【正文】 .................................... 42 總結(jié) .................................................................... 48 致 謝 .................................................................. 49 參考文獻(xiàn) ................................................................ 50 附錄 1：外文原文及中文翻譯 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 .............................................. 34 A/D 轉(zhuǎn)換流程圖 ............................................. 35 A/D 轉(zhuǎn)換程序 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第一章 緒論 ............................................................. 1 旋轉(zhuǎn)門(mén)介紹 ....................................................... 1 手動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén) ................................................. 1 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén) ................................................. 1 某自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門(mén)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 ................................... 6 直流電機(jī)調(diào)速 ..................................................... 7 電機(jī)控制系統(tǒng)方案 ........................................... 7 PWM 調(diào)速原理 ................................................ 8 本設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容 ............................................... 9 總體控制方案設(shè)計(jì) ................................................. 9 第二章 硬件部分 ........................................................ 10 單片機(jī)介紹 ...................................................... 10 單片機(jī)發(fā)展歷史 ............................................ 11 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 .......................................... 11 常用單片機(jī)芯片簡(jiǎn)介 ........................................ 12 AT89S51 介紹 ............................................... 13 紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān) .................................................... 15 功能特點(diǎn) .................................................. 16 使用說(shuō)明 .................................................. 16 技術(shù)參數(shù) .................................................. 17 PWM 信號(hào)產(chǎn)生電路 ................................................ 17 直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng) .................................................. 18 IGBT 驅(qū)動(dòng)器的基本要求 ...................................... 18 IGBT 的驅(qū)動(dòng) ................................................ 19 H 橋電路 ........................................................ 22 電流檢測(cè) ........................................................ 23 霍爾效應(yīng) 霍爾元件 霍爾傳感器 .............................. 23 霍爾傳感器的分類(lèi) .......................................... 24 霍爾傳感器的特性 .......................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。為了很好的控制旋轉(zhuǎn)門(mén)轉(zhuǎn)速 ,采用 PID 進(jìn)行控制， PID 是過(guò)程控制中應(yīng)用最為廣泛的一種控制形式。軟件部分由主程序、中斷服務(wù)程序、采樣程 序、數(shù)字濾波程序、 PID 控制程序、 PWM 生成程序和看門(mén)狗程序等組成。硬件部分由單片機(jī)、紅外檢測(cè)開(kāi)關(guān)、 PWM 發(fā)生電路、 IGBT 及其驅(qū)動(dòng)電路、電流轉(zhuǎn)速反饋和采樣電路組成。 清華大學(xué)出版社 ， 2021 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 自動(dòng)化 0601 班 學(xué)生 趙 振 要求設(shè)計(jì)（論文）工作起止日期 2021 年 3 月 1 日 —— 2021 年 6 月 20 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 字 日期 教研室主任審查簽 字 日期 系主任批準(zhǔn)簽 字 日期 第 4 頁(yè) I 旋轉(zhuǎn)門(mén)自動(dòng)控 制器的設(shè)計(jì) 摘要 本文設(shè)計(jì)了一種旋轉(zhuǎn)門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由 AT89S51 單片機(jī)和 IGBT 及其驅(qū)動(dòng)電路等控制電路組成。 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 。 第 3 頁(yè) 主要參考文獻(xiàn)（資料）： 1． 何利民 ， MCS51系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 。