中州大学毕业设计题目:红外感应自动门设计姓名:XXXX班级:XXXXXXX学号:XXXXXXX指导老师:XXXX日期:XXXXXXX前言自动门开始在建筑物上使用,是在二十世纪年以后。
二十年代后期,美国的超级市场的开放,自动门开始被使用。
1930年,美国史丹利率先推出世界上第一樘自动门(此史料记载于纽约时报)。
其后,世界第一自动门品牌多玛在1945年将油压式、空气式自动门广泛推向市场,新建大楼的正门也开始使用了。
到了1962年,电气式已开始出现,之后伴随着城市的建设,自动门技术的领域每年都在增加。
当初,用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难,只好进行油压、空压速度控制,转换但因能源利用效率很低,然而伴随着电气控制的技术发展,现在电气控制技术已经成熟,直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。
例如:各种用可识别控制的自动专用门,如:感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。
门一般包括固定部分即门框,和一个或一个以上的可开启部分即门扇,其动能主要是允许和禁止出入。
自动门除了上述功能外,尚有以下功能:(1)门的启闭机械化、自动化,运行安全可靠。
门的启闭实现了电机驱动,大大减轻了出入门的劳动强度和通行效率。
由于采用了先进的控制技术和安全保护措施,使出入自动门更加安全可靠。
(2)门的密闭性能和节省能源的性能。
自动旋转门无论转到哪个位置对门外都是敞开的,对门内都是关闭的,因此能减少热量损失,减少尘土的侵入,增加了密闭性,节省了能源。
其他型式的自动门由于能快速自动关闭门并能调节门扇开启宽度,也增加了其密闭性和节省能源的性能。
(3)自动门增强了建筑物装饰美化功能。
由于自动门广泛采用了新设计、新装饰材料和新的加工工艺,其造型和结构与建筑物会更协调、更匹配、增强了建筑物美化功能。
(4)自动门可以满足多种特殊功能。
根据不同的应用场合和不同的需要有多种特殊功能的自动门应运而生。
例如,多种形式的旋转门、可折叠的自动旋转门、折叠自动门、可伸缩的庭院自动门等。
这些自动门都是为满足特殊需要而产生的。
目录第一章自动门概况 (2)1.1 研究背景与意义 (4)1.2课题研究的可行性 (5)1.3自动门的简介 (5)1.4 国内自动门发展现状 (6)1.5自动门的组成及分类 (7)1.5.1 自动门的组成 (7)1.5.2自动门的分类 (7)1.6 课题的功能概述 (8)1.7 设计的基本设计思路 (9)第二章系统硬件设计 (11)2.1 设计电路的框图和原理 (11)2.2 单片机介绍 (12)2.2.1 AT89C51主要特性 (13)2.2.2 AT89C51管脚说明 (14)2.2.3 芯片擦除 (16)2.3 热释电红外传感器介绍 (16)2.4 BISS0001芯片介绍和典型电路 (18)2.4.1 BISS0001的内部 (19)2.4.2 BISS0001的特点 (19)2.4.3 BISS001管脚图 (20)2.4.4 BISS001管脚说明 (20)2.4.5 BISS0001工作原理 (21)2.5 步进电机 (22)2.5.1 步进电动机有如下特点 (22)2.5.2 驱动控制系统组成 (23)2.5.3 斩波驱动 (24)2.6 故障检测及显示 (25)2.6.1 常见问题及可能原因 (25)2.7 门行程检测 (26)2.9 自动门安全使用事项 (28)3.1 系统软件结构 (29)3.2 各部分程序设计 (29)3.3 程序源代码 (31)第四章设计总结 (36)参考文献 (37)第一章自动门概况本章主要从自动门的研究背景与意义、课题研究的可行性、自动门的介绍、国内自动门发展现状、自动门的组成及分类、课题的功能概述、设计的基本设计思路等七个部分来对自动门进行简单的了解。
1.1 研究背景与意义21世纪的今天,门更加突出了安全理念,强调了有效性:有效的防范通行、疏散,同时还突出了建筑艺术的理念,强调门与建筑艺术的理念,强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。
自动门大规模专业化生产始于150年前,在不断发展和完善的过程中,涌现出大批独具规模专业制造商。
门的高级形式——自动门起源在欧美,迅速发展至今,已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。
大中型公共场所,为这些建筑增添了亮丽、时尚的姿态。
自动门从理论上理解应该是门的使用观念的延伸,是人们根据需要对门的功能的提升和完善。
所以对自动门的认识应该从人们对门功能的要求开始。
作为建筑物一部分的门,从最基本的意义上讲,要同时满足隔离外部环境和不妨碍人的通行这两种要求。
因此门体本身应牢固、密封。
自动门的普及和应用,改变了人们的防护意识,提升了人们的安全观念。
由于中国没有相关的自动门国家标准,导致自动门档次、质量良莠不齐。
如果你没有使用过自动门,最好选择一个由专业厂生产、能提供较完善售后服务的自动门品牌(目前有很多自动门品牌是有一些贸易公司购买散件加上自己拼装而成,应尽量避免购买此类产品)。
不要认为样本上全是外国语,资料也是外国语的商品就是进口商品,其实这样是违反国家规定的。
真正的知名品牌,合法的商品不会这样做。
自动门平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加雷达,当人走近自动门时,雷达感应到人的存在,给控制器一个开门信号,控制器通过驱动装置将门打开。
当人通过门之后,再将门关闭。
由于自动平移门在通电后可以实现无人管理,既方便又提高了建筑的档次,于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。
