单片机控制自动门系统方案的设计(含程序)
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资料介绍：
摘要：本设计主要应用AT89C52作为控制核心，LED点阵显示芯片、步进电机、压力传感器、电位器相结合的系统。充分发挥了单片机的性能。给出了实现单片机控制自动门系统方案的软硬件设计系统框图。
关键词： AT89C52；步进电机；红外传感器；LED点阵显示芯片
引言
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门和自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只用于有需要的高档宾馆，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门和感应门就是指自动平移门。自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加感应器，当人走近自动门时，感应器感应到人的存在，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。
这次的毕业设计主要应用于通过单片机程序对LED点阵的显示顺序和步进电机的正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制。在门的两侧各有一个感应器，分别感应从里面出去和从外面进来的人。当有人或物品进入到感应器的扫描范围内，感应器就会做出感应，，中央处理器转而控制电机进行正转，实现了开门的过程。这其间，感应器不停的对其范围内的空间进行扫描，一旦两个感应器都无法扫描到其间的人或物品，也就说明人或物品已经离开，那么就开始执行关门程序。
在感应器的选择方面是很灵活的，在高档酒店、写字向中央处理器提出申请楼，可以选择高灵敏度的感应器；在人行道边上的银行、商店等经常有人路过的地方，可以选择特定区域有效的感应器；在医院手术室门前可以采用压力感应器；而车库的门可以采用固定光照感应器。而现在被广泛应用的感应器主要有微波感应器和红外感应器
我在设计时选择采用的是红外线感应器对是否有人进入感应区域进行感应，而没有采用微波感应器。这是因为微波感应器只能对其感应区域内运动的物体进行感应，虽说反应速度快，但对于其感应区域内不动的物体不能够进行感应，便会根据程序所设定的步骤进行关门操作，容易出现门将人夹到的行为。而红外感应器是对存在的物体进行感应，只要在其感应区域内有物体，红外感应器就能够感应到，而无需辨别感应区域内的物体是否是运动的，也就避免了门将人夹到的行为。
另外，在系统设计中加入了紧急刹车键和手动开关门键，主要是在系统出现故障时能对门进行人为的开关门操作，以缓和系统在意外情况下出现的故障。还有就是电机的转速是可控的，以适用各种场合。自动门控制系统中还加入LCD液晶屏显示欢迎信息以及客人离开时的送客信息，认人们感觉更亲切，感觉更人性化。
系统硬件总体逻辑设计
系统控制电路用MCS-51系列单片机与完全兼容的AT89C52作主控芯片，经扩展和接口电路构成控制系统。红外线传感器能以非接触形式检测人体中辐射出的红外线能量变化，并将此变化转变为电压信号输出。系统有自动和手动两种功能。电机选用单相交流电机，由三个控制信号P3.0、P3.1、P3.4来控制其正、反转和速度变化。
毕业设计说明书目录
1 引言……………………………………………………………………………1
2 方案论证和比较………………………………………………………………1
2.1系统的软硬件方案选择 …………………………………………………1
2.2显示部分方案选择 ………………………………………………………2
2.3 CPU部分方案选择 ………………………………………………………3
2.4传感器部分方案选择 ……………………………………………………3
2.5步进电机部分方案选择 …………………………………………………3
3 硬件设计………………………………………………………………………5
3.1硬件框图……………………………………………………………………………5
3.2 各模块功能说明…………………………………………………………………5
3.2.1系统硬件总体逻辑设计 …………………………………………………5
3.2.2 传感器部分………………………………………………………………5
3.2.3AT89C52部分 ……………………………………………………………6
3.2.4步进电机部分 ………………………………………………………………8
3.2.5A/D转换部分 ………………………………………………………………16
3.2.6LED点阵显示模块…………………………………………………………17
4 总体设计原理图…………………………………………………………………………21
5 设计软件部分……………………………………………………………………………21
5.1步进电机软件模块…………………………………………………………………21
5.2A/D转换器软件部分………………………………………………………………21
5.3总体设计流程图……………………………………………………………………22
5.4电路设计程序………………………………………………………………………23
6 软硬件系统的调试 ……………………………………………………………………27
6.1硬件静态的调试……………………………………………………………………27
