【正文】 最后我非常感謝老師給我這么好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，讓我親身去體會(huì)一個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的艱難性 。 在電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮單片機(jī)的記憶運(yùn)算、判斷控制能力，避免采用復(fù)雜的、穩(wěn)定性較差的模擬電路 。當(dāng)然也要開(kāi)動(dòng)自己的腦筋怎樣使系統(tǒng)電路更完美。在設(shè)計(jì)中， 要充分了解所用芯片的使用條件及輸入輸出的特性，這樣才能避免因使用錯(cuò)誤而多走彎路。這樣，不但思路清晰了許多，而且變短了不少。導(dǎo)致程序很長(zhǎng)且邏輯混亂。硬件調(diào)試與軟件調(diào)試是不能完全分開(kāi)的，許多硬件的錯(cuò)誤是通過(guò)對(duì)軟件的調(diào)試而發(fā)現(xiàn)和糾正的。這可以讓用戶(hù)清晰的看到程序執(zhí)行到何處，哪里出現(xiàn)錯(cuò)誤。有些錯(cuò)誤是因?yàn)榍贸绦驎r(shí)太快了，記憶符都寫(xiě)錯(cuò)，一改正錯(cuò)誤提示減少了很多。雖然有好多指令 是通用的，但并不完全一致。 26 第 5 章 系統(tǒng)仿真及調(diào)試 系統(tǒng)仿真調(diào)試 第一步調(diào)試是軟件對(duì)所編程序的調(diào)試，看是否存在語(yǔ)法錯(cuò)誤。 門(mén)行程檢測(cè) 門(mén)行程檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)門(mén)行程開(kāi)關(guān)的閉合情況來(lái)發(fā)送不同的信號(hào)，使電機(jī)改變轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制門(mén)運(yùn)行的速度以提高運(yùn)作效率，為了保護(hù)門(mén)不受到損害和保證門(mén)運(yùn)行效率， 在門(mén)行程檢測(cè)電路中設(shè)置了四個(gè)行程開(kāi)關(guān)。自動(dòng)門(mén)開(kāi)門(mén)后暫停一段時(shí)間 ，然后關(guān)門(mén)。 保存門(mén)狀態(tài) LOOP3: RET DELAY: LCALL DELAY100MS INC R1 23 CJNE R1,30,DELAY MOV R1,0 RET DELAY1: LCALL DELAY100MS INC R1 CJNE R1,10,DELAY1 MOV R1,0 RET DELAY2: LCALL DELAY100MS INC R1 CJNE R1,6,DELAY1 MOV R1,0 RET DELAY3: LCALL DELAY100MS INC R1 CJNE R1,1,DELAY1 MOV R1,0 RET DELAY100MS: MOV R7,100 DL1: MOV R6,8EH DL0: MOV R5,02H DJNZ R5,$ DJNZ R6,DL0 DJNZ R7,DL1 RET END 24 主流程圖： 圖 41 系統(tǒng)主程序流程圖 在開(kāi)門(mén)過(guò)程中首先進(jìn)行門(mén)狀態(tài)檢測(cè)，根據(jù)所檢測(cè)到的信號(hào)判斷自動(dòng)門(mén)上停機(jī)所處位置。 低速啟動(dòng) Z1: SETB X1 CLR X2 CLR X3 CLR X4 ACALL DELAY2 SETB X2 ACALL DELAY2 CLR X1 ACALL DELAY2 SETB X3 ACALL DELAY2 CLR X2 ACALL DELAY2 SETB X4 ACALL DELAY2 CLR X3 ACALL DELAY2 JB K1,Z1 Z2: SETB X1 CLR X2 CLR X3 CLR X4 ACALL DELAY3 SETB X2 ACALL DELAY3 CLR X1 ACALL DELAY3 SETB X3 ACALL DELAY3 22 CLR X2 ACALL DELAY3 SETB X4 ACALL DELAY3 CLR X3 ACALL DELAY3 SETB DJ 。 自動(dòng)復(fù)位指示燈 X1 BIT 。 關(guān)門(mén)信號(hào) YR1 BIT 。 開(kāi)關(guān) 1 YR BIT 。 系統(tǒng)主程序及主流程圖 主程序源代碼 ： K0 BIT 。整體電路如圖 35 所示。這樣不論是有人進(jìn)門(mén)或有人出門(mén)，都會(huì)有低電平信號(hào)輸入 INT0 端口，從而使單片機(jī)得到有人的信息，并調(diào)用相應(yīng)程序執(zhí)行相應(yīng)的開(kāi)門(mén)動(dòng)作。 設(shè)計(jì)在自動(dòng)門(mén)的門(mén)內(nèi)門(mén)外一定高度處各設(shè)置一個(gè)對(duì)射探測(cè)器。 信號(hào)分配 脈沖信號(hào) 負(fù)載 步進(jìn)電機(jī) 功率放大 圖 33 驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)圖 13 檢測(cè)模塊 檢測(cè)有無(wú)人進(jìn)出采用對(duì)射主動(dòng)紅外探測(cè)器。比較器的一端接給定電壓 Uo，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。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)。 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。在高速大力矩的工作環(huán)境，選擇三相步進(jìn)電機(jī)是比較實(shí)用的。 （ 4） 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)選擇 步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)選擇，這項(xiàng)內(nèi)容，很多客戶(hù)幾乎沒(méi)有什么重視，大多是隨便購(gòu)買(mǎi)。這是選購(gòu)電機(jī)比較重要的一項(xiàng)指標(biāo)。