基于单片机能实现红外识别、RFID、指纹识别自控门控制系统设计
摘要：在这样一个处处充满惊喜的时代，随着经济的不断发展，人们的要求越来越挑剔。在时代不断更新的驱使下，自动门的使用变得越来越普遍，越来越多的建筑将这项技术运用其中。如银行，酒店，超市等。目前，国内外自动门的发展现状非常不平衡。国外产品的表现相对较好，但相对价格相对较贵。国内产品相对便宜但总体而言就有些差强人意了，容易出现一些问题。因此，本文设计了一种具有成本效益的自动门控系统。 它功能比较完善且价格实惠，并且在市场上具有很大的发展空间。由于MCU具有高兼容性，高可靠性和低成本，因此该论文使用AT89C52 MCU作为主要的控制器件。本论文的主题是自控门控制系统。它是基于单片机和模拟电路共同设计，在最后能完成对进出人员的有序控制，并且在控制期间能实现红外线，RFID，指纹等一系列识别。在识别完成情况下能完成自动开启并在识别人物之后立即关闭，当识别人物发现错误操作时能及时报警。该系统具有独特的人体模拟功能，可以匹配彼此的硬件功能。硬件执行简单的设备和资金，软件功能已得到改进，用于设备的恢复，所有系统的最终性能，高灵敏度，高水平的认知和比较。安全性好，最重要的是低成本和实用的做法。
关键词：单片机；自动门；实用性；灵敏度高
Design of Automatic Door Control System
Abstract: In such an era full of surprises, as the economy continues to develop, people's demands are becoming more and more critical. Driven by the constant renewal of the times, the use of automatic doors has become more and more common, and more and more buildings are using this technology. Such as banks, hotels, supermarkets, etc. At present, the development status of automatic doors at home and abroad is very uneven. The performance of foreign products is relatively good, but the relative price is relatively expensive. Domestic products are relatively cheap but overall they are somewhat unsatisfactory and prone to problems. Therefore, this paper designs a cost-effective automatic door control system. It is fully functional and affordable, and has a lot of room for development in the market. Due to the high compatibility, high reliability and low cost of the MCU, the paper uses the AT89C52 MCU as the main control device. The subject of this paper is the self-control door control system. It is based on the design of single-chip microcomputer and analog circuit. At the end, it can complete the orderly control of the incoming and outgoing personnel, and can realize a series of identification of infrared, RFID, fingerprint and so on during the control. When the recognition is completed, it can be automatically turned on and turned off immediately after the person is recognized. When the recognized person finds an error operation, the alarm can be promptly issued. The system features unique human body simulation capabilities that match each others hardware capabilities. The hardware performs simple equipment and capital, software features have been improved for device recovery, final performance of all systems, high sensitivity, high level of awareness and comparison. Security is good, and the most important thing is low cost and practical practice.
Keywords:Single chip microcomputer,automatic door,practicability,high sensitivity