6.2联机防真调试………………………………………………………………………28
7 附录………………………………………………………………………………………29
8 参考文献 ………………………………………………………………………………31
关键词： AT89C52；步进电机；红外传感器；LED点阵显示芯片
引言
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门和自动折叠门等，其中平开门用的场合较少，旋转门由于昂贵而且非常庞大，一般只用于有需要的高档宾馆，自动平移门使用得最广泛，大家一般所说的自动门和感应门就是指自动平移门。自动平移门最常见的形式是自动门机及门内外两侧加感应器，当人走近自动门时，感应器感应到人的存在，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。
这次的毕业设计主要应用于通过单片机程序对LED点阵的显示顺序和步进电机的正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制。在门的两侧各有一个感应器，分别感应从里面出去和从外面进来的人。当有人或物品进入到感应器的扫描范围内，感应器就会做出感应，，中央处理器转而控制电机进行正转，实现了开门的过程。这其间，感应器不停的对其范围内的空间进行扫描，一旦两个感应器都无法扫描到其间的人或物品，也就说明人或物品已经离开，那么就开始执行关门程序。
在感应器的选择方面是很灵活的，在高档酒店、写字向中央处理器提出申请楼，可以选择高灵敏度的感应器；在人行道边上的银行、商店等经常有人路过的地方，可以选择特定区域有效的感应器；在医院手术室门前可以采用压力感应器；而车库的门可以采用固定光照感应器。而现在被广泛应用的感应器主要有微波感应器和红外感应器
我在设计时选择采用的是红外线感应器对是否有人进入感应区域进行感应，而没有采用微波感应器。这是因为微波感应器只能对其感应区域内运动的物体进行感应，虽说反应速度快，但对于其感应区域内不动的物体不能够进行感应，便会根据程序所设定的步骤进行关门操作，容易出现门将人夹到的行为。而红外感应器是对存在的物体进行感应，只要在其感应区域内有物体，红外感应器就能够感应到，而无需辨别感应区域内的物体是否是运动的，也就避免了门将人夹到的行为。
另外，在系统设计中加入了紧急刹车键和手动开关门键，主要是在系统出现故障时能对门进行人为的开关门操作，以缓和系统在意外情况下出现的故障。还有就是电机的转速是可控的，以适用各种场合。自动门控制系统中还加入LCD液晶屏显示欢迎信息以及客人离开时的送客信息，认人们感觉更亲切，感觉更人性化。
系统硬件总体逻辑设计
系统控制电路用MCS-51系列单片机与完全兼容的AT89C52作主控芯片，经扩展和接口电路构成控制系统。红外线传感器能以非接触形式检测人体中辐射出的红外线能量变化，并将此变化转变为电压信号输出。系统有自动和手动两种功能。电机选用单相交流电机，由三个控制信号P3.0、P3.1、P3.4来控制其正、反转和速度变化。
毕业设计说明书目录
1 引言……………………………………………………………………………1
2 方案论证和比较………………………………………………………………1
2.1系统的软硬件方案选择 …………………………………………………1
2.2显示部分方案选择 ………………………………………………………2
2.3 CPU部分方案选择 ………………………………………………………3
2.4传感器部分方案选择 ……………………………………………………3
2.5步进电机部分方案选择 …………………………………………………3
3 硬件设计………………………………………………………………………5
3.1硬件框图……………………………………………………………………………5
3.2 各模块功能说明…………………………………………………………………5
3.2.1系统硬件总体逻辑设计 …………………………………………………5
3.2.2 传感器部分………………………………………………………………5
3.2.3AT89C52部分 ……………………………………………………………6
3.2.4步进电机部分 ………………………………………………………………8
3.2.5A/D转换部分 ………………………………………………………………16
3.2.6LED点阵显示模块…………………………………………………………17
4 总体设计原理图…………………………………………………………………………21
5 设计软件部分……………………………………………………………………………21
5.1步进电机软件模块…………………………………………………………………21
5.2A/D转换器软件部分………………………………………………………………21
5.3总体设计流程图……………………………………………………………………22
5.4电路设计程序………………………………………………………………………23
6 软硬件系统的调试 ……………………………………………………………………27
6.1硬件静态的调试……………………………………………………………………27
6.2联机防真调试………………………………………………………………………28
7 附录………………………………………………………………………………………29
8 参考文献 ………………………………………………………………………………31