基于AT89C51单片机控制的自动门设计
摘要：在当代社会中，自动化的普及和信息化水平的发展，单片机的使用范围也变得宽广了，人们经常会在日常生活中发现它的应用。伴随着时代的发展，社会人文水平的提高以及科技力量的卓越进步，我们的生活中充斥着很多简便的自动控制系统。它最为重要的部分是MCU。这也充分的表明了自动控制系统是数字技术应用的一部分。因为它的技术先进又实用，所以人们相信这是科学技术的显著发展而带来的变化。人们的大脑也因此了解了更多有关这方面的知识，数字时代的发展将改变人类的生活，并将加速科学技术的发展。
该设计是一种红外自动门控系统，通过电机可以促使它发生位移。单片机接受到红外传感器识别并将其转化为电信号的人机能的红外能量。它被单片机所掌控，进而能够使门自动打开，当人进门的时候，门也能够自动关闭。本文是利用以AT89C51单片机为基础的红外探测与控制系统来完成课题研究任务的。
关键词: 电机；自动门；红外传感器；AT89C51
Design of Automatic Door Based on MCU Control
Abstract：In contemporary society, with the popularization of automation and the development of information technology, the use of single-chip computers has become wider. People often find its application in daily life. With the development of the times, the improvement of social humanities and the remarkable progress of scientific and technological forces, our life is full of many simple automatic control systems. Its most important part is the MCU. This also fully demonstrates that the automatic control system is a part of the application of digital technology. Because of its advanced and practical technology, It is believed that this is the change brought about by the remarkable development of science and technology. So People's brains know more about it. The development of the digital age will change human life and accelerate the development of science and technology.
The design is an infrared automatic door control system, through the motor can make it move to other place. MCU received infrared sensor recognition and converted it into electrical signals of the function of the infrared energy by people. Also, it is controlled by the single chip microcomputer, and then can make the door open automatically, when people enter the door, it can make the door lock up automatically. In my article, the infrared detection and control system based on AT89C51 microcontroller. And I use it to finish my research task.
Key words: Electric machinery；Automatic Door；Infrared sensor；AT89C51
目 录
第一章 绪论……………………………………………………………………………1
1.1选题的背景………………………………………………………………………………1
1.2自动门的演变史…………………………………………………………………………1
1.3电机自动控制系统的应用与发展………………………………………………………2
1.4课题研究的目的和意义…………………………………………………………………3
第二章 自动门控制系统的设计构架………………………………………………………5
2.1本课题的研究内容………………………………………………………………………5
2.2本课题研究的基本思路…………………………………………………………………5
2.3简述单片机控制自动门系统的实现……………………………………………………5
第三章 系统硬件设计………………………………………………………………………7
3.1硬件框图与电路原理图的设计…………………………………………………………7
3.2 单片机的介绍……………………………………………………………………………9
3.3热释电红外传感器………………………………………………………………………11
3.4BISS0001芯片的介绍……………………………………………………………………11
3.5步进电机 ………………………………………………………………………………14
第四章 系统软件设计与调试………………………………………………………………15
4.1主程序流程图的设计……………………………………………………………………15
4.2开门子程序流程图的设计……………………………………………………………16
4.3开门中断程序流程图的设计……………………………………………………………17
4.4T1中断服务程序流程图的设计…………………………………………………………18
4.5程序的设计………………………………………………………………………………19
4.6调试系统………………………………………………………………………………24
4.7门行程与故障检测………………………………………………………………………24
第五章 总结与展望………………………………………………………………………25
小结…………………………………………………………………………………………25