主要內(nèi)容包括： 1)控制器設(shè)計(jì)主要思路以及實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案概要說(shuō)明； 2)單片機(jī)選型及其開(kāi)發(fā)工具的簡(jiǎn)介； 3)系統(tǒng)的控制方案設(shè)計(jì)說(shuō)明； 4)相關(guān)的電路原理電路圖 ； 5)軟件設(shè)計(jì)； 6)設(shè)計(jì)難點(diǎn)和遺留問(wèn)題（難題和解決方法，尚未解決的問(wèn)題和解決思路）； 7)設(shè)計(jì)課題相關(guān)的英文資料原文和譯文 。要求為轉(zhuǎn)門(mén)設(shè)計(jì)控制器，能滿足以下功能： 1. 使系統(tǒng)的控制曲線平穩(wěn)無(wú)波動(dòng)，門(mén)體運(yùn)行流暢，并且進(jìn)行無(wú)極無(wú)擾動(dòng)調(diào)速，用戶滿意。太原理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 旋轉(zhuǎn)門(mén)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(mén)集聚各種門(mén)體優(yōu)點(diǎn)于一身，其寬敞和高格調(diào)的設(shè)計(jì)營(yíng)造出奢華的氣氛，堪稱(chēng)建筑物的點(diǎn)睛之筆。旋轉(zhuǎn)門(mén)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。 2．來(lái)人能以步行速度旋轉(zhuǎn)，無(wú)人時(shí)停轉(zhuǎn) 3．能慢速旋轉(zhuǎn)以滿足殘疾人或老年人安全通過(guò) 4．如果出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)現(xiàn) 象，門(mén)倒轉(zhuǎn) 45 度，然后正轉(zhuǎn)，如果二次堵門(mén)，門(mén)倒轉(zhuǎn) 45 度，然后停止 5．原始數(shù)據(jù)： 轉(zhuǎn)門(mén)的內(nèi)直徑 2021mm 轉(zhuǎn)門(mén)的外直徑 2080mm 門(mén)扇高 2200mm 拖動(dòng)電機(jī)功率 單向交流供電 220V 50HZ 快速旋轉(zhuǎn) 0~9r/min 可調(diào) 慢速旋轉(zhuǎn) 0~4r/min 可調(diào) 第 1 頁(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容： 1. 深入現(xiàn)場(chǎng)了解轉(zhuǎn)門(mén)的運(yùn)行特點(diǎn)和要求 2. 收集有關(guān)轉(zhuǎn)門(mén)的控制功能要求 3. 制定控制方案 4. 以單片機(jī)為核心設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)門(mén)控制器 5. 給出控制器的主流程圖以及中斷流程程圖 第 2 頁(yè) 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件（論文）： 要求內(nèi)容準(zhǔn)確，敘述清晰流暢，圖文詳盡。 ，內(nèi)容包括： 1) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)電子文檔； 2) 有關(guān)的電路設(shè)計(jì)原理圖 ； 3）主要軟件流程圖 。 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 2． 王建校 ， 楊建國(guó) ， 寧改娣 ， 危建國(guó) ， 51系列單片機(jī)及程序設(shè)計(jì) 。 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021 4． 吳金戎 ， 沈慶陽(yáng) ， 郭庭吉 ， 805單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用 。本設(shè)計(jì)給出了旋轉(zhuǎn)門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)方法。紅外檢測(cè)開(kāi)關(guān)對(duì)人體進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)信號(hào)送入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)反饋電流及轉(zhuǎn)速的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，輸出控制信號(hào)，由 PWM發(fā)生電路產(chǎn)生 PWM 波，控制 IGBT 及其驅(qū)動(dòng)電路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)門(mén)的控制。主程序?qū)﹂_(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行掃描，確定控制方向，同時(shí)檢測(cè)電流，進(jìn)行過(guò)流保護(hù)，反饋速度通過(guò) PID 控制后輸出 PWM 控制量。 關(guān)鍵詞 ： AT89S51，旋轉(zhuǎn)門(mén)自動(dòng)控制系統(tǒng)， PWM， PID 控制 II 目錄 摘要 ..................................................................... I Abstract ................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 LT 系列霍爾電流傳感器 ...................................... 24 轉(zhuǎn)速檢測(cè) ........................................................ 25 絕對(duì)式光電編碼器 .......................................... 25 增量式光電編碼器 .......................................... 25 A/D 轉(zhuǎn)換 ........................................................ 27 ADC0809 功能 ............................................... 27 ADC0809 應(yīng)用 ............................................... 29 III 第三章 軟件部分 ........................................................ 31 單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具介紹 .............................................. 31 光電編碼器的測(cè)速方法及精度指標(biāo) .................................. 31 M 法測(cè)速 ................................................... 31 T 法測(cè)速 ................................................... 32 M/T 法測(cè)速 ................................................. 32 測(cè)速分辨率 ................................................ 33 測(cè)速誤差率 ................................................ 33 M 法測(cè)速流程圖 ............................................. 34 M 法測(cè)速程序 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 數(shù)字濾波 ........................................................ 36