自动门的开门信号是触点信号,微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源。
微波雷达是对物体的位移反应,因而反应速度快,适用于行走速度正常的人员通过的场所,它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后,雷达便不再反应,自动门就会关闭,对门机有一定的保护作用。
红外传感器对物体存在进行反应,不管人员是否移动,只要在处于传感器的扫描范围内,它都会反应即传出触点信号。
缺点是红外传感器的反应速度较慢,适用于有行动迟缓的人员出入的场所。
1.2课题研究的可行性现如今自动化、信息化程度越来越高,单片机的应用领域也就越来越广,成为人们生活不可或缺的一部分。
随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得,数字时代的发展将改变人类的生活,将加快科学技术的发展。
通过对“红外线自动门控制系统”的研究和设计,我精心撰写了红外线控制自动门系统论文。
本论文着重阐述了以单片机为主体,步进电机、传感器为核心的系统。
1.3自动门的简介自动门英文名:automatic door自动门开始在建筑物上使用,是在二十世纪二十年代以后。
二十年代后期,美国的超级市场的开放,自动门开始被使用,受此影响,世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门,新建大楼的正门也开始使用了。
到了1962年,电气式已开始出现,之后伴随着城市的建设,自动门技术的领域每年都在增加。
当初,用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难,只好进行油压、空压速度控制,转换但因能源利用效率很低,然而伴随着电气控制的技术发展,现在电气控制技术已经成熟,直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。
例如:各种用可识别控制的自动专用门,如:感应自动门(红外感应,微波感应,触摸感应,脚踏感应)、刷卡自动门等。
现代自动门的操作主要有三种方。
①脚踏板式:在踏板之下装有压力开关。
②光电束式:在门的附近设置光束发射装置和光电传感装置。
③按钮方式:用手按类似开关的按钮使门扇打开。
自动门以滑动、铰链或折叠等方式启闭门扇。
为了防盗,必须同时装有特殊的设备,例如家庭用的自动门就需要装设来人识别装置或电视监视器等,对家庭以外的人员进行严格限制。
自动门在商场、宾馆、饭店、机场、车站、银行等场合已得到广泛应用。
1.4 国内自动门发展现状(1)厂家多,规模小 5~6 年来几年来,自动门在国内得到了快速的发展。
据不完全统计,目前国内大大小小生产自动门的厂家已有 50 多家,但普遍生产规模小,自主研发能力差。
从新产品开发能力和质量稳定性方面还不具备和进口产品竞争的实力。
(2)专业化分工趋势显现早期的生产厂家,一般是自主研发和生产,顶多委托代加工部分零部件。
近两年来,出现了专门生产主要部件的厂家,如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家,这一趋势使生产的门槛降低,进入的厂家进一步增多,导致竞争更加激烈。
(3)高、低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势,占据了高端市场,目前国内厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能,但生产工艺略嫌粗糙,质量水平参差不齐,整体档次较低,主要集中在低端市场。
(4)产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重,加之自动门产品往往是开发商而非最终用户在选择产品,所以价格因素占的比重较大,加剧了市场竞争。
其结果是众多厂家一味地比拼价格,导致利润微薄。
同时,由于价格过低,也使产品的持续改进和发展受到限制。
1.5自动门的组成及分类1.5.1 自动门的组成主控制器:它是自动门的指挥中心,通过内部编有指令程序的大规模集成块,发出相应指令、指挥马达或电锁类系统工作;同时人们通过主控制器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。
感应探测器:负责采集外部信号,如同人们的眼睛,当有移动的物体进入它的工作范围时,它就给主控制器一个脉冲信号;动力马达:提供开门与关门的主动力,控制门扇加速与减速运行。
门扇行运轨道:就像火车的铁轨,约束门扇的吊具走轮系统,使其按特定方向进行。
门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇,同时在动力牵引下带动门扇运行。
同步皮带(有的厂家使用三角皮带):用于传输马达所产动力,牵引门扇吊具走轮系统。
下部导向系统:是门扇下部的导向与定位装置,防止门扇在运行时出现前后门体摆动。
1.5.2自动门的分类自动门主要有:旋转自动门、弧形自动门、平滑自动门、平开自动门、折叠自动门、重叠自动门、医用自动门、卷闸自动门、车库自动门、特种自动门等。
1、按启闭形式分:可分为推拉门、平开门、重叠门、折叠门、弧形门和旋转门。
(1)推拉门:可细分为单开、双开、重叠单开、重叠双开和弧形门。
弧形门门扇沿孤形轨道平滑移动,可分为半弧单向、半弧双向、全弧双向。
为了最大限度的拓宽入口幅度,有的推拉(套叠)自动门可作成在开启终点与固定扇重合后一道手动平开,也归纳为推拉自动门。
(2)旋转门:可细分为有中心轴式、圆导轨悬挂式和中心展示区式等。
(3)平开门:可细分为单扇单向、双扇单向、单扇双向和双扇双向。