致谢…………………………………………………………………………………………26
参考文献……………………………………………………………………………………27
附录 …………………………………………………………………………………………28
第一章 绪论
1.1 选题的背景
在当代社会中，自动化的普及和信息化水平的发展，单片机的使用范围也变得宽广了，人们经常会在日常生活中发现它的应用。伴随着时代的发展，社会人文水平的提高以及科技力量的卓越进步，我们的生活中充斥着很多简便的自动控制系统。它最为重要的部分是MCU。这也充分的表明了自动控制系统是数字技术应用的一部分。因为它的技术先进又实用，所以人们相信这是科学技术进步的结果。它使人类了解更多，数字时代的发展将改变人类的生活，并将加速科学技术的发展。
为了好好完成本次的研究课题，我特意写了一份以单片机控制为基础的自动门控制系统设计的论文。它的本质是以单片机为基础，其次，它是把电机和传感器作为核心的系统。
1.2 自动门的演变史
对自动门的理论认知是从门的概念的延伸，即根据需要开发和改进门的功能。自动门是指:当有人或东西经过而临近门的时候，传感器会将接近门的动作进行识别，并把它当作是门打开的控制信号，接着，再利用电机的驱动系统把门给打开，当人们通过自己离开的动作来达到控制开启和关闭的效果时，门会慢慢的自行关闭。
大约在100多年前，自动门就已经开始被人们制造出来，并且慢慢的兴起使用在新兴建筑物上。In 1920s，美国的超市在开业的时候最先使用。随后，许多其他的建筑物也开始慢慢使用。起初，人们想尽一切办法想要给建筑物提供电源和速度控制，但都没法实现。这也导致了我们只能通过油压来实现。由于科学技术在这漫长的时间长河中得到了卓越的进步，此领域中的相关的核心技术也迎来了巨大的完善，这些使得直接控制电机也变成了市场上人们的首选。许多自动门都能够进行识别和控制，比如：自动感应、自动卡门。
在当代社会中，门的安全性能是人们关注门好坏的共识。门安全着重于有效出行以及在发生特殊情况时，人群能够得到有效的疏散。同时，它不仅能够强调要与周围环境相融洽，还可以体现出建筑艺术的美。大概在150年前，门才被开始出具规模的大批量生产。欧洲和美国是最先产出现代化的自动门的国家。如今，它已演变成了一个功能完善、制造精美和优质售后的家族体系。
1.3电机自动控制系统的应用与发展
电动机有什么作用呢？据我所知，它最为主要的作用就是可以把机械能转换为电能。它在第一、二、三产业的相关领域中都有得到利用。例如：军事、航天、农业等，亦如在汽车、拖拉机、电风扇等都存在着电动机使用的“足迹”。
据资料显示，在电力系统中，大约90%以上都是源自于电机。电动机和我们的生活紧密联系，不可分离。就好比“父母与自己子女的关系一样”。在中国，大约有60%生产的电力使用在了电机上。在电气时代，电机调速一般采用仿真方法。简单控制，它是由电机启动、制动、正负控制和顺序控制这四种控制方式所组成的。这种控制也是可控的。
那么我们怎样可以达到控制电机的目的呢?想要实现控制电机，我们可以通过两种方式来完成。（1）简单控制。将继电器、控制器和相应的元件等互相连接起来，就可以命令它。（2）复合控制。就是对电机在运行时，对所产生的参数就行分析与控制。什么是伺服系统呢?它又有什么作用呢?它能够驱使机械运动，产生位移变化。他能够将机械运动的过程完整的传送给控制系统。它可以通过对功率的处理，进而能够使驱动装置快速敏捷的控制位移、速度等。通过将电能转换成机械能，电驱自动控制系统基本上都能够满足移动机器的运动要求。数控机床的伺服系统不仅能够接受移动的位置，还可以进行转换与调整等，继而能够在轨道上做出各种复杂的机械运动，进而能够制造出人们所想要得到的工件的形状。伴随着国家经济的快速发展，在巨大经济的支撑和科研人员的努力下，我国的科学技术取得了突飞猛进的发展，数字脉宽调制、微电子和电气技术等都取得了惊人的进步。它也经历了巨大的演变。目前，普遍使用的有直流电机和交流电机。同时，伺服技术也正因科技的不断创新而不断的走向数字化。
随着LSI、VLSI制造技术的迅猛发展，计算机的机性能也得到了很大的提高，价格方面也越来越人性化，得到了广大民众的理解与认同。同时，由于电子技术的快速发展也大大提高了大功率的电子设备的性能。因此，这使得用微机控制各种类型的电动机成为可能，而且也是一种比较常用的方法。
同时，这也将充分利用电机的潜力，使电机的性能更符合使用要求，使新电机易于控制，使电机具备。
只要微电脑控制继电器电路或电子开关组件打开或关闭，相对简单的电机微电脑控制，如在适当的时间启动，制动或反转电机：计算机可编程控制器大多用于机床和生产线。根据一定的规则控制各种电机的动作。为了方便电机能够按规定的指令准确工作，在面对复杂控制的情况下，我们可以通过使用微电脑来控制电机的相关参数等，进而达到我们的目的。
利用微电脑控制电机，使其性能得到了巨大的改善。但在现实中，仍然存有着不少的毛病，例如：机械之间产生的摩擦力对电机会有或多或少的损坏、突发的火灾或电气自燃情况也会使电机沦为废铁等。无论是同步交流电机，还是并联交流电机，都拥有着比直流电机更令人简单明了的结构。它是交流电机使用正弦脉冲宽度调制进行速度调节的理想选择，但使用普通模拟或数字电路完成此任务更加困难。然而，通过计算机来控制却十分的方便。
复杂电机的计算机控制用在以下两个方面得到有效的体现:
1.发电机励磁系统的控制。不管是不是在有无故障时，它都能够使电机稳定的运行，从而能够达到最佳控制的效果。
2. 电机调速与位置的伺服控制。用于控制机械的速度，移动位置等。
电机计算机控制系统，计算机执行以下任务：
1.实时控制。根据现已规定好的驱动控制规则，我们在线可以检观测电机电压速度等物理量，并对其进行控制。
2.监控。对发生的事故能够给予警示和处理，能够诊断和管理系统。
3.数据处理。收集数据，进行分析与计算，最后再把它记录下来等。
1.4课题研究的目的和意义
随着时代的发展、社会的进步，我国的综合国力也得到了迅猛的发展。伴随着城市中高层建筑物不断的筑建，自动门也在不断地充斥于人们的日常生活中，人们与自动门的接触也日渐增加。比如：写字楼，行政机构，百货商场，医院等，自动门得到了普遍的应用。自动门不仅让我们的出行更为快捷方便，还能够有效的阻挡风尘，同时，也兼备着节省人力、降低噪音等优质的特点，并且也能够使显现出建筑物的典雅的气息。
在现在的生活当中，我们使用的比较多的是自动平移门。其实，自动门的种类有多种，在不同的场合我们需要使用不同类型的自动门，分别有推拉式，平开式，旋转式，折叠式等。
众所周知，最为普遍的自动平移门的结构形式为机械传动装置与门两边的红外线,当红外线识别到人存在时，就会将信号发送给控制器,接着再通过驱动装置把门给打开。当人穿过门后，门会自行慢慢的关上。在给门通电过后，因为它能够不需要人来进行看守，所以它能够节省能源，还可以体现出人们对环境的保护意识。
参考文献
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