【正文】 將多功能 8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， ATMEL的 AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除 100次。 AT89C51是一種帶 4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（ FPEROM— Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機從七十年代常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 10 問世以來，在二十多年的時間里，發(fā)展異常迅速，并已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域。 單片機介紹 單片機是把微型計算機主要部分都集成在一個芯片上的單芯片微型計算機，即將運算器，控制器，輸入輸出接口，部分存儲器以及其他一些邏輯部件集成在一個芯片上，故可以把單片機看成是一個不帶外部 設(shè)備的微型計算機，相當(dāng)于一個沒有顯示器，沒有鍵盤，不帶監(jiān)控程序的單板機。 （ 7）當(dāng)門扇要完成一次開門與關(guān)門，其工作流 程如下： 感應(yīng)探測器探測到有人進入時，將脈沖信號傳給主控器，主控器判斷后通知馬達運行，同時監(jiān)控馬達轉(zhuǎn)數(shù)，以便通知馬達在一定時候加力和進入慢行運行。 同步皮帶（有的廠家使用三角皮帶）：用于傳輸馬達所產(chǎn)動力，牽引門扇吊具走輪系統(tǒng)。 （ 4）門扇行進軌道：就 像 火車的鐵軌，約束門扇的吊具走輪系統(tǒng)，使其按特定方向行進。 （ 2）感應(yīng)探測器：負責(zé)采集外部信號，如同人們的眼睛， 當(dāng)有移動的物體進入它的工作范圍時，它就給主控制器一個脈沖信號。 系統(tǒng)硬件框圖如圖 2所示： AT89C51單片機 SRAM 紅外線檢測 門行程檢測 故 障檢測 EPROM 電機電路控制 故障顯示報警 控制方式切換 圖 2 紅外線自動門控制系統(tǒng)硬件框圖 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 9 感應(yīng) 自動門的種 類很多，在此，僅以平移型感應(yīng) 自動門機 作為設(shè)計的重點。單片機循環(huán)檢測紅外檢測電路和門行程檢測電路輸出信號，據(jù)此產(chǎn)生步進電機控制信號，電動機帶動門運行 ，當(dāng)系統(tǒng)檢測到控制方式發(fā)生改變時，系統(tǒng)進入相應(yīng)的控制方式。 總體結(jié)構(gòu)圖如下圖 1： 人體 信號 光學(xué)系統(tǒng)（菲涅爾透鏡） 熱釋電紅外 線傳感器 信號 處理 自動門 控制電路 圖 1 設(shè)計總結(jié)構(gòu)圖 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 8 第 2 章 . 系統(tǒng)硬件設(shè)計 設(shè)計電路的框圖和原理 （原理圖見 附錄Ⅰ） 紅外自動門控制系統(tǒng)的硬件組成如圖 21 所示。 關(guān)門中途來人，立即開門。當(dāng)人走到離門不遠的時候時，安裝在門上側(cè)的熱釋紅外線傳感器信號檢測裝置檢測到有人時，將啟動電動機帶動傳動鏈開門。 （ 3）復(fù)習(xí)在學(xué)校里所學(xué)的知識，并且聯(lián)系實際，想好設(shè)計方案等等。 課題研究的要求 （ 1）了解各種元器件的原理及其 在電路中的作用，繪制出電路原理圖。 隨著電子科技的不斷發(fā)展 , 各種智能控制系統(tǒng)進入人們的生活。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。 課題研究的目的和意義 自動門根據(jù)使用的場合及功能的不同可分為自動平移門、自動平開門、自動旋轉(zhuǎn)門、自動圓弧門、自動折疊門等，其中自動平移門使用得最廣泛，我們通常所 說的自動門、感應(yīng)門就是指自動平移門。完成事故報警、事故處理、系統(tǒng)診斷及管理等。根據(jù)給定的要求駛控制規(guī)律，對發(fā)電機的電壓，電動機的轉(zhuǎn)速等物理量實現(xiàn)在線實時控制。 用于鼓風(fēng)機或水泵的調(diào)速節(jié)能、數(shù)控機床、微型計算機磁盤驅(qū)動器、機器人等控制系統(tǒng)。用以保證正常工作時發(fā)電機電壓穩(wěn)定，發(fā)生故障后盡可能保持穩(wěn)定，達到優(yōu)化控制的目的。為了提高性能．在先進的數(shù)控交流伺服系統(tǒng)中，已采用高速數(shù)字信號處理芯片 (Digital Signal Processor 簡稱 DSP)，指令執(zhí)行速度達到每秒數(shù)百兆以上，且具有適合于矩陣運算的指令。則能方便的實現(xiàn)。若要進一步調(diào)節(jié)精度及動態(tài)性能，可采用矢量控制方案，它的調(diào)速性能將與直流電動機相當(dāng)。工作也比直流電動機可靠，但在頻率恒定的電網(wǎng)上運行時，他們的速度不能方便而又經(jīng)濟的調(diào)節(jié)。例如傳 統(tǒng)的直流電集合變流電機各有憂缺點，直流電動機的調(diào)速性能好。 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 6 至于復(fù)雜的控制，則要用微機控制電機的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角等等，使電機按指定的指令準確工作。 比較簡單的電機微機控制，例如在適當(dāng)?shù)臅r候讓電機啟動、制動或反轉(zhuǎn)之類，只要讓微機控制繼電器或電子開關(guān)元件使電路開通或關(guān)斷就可以了：在各種機床設(shè)備及生廣流水線中，現(xiàn)在已普遍采用微機的可編程控制器。此外電力電子技術(shù)的發(fā)展，使得大功率電子器件的性能迅速提高。目前，伺服技術(shù)正朝著交流化、數(shù)字化的方向迅速發(fā)展。具體在數(shù)控機床中，伺服系統(tǒng)接收數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的位移、速度指令，經(jīng)變換、放大與調(diào)整后，由電動機和機械傳動機構(gòu)驅(qū)動機床坐標軸、主軸等，帶動工作臺及刀架，通過軸的聯(lián)動使刀具相對工 件產(chǎn)生各種復(fù)雜的機械運動，從而加工出用戶所要求的復(fù)雜形狀的工件。伺 服系統(tǒng)是以機械運動的驅(qū)動設(shè)備，電動機為控制對象，以控制器為核心，以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構(gòu)，在自動控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。這類控制可通過繼電器，可編程控制 器和開關(guān)元件來實現(xiàn)。電氣時代，電動機的調(diào)速控制一般采用模擬法，對電動機的簡單控制應(yīng)用比較多。同樣，我國生產(chǎn)的電能中有百分之六十是用于電動機的。無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、商務(wù)和辦公設(shè)備中，還是在日常生活的家用電器和消費電子產(chǎn)品（如電冰箱、空調(diào)、DVD 等）中，都大量使用著各種各樣的電動機。門的高級形式 自動門 起源在歐美，迅速發(fā)展至今天，已經(jīng)形成了種類齊全、功能完善、造工精細的 自動門 家族。 