目录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3课题研究的内容 2
第二章 自控门控制系统的总体设计 3
2.1 自动门的功能分析 3
2.2自动门技术参数的确定 3
2.3 自动门的机械传动结构设计 3
2.4 设计基本思路 4
2.5 系统总体规划 5
第三章 自控门控制系统的硬件设计 6
3.1主控芯片的选择 6
3.1.1基本单片机系统 6
3.1.2引脚说明 6
3.2红外检测 9
3.3 热释电红外检测 10
3.3.1 热释电红外传感器介绍 10
3.3.2 热释电红外传感器结构 11
3.3.3 BIS0001芯片介绍 11
3.4驱动模块 13
3.5电源模块设计 14
第四章 系统的软件设计 16
4.1程序流程图设计 16
4.2源程序 16
第五章 系统的调试 23
5.1软件的调试 23
5.2硬件的调试 23
5.3 出现的问题 23
第六章 总结 24
参考文献 26
第一章绪论
1.1课题研究的背景及意义
社会与科技的共同发展将人们的生命带入了21世纪，这个世纪正在迅速发展。随着人们生活水平的提高，人们改善生活环境的愿望也在不断增长。其中之一是由单片机控制的自动门控系统随着自动栅极芯片和传感器技术的成熟应用,它们的适用性越来越好，功能也越来越多，扩大了应用范围。自动门的使用不仅为人们提供舒适，节省能源，降低噪音等，而且使建筑更加现代和美观。从理论上说，自动门是门的高级版本，是增加了门的功能性的结果。因此，自动门的识别应从人们对门功能的需求开始。从门的产生到如今，门更完整，功能更强大。有效地防止，通过和撤离。自动门的发源地是欧洲和美国，并迅速发展到今天。自动门应用于酒店，医院，购物中心，地铁，高速列车等场所。方便于大众的同时也为自身提升了光彩，成为了一道美丽的风景线。有许多类型的自动门。自动平移门常见的有红外识别、RFID、指纹等。传感器开关检测到人的存在并立即发送控制信号以打开门，控制器将通过驱动器打开门。当人通过门时，门将关闭。因为自动滑动门可以在上电后无需电源即可进行管理，从而节省了大量资金，便于提高建筑质量。它在国内外建筑领域迅速得到认可。在建筑市场上也得到了大规模的普及。
自动门控系统已成为百货商店，地铁，机场等众多人群的首选，因为它可以使人群迁移成功，降低人员密度。
1.2国内外研究现状
自动门起源于上个世纪，用于建筑。在20世纪20年代，第一扇门被用于美国的超市。那时，使用液压自动门。随着电气化的发展，电动自动门也得到了发展，因为它比液压和气动更便于维护。自动门自动化随着经济的发展，大多数人仍在使用它。但是，在20世纪60年代，电气设备技术还处于阶段水平，电机速度控制不好，所以当时电动自动门的功能还不尽如人意。能源的使用效率达不到标准，相反的维护成本费还相当高。然而，随着计算机技术的不断发展，电气技术也得到了加强，使自动控制系统自动化。
在中国，自动门与生活经济的发展非常相似，几乎每个城市都有自动门。然而，在中国，由于起步和发展较晚，自主研发水平相对较低，大部分专利属于外国人。进入21世纪后，国内计算机水平发展迅速，可与国际先进水平并列。因此，还开发了使用计算机技术的自动门控制系统。
1.3 课题研究的内容
在本文档中，微控制器是主体，步进电机和传感器是最佳选择。当有人进来（进出）打开门。 如果人员未安装在连接到门上的红外传感器上的信号装置的上侧，则驱动电动机以驱动链条以打开门。如果没有人关闭门延迟，如果发射器温度计没有检测到门内一米之内的人，则电机会延迟1秒钟以使驱动链关闭。关上门，立即打开门。如果起动马达驱动所述驱动链以关闭门，感应传感器突然意识到某人是从门1米以内，则立即停止发动机关闭门并激活发动机的驱动链的打开门。
第二章自控门控制系统的总体设计
2.1 自动门的功能需求分析
使用购物中心的内部，设计不仅安全可靠。而且在设计时还增强了自动门的功能。据在商场，自动申报专为这个主题应具备以下功能自动门的要求：
1.打开和关闭门应具有手动和自动模式：
为了更好地控制，必须在手动和自动模式下提供自动门。手动和自动开门方法由一个双向开关控制。您可以通过将转变开关转到手动位置来手动打开或关闭门。如果转变开关转到自动位置，则不会手动打开。当双向开关转到自动位置时，手动门将不会打开，传感器将检测是否有人正在接近门并在门打开时关闭。
2．蜂鸣器的提示功能
当自动门打开或关闭时，蜂鸣器通过PLC发出信号，使行人采取行动。
3．防夹人功能
门的两侧都安装了红外传感器，以防止自动门夹事件。当有人靠近时，红外灯会亮起，提醒人们注意安全。
2.2 自动门技术参数的确定
自动门在安装时，应着重注意导轨的平直度和水平度是否精确，以及们体悬挂的两个点形成的直线，这能够有效地降低门的晃动。自动门使用后，特别是在使用开始时，应经常校准门以纠正操作引起的错误。
门的重量必须严格限控制，不得超过自动门能够承载的最大重量。自动门通常清洁并调整3个月至1年。
因为自动门的应用数量有限。像机场，超市和医院，每天有好多的人进进出出。在这种情况下，必须反复和全面地审查自动门的使用。
2.3 自动门的机械传动机构设计
为该项目设计的自动门适用于大量购物中心，对环境的要求非常高。因此考虑了以下几个方面：
1.电机：使用220V三相电机使驱动电机工作。因为它具有高功率和高可塑性。
2.导轨：设计为平行的，垂直挂起来，目的是为了使门扇更加的牢固。并在两侧配上密封好的毛刷，犹如一个封闭式的导轨，防止灰烬损坏并保护导轨和滑轮。
3.皮带轮：使用具有高强度和良好耐磨性的皮带轮。最重要的一点是 它可以减少震动。
4.皮带：在同步皮带中，同步皮带的齿部弯曲，齿廓的高度变高，并且皮带和齿轮之间的间隙减小，机械效率也提高。皮带下侧的皮带轮得到加强，皮带不易变形。使用的时间也就延长了。
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