當(dāng)然，有些工況環(huán)境需要高速電機(jī) ，就要對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻、電感等指標(biāo)進(jìn)行衡量。扭力在幾個(gè) 或更大的情況下，就要選擇 8 1 130 等規(guī)格的步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的物理結(jié)構(gòu)，完全不同于交流、直流電機(jī)，電機(jī)的輸出功率是可變的。 (5)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)和機(jī)械負(fù)載采取相應(yīng)的措施。 (3)速度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) 及選型 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)： (1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比具有良好的跟隨型。當(dāng)有人靠近自動(dòng)門(mén)時(shí)，被熱釋電紅外傳感器接收下來(lái)，并將其轉(zhuǎn)換成信號(hào)，經(jīng)檢測(cè)放大電路內(nèi)部放大 （約 500倍）后使繼電器產(chǎn)生吸合，從而輸出開(kāi)關(guān)量 輸出給單片機(jī)。在本設(shè)計(jì)中需要完成的控制比較簡(jiǎn)單，以單片機(jī)片內(nèi)的基本硬件資源完全可以實(shí)現(xiàn)， 因此不需擴(kuò)展。 9 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 基本單片機(jī)系統(tǒng) 8051 單片機(jī)最早由 Intel公司推出， 作為系統(tǒng)的控制器，單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活，自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法，并且具有功耗低，體積小，技術(shù)成熟，成本低廉。對(duì)于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過(guò)安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個(gè)探測(cè)元上，從而使傳感器輸出電壓信號(hào)。 8 1—— D 腳 2—— S 腳 3—— G 腳 圖 26 熱釋電紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 26 是一個(gè)雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測(cè)元也是有正、負(fù)極性的。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場(chǎng)效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。 BISS0001 應(yīng)用線路圖如圖 25所示。在輸出延遲時(shí)間 Tx之外和無(wú) VS的上跳變時(shí)， Vo 保持低電平狀態(tài)。若為“一對(duì)多”或“多對(duì)一”報(bào)警系統(tǒng)，應(yīng)先將主機(jī)“一”（可以是發(fā)射機(jī)，也可以是接收引腳 名稱(chēng) I/O 功能說(shuō)明 1 A I 可重復(fù)觸發(fā)和不可重復(fù)觸發(fā)選擇端。 SCR采用 1A的單向可控硅。輸出脈沖信號(hào)的寬度由外接電阻 R9和電容 C6來(lái)決定。它的內(nèi)部是由運(yùn)算放大器、電壓比較器、與門(mén)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。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。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(chǔ)器。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。在 FLASH 編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。 — 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 — /RD：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在 FIASH 編程時(shí)， P0口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。 GND：接地。由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的AT89C51是一種高效微控制器， AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。 AT89C51是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。 圖 21 自動(dòng)門(mén)系統(tǒng)整體框圖 主要元器件介紹 單片機(jī) 單片機(jī)是把微型計(jì)算機(jī)主要 部分都集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)，即將運(yùn)算器，控制器，輸入輸出接口，部分存儲(chǔ)器以及其他一些邏輯部件集成在一個(gè)芯片上，故可以把單片機(jī)看成是一個(gè)不帶外部設(shè)備的微型計(jì)算機(jī)，相當(dāng)于一個(gè)沒(méi)有顯示器，沒(méi)有鍵盤(pán)，不帶監(jiān)控程序的單板機(jī)。在門(mén)的兩側(cè)各有一個(gè)感應(yīng)器，分別感應(yīng)從里面出去和從外面進(jìn)來(lái)的人。 無(wú)人時(shí)關(guān)門(mén)延遲 ,當(dāng)熱釋收發(fā)裝置沒(méi)有檢測(cè)到有人在離門(mén) 1m的范圍內(nèi)，將延遲 1秒啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈關(guān)門(mén)。于是，只