21世紀的今天，門更加突出了安全理念，強調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時還突出了建筑藝術(shù)的理念，強調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧。當(dāng)初，用供給建筑物用電源進行電動機的速度控制很難，只好進行油壓、空壓速度控制，轉(zhuǎn)換但因能源利用效率很低，然而伴隨著電氣控制的技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在電氣控制技術(shù)已經(jīng)成熟，直接控制電動機的電氣式 自動門 逐漸成為主流。二十年代后期，美國的超級市場的開放， 自動門 開始被使用，受此影響， 世界第一 自動門 品牌多瑪在 1945年開發(fā)出油壓式、空氣式 自動門 ，新建大樓的正門也開始使用了。 自動門 指：可以將人接近門的動作（或?qū)⒛撤N入門授權(quán)）識別為開門信號的控制單元，通過驅(qū)動系統(tǒng)將門開啟 ,在人離開后再將門自動關(guān)閉，并對開啟和關(guān)閉的過程實現(xiàn)控制的系統(tǒng)。 本論文著重闡述了以單片機為主體，步進電機、傳感器為核心的系統(tǒng)。它實用性強，功能齊全，技術(shù)先進，使人們相信這是科技進步的成果。隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統(tǒng)開始進入了人們的生活，以單片機為核心的自動門系統(tǒng)就是其中之一。本課 題主要實現(xiàn)紅外線檢測和基于 AT89C51 的單片機控制系統(tǒng)。交流電機作為門驅(qū)動裝置。由于單片機系統(tǒng)的適應(yīng)能力強，穩(wěn)定性高，所以本設(shè)計采用 AT89C51 單片機作為主控制器。常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 作 者 ： 學(xué) 號 ： 系 部 ： 電氣工程系 班 級： 題 目： 基于 AT89C51 單片機的 自動門控制系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo) 者 ： 評閱者： 2022 年 月 日 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2 畢業(yè)設(shè)計（論 文）中文摘要 隨著科技的不斷發(fā)展，自動門在人們?nèi)粘Ｉ钪袛嗟玫搅藦V泛的應(yīng)用，同時對其安全性及各方面的性能的要求越來越高。自動門的控制系統(tǒng)是隨著人們對生活條件的不斷追求，科技的不斷發(fā)展應(yīng)運而生的高科技產(chǎn)品。 本次設(shè)計是紅外線自動門控制系統(tǒng)，使用紅外線傳感器作為感應(yīng)器，檢測到人體輻射的紅外線能量變化，將其轉(zhuǎn)化為電信號，傳給單片機。通過單片機控制交流電機，使門自動打開，當(dāng)人進門后又可以使門自動關(guān)閉。 關(guān)鍵詞 ： 單片機 熱釋紅外線傳感器 AT89C51 BIS0001 芯片 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 3 目 錄 第 1 章 . 緒論 課題研究的可行性 .............................................................................................................. 4 自動門 的 發(fā)展 ....................................................................................................................... 4 電機自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展 ....................................................................................... 5 課題 研究的目的和意義 ...................................................................................................... 6 課題研究的要求 .................................................................................................................. 7 設(shè)計的基本思路 .................................................................................................................. 7 第 2 章 . 系統(tǒng)硬件設(shè)計 設(shè)計電路的框圖和原理 ...................................................................................................... 8 單片機介紹 .......................................................................................................................... 9 AT89C51 管腳說明 ...................................................................................................... 10 AT89C51 主要特征 ...................................................................................................... 11 芯片擦除 ..................................................................................................................... 12 熱釋電紅外傳感器介紹 .................................................................................................... 12 BISS0001 芯片介紹和典型電路 ....................................................................................... 14 BISS0001 的內(nèi)部 結(jié)構(gòu)及特點 .................................................................................... 15 BISS001管腳圖 及管腳說明 .................................................................................... 16 BISS0001工作原理 .................................................................................................. 17 步進電機 ............................................................................................................