)備電子時(shí)鐘、蜂鳴器、led燈也是由單片機(jī)來控制，更加人性化。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是有目共睹的。 AT89C52主要特性 單片機(jī)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)中核心部分，也是系統(tǒng)控制的平臺(tái)，有著非常好的可操作性和執(zhí)行性。所以本次設(shè)計(jì)中單片機(jī)部分是重點(diǎn)。AT89C52單片機(jī)具備一個(gè)完整的計(jì)算器所需要的基本組成部分，并且指令系統(tǒng)功能強(qiáng)大，執(zhí)行快。(1) 8031 CPU與MCS51 兼容(2) 全靜態(tài)工作：0Hz24KHz(3) 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定 (4)256*8位內(nèi)部RAM(5) 32條可編程I/O線(6) 3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(7) 6個(gè)中斷源(8) 可編程串行通道(9) 低功耗的閑置和掉電模式(10) 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C52管腳說明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口作為地址/數(shù)據(jù)總線，能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 P1口：P1口是單片機(jī)中唯一僅有單功能的I/O口，輸出信號(hào)鎖存在端口上，又稱為通用靜態(tài)端口。 P2口：和P1口相比多了轉(zhuǎn)換控制部分。 P3口：和P1口相比增加了一個(gè)與非門和一個(gè)緩沖器，使各端口有兩種功能選擇?？勺鳛锳T89C52的一些特殊功能口，描述如下： 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(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RST：接復(fù)位按鈕。ALE/PROG：在編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間讀取外部程序存儲(chǔ)器，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此期間讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性：XTAL1和XTAL2控制反向放大器。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。 XTAL1和XTAL2接外部晶振，作為計(jì)時(shí)器。 RST為復(fù)位按鈕。 ~。 ~。，控制自動(dòng)門手動(dòng)開和關(guān)。，負(fù)責(zé)開關(guān)門警示。具體引腳如圖2所示： HCSR501特性 技術(shù)參數(shù)：：DC5V至20V ：65微安 ：，低0V ：可調(diào)(~18秒)： ：L不可重復(fù)，H可重復(fù)，默認(rèn)值為H ：小于120度錐角，7米以內(nèi) ：15~+70度 功能特點(diǎn)： 1. 全自動(dòng)感應(yīng)：當(dāng)有人進(jìn)入其探測(cè)范圍則輸入高電平，人離開后延時(shí)輸出低電平。2. 光敏控制(可選）：光敏控制為可選功能,出廠時(shí)未安裝光敏電阻。3. 兩種觸發(fā)方式：L不可重復(fù)，H可重復(fù)?？商€選擇，默認(rèn)為H。 ：即感應(yīng)到紅外信號(hào)輸出高電平后，延時(shí)然后輸出低電平，期間不探測(cè)紅外信號(hào) ： 即感應(yīng)到紅外信號(hào)輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，繼續(xù)探測(cè)紅外信號(hào)，如果有人體在其探測(cè)范圍內(nèi)活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖健?. 具有感應(yīng)封鎖時(shí)間(默認(rèn)設(shè)置：)：在封鎖時(shí)間段內(nèi)感應(yīng)器不接收任何紅外信號(hào)?？蓱?yīng)用于間隔探測(cè)產(chǎn)品。也可以有效抑制外界頻繁的干擾。5. 工作電壓范圍寬：默認(rèn)工作電壓DC5V至20V ：靜態(tài)電流65微安，特別適合干電池供電的電器產(chǎn)品。 ：可方便與各類電路實(shí)現(xiàn)對(duì)接。 應(yīng)用范圍：作為傳感器它能配合單片機(jī)、繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)各類家用、商用電器的開關(guān)控制，是一種高技術(shù)產(chǎn)品。在 安防產(chǎn)品、人體感應(yīng)玩具、人體感應(yīng)燈具、工業(yè)自動(dòng)化控制等方面都有應(yīng)用。 ，經(jīng)測(cè)試靈敏度太高，故調(diào)整感應(yīng)距離至最低3m，2. 買來的元件采用不可觸發(fā)方式，更改為效果更優(yōu)的可重復(fù)觸發(fā)方式：即探測(cè)到人信號(hào)后輸出高電平后，在延時(shí)時(shí)間段內(nèi)，如果有人體在其探測(cè)范圍活動(dòng)，其輸出將一直保持高電平，直到人離開后才延時(shí)將高電平變?yōu)榈碗娖健? ，確保單片機(jī)每次間歇接收紅外模塊信號(hào)都正確，使系統(tǒng)更加安全可靠。 步進(jìn)電機(jī)是純粹的數(shù)字控制電動(dòng)機(jī)，它將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移．即一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度．因此作常適合單片機(jī)控制。近30年來．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展得益于數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和水磁材料的迅速發(fā)展，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)階段具有廣闊的前景。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有如下特點(diǎn): 步進(jìn)電機(jī)的角位移與輸入信號(hào)數(shù)嚴(yán)格成正比，具有良好的跟隨型。由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路組成的開源系統(tǒng)，非常簡單、廉價(jià)，又非?？煽俊?步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。易于急停、正反轉(zhuǎn)及變速。 速度可在很寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。低速下仍能保證獲很大扭矩，因此，一般可以不用減速器可以直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)只能通過脈沖電源供電才能運(yùn)行。它不能直接使用交流電源和直流電源。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)存在振蕩和失步現(xiàn)象，必須對(duì)控制系統(tǒng)和負(fù)載采取相應(yīng)的防干擾措施。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)自身的噪音和振動(dòng)較大，帶慣性負(fù)載的能力較差。 步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖、功率放大器等組成的系統(tǒng)進(jìn)行控制，其方框圖如圖3所示：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，在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制中，控制信號(hào)由單片機(jī)產(chǎn)生。其基本控制作用如下:（1) 反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制換相順序步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電換相順序嚴(yán)格安照步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作方式進(jìn)行。通常我們把通電換相這—過程稱為脈沖分配。三相六拍步進(jìn)電機(jī)工作方式通電換相的正序是AABBBCCCA；反序?yàn)锳CACBCBAB；共有八個(gè)通電狀態(tài)P1口輸出控制信號(hào)，0表示繞子通電，表示繞子斷電，則可以用六個(gè)字來表示六個(gè)通電狀態(tài)。這六個(gè)字表示如表1所示：A11006HAB10008HB10109HBC00101HC01103HCA01002H（2）通電狀態(tài) (C) (B) (A) 控制（3) 控制電路如圖4所示： 步進(jìn)電機(jī)開關(guān)門過程分為8步，每步正向或者反向轉(zhuǎn)360度，每步完成之后都由單片機(jī)檢測(cè)紅外模塊信號(hào)，然后繼續(xù)控制電機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)一步，達(dá)到安全開關(guān)門的目的。 平移式自動(dòng)門機(jī)組由以下部件組成：：它是自動(dòng)門的中心處理器，檢測(cè)紅外模塊信號(hào)發(fā)出相應(yīng)指令，指揮步進(jìn)電機(jī)、led指示燈，蜂鳴
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