基于单片机的地铁自动门设计仿真
基于单片机的自动门设计
基于单片机的自动门设计一、自动门的工作原理自动门的工作原理主要基于传感器的检测和单片机的控制。
通常,会在门的两侧安装红外传感器或微波传感器,用于检测人员的接近和离开。
当传感器检测到有人接近时,会将信号发送给单片机。
单片机接收到信号后,经过处理和判断,控制电机驱动电路,使电机转动,从而带动门的开启。
当人员通过后,传感器检测不到人员,单片机再次控制电机,使门关闭。
二、系统硬件设计(一)单片机选择在本设计中,选择了 STC89C52 单片机作为控制核心。
这款单片机具有性能稳定、价格低廉、易于编程等优点,能够满足自动门控制的需求。
(二)传感器模块选用红外传感器来检测人员的进出。
红外传感器通过发射红外线并接收反射回来的红外线来判断是否有人员。
当有人经过时,反射的红外线强度会发生变化,传感器输出相应的电信号。
(三)电机驱动模块为了驱动自动门的电机,采用了 L298N 电机驱动芯片。
L298N 能够提供较大的电流输出,满足电机的工作要求,并且具有良好的稳定性和可靠性。
(四)电源模块整个系统需要稳定的电源供应。
选择了合适的稳压芯片,将输入的市电转换为单片机和其他模块所需的 5V 和 12V 直流电源。
三、系统软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器和电机驱动模块的初始化等。
然后进入主循环,不断检测传感器的信号,根据信号状态控制电机的转动。
(二)传感器信号处理当传感器检测到人员接近时,单片机读取传感器的输出信号,并进行滤波和去噪处理,以确保信号的准确性和稳定性。
(三)电机控制算法为了实现门的平稳开启和关闭,采用了适当的电机控制算法。
例如,在门开启和关闭的过程中,逐渐增加或减小电机的转速,避免门的突然启动和停止。
四、系统调试与优化(一)硬件调试在硬件组装完成后,首先进行硬件调试。
检查各个模块的电源供应是否正常,传感器的输出信号是否准确,电机驱动电路是否能够正常工作等。
基于单片机的地铁自动报站器的设计
基于单片机的地铁自动报站器的设计地铁系统作为城市内部交通的主要枢纽,越来越受到人们的关注。
而自动报站器作为地铁安全、舒适、便利的重要组成部分,越来越受到人们的青睐。
本文将介绍一种基于单片机的地铁自动报站器的设计方案。
一、设计思路和方案在设计方案上,我们采用一种基于单片机的自动报站器,这是一种先进、可靠、稳定的设计方案。
其基本思路是通过控制单片机上的程序,实现对地铁列车到站信息的检测、处理、转换和输出。
下面对这一方案进行具体的设计。
1. 硬件设计硬件设计部分包括传感器、显示器、控制板和电源共四个方面。
(1)传感器:在车站进行报站操作时,需要利用传感器来检测是否到站。
这里我们采用红外测距传感器来实现,在地铁到站时可以通过检测载客量和控制门的打开和关闭来实现。
(2)显示器:显示器用于显示地铁到站的提示信息。
这里我们选择彩色液晶显示屏来完成显示。
(3)控制板:控制板是整个报站器的核心部位,包括单片机、程序和其他外围设备。
这里我们采用高性能的STM32F4单片机作为控制器。
(4)电源:电源是整个报站器的动力源。
在车站的电源比较稳定时,我们可以采用交流220V电源。
在车站电源不稳定时,我们可以通过采用蓄电池或其它备用电源来实现报站器的正常运行。
2. 软件设计软件设计部分包括主控程序、传感器驱动程序和显示程序三个方面。
(1)主控程序:主控程序是整个报站器的核心,它负责实现距离检测、图像识别、数据处理和输出等功能,并确保整个系统的稳定和可靠运行。
(2)传感器驱动程序:传感器驱动程序用于实现对车站传感器的控制和相应数据的采集。
(3)显示程序:显示程序用于数据的显示和相应的控制操作。
二、系统工作原理在地铁行进过程中,当车辆到达地铁站台时,由于红外传感器的检测,主控程序会通过分析分析控制器中预设的数据来进行下一步操作。
若到站,则主控程序通过运行相应的程序来发送报站信息到液晶显示屏。
同时,主控程序进行数据存储,以备之后的管理和维护。
基于单片机的地铁自动门设计(本科毕业论文)
天津工业大学毕业设计(论文)基于单片机的地铁自动门设计姓名:院(系)别:电子与信息工程学院专业:电子信息工程班级:指导教师:职称:2011年 6月6日天津工业大学毕业设计(论文)任务书院长教研室主任指导教师毕业设计(论文)开题报告表20011年 3 月 7 日天津工业大学毕业设计(论文)进度检查记录天津工业大学本科毕业设计(论文)评阅表(设计类)天津工业大学毕业设计(论文)成绩考核表摘要随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
本文设计了基于单片机的地铁自动门,该系统以单片机为主体,直流电机、转速测量为核心,实现地铁门的自动控制。
本设计主要应用8051作为控制核心,直流电机、红外传感器、磁开关相结合的系统。
通过单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制,从而对门进行开、关的控制;直流电机采用H桥驱动。
充分发挥了单片机的性能。
其优点是电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的使用和参考价值。
关键词: 8051;地铁自动门;直流电机;红外传感器;转速测量ABSTRACTWith the development of society, the progress of science and technology and people’s life level gradually improve, all sorts of convenience life automatic control system began to enter into people's lives, the automatic door systems with SCM as the core is one of them. This paper introduces the design of metro automatic door, based on single chip microcomputer as the subject in this system, dc motor, speed measurement as the core, realize the automatic control to iron.This design is mainly used the 8051 as control core, combin of DC motors, infrared sensors, magnetic switch.Making full use of the microcontroller performance. Through the microcontroller program control the dc servo motor foreward or inversion, thus control the door open or close; and close Dc motor driven adopt H bridge.Its advantage is the circuit is simple, software’s function is consummation, the control system is reliable, cost-effective is high,it has a certain use and reference value.Keywords: 8051, Metro automatic door,DC motor, Infrared sensors, Speed measurement目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 自动门的介绍 (1)1.1.2 单片机的发展 (3)1.1.3 电机自动控制系统的应用和发展 (4)1.2 课题研究的意义和目的 (6)第二章自动门系统方案 (7)2.1 设计思想和整体框图 (7)2.2 器件选型 (7)第三章自动门系统的硬件设计 (9)3.1 系统硬件整体逻辑设计 (9)3.2 控制器单元的硬件设计 (9)3.3 直流电机驱动模块 (15)3.4 检测模块 (19)3.5转速测量模块 (20)第四章软件设计 (23)4.1 整体程序流程图 (23)4.2 功能模块设计 (23)4.2.1 PWM信号发生程序设计 (23)4.2.2 转速测量模块程序设计 (26)第五章设计仿真与分析 (29)5.1 仿真软件介绍 (29)5.2 整体分析 (30)5.3 软件调试 (32)5.4 硬件仿真 (32)总结 (33)参考文献 (34)附录 (35)谢辞 (48)第一章绪论现代社会是一个快速发展的信息化社会,随着科学技术的不断进步,人们不断去追求舒适,方便的生活环境。
PLC的地铁自动门控制系统的设计
PLC的地铁自动门控制系统的设计PLC(Programmable Logic Controller)是一种用于控制工业自动化系统的计算机技术。
地铁自动门控制系统是一项重要的工程,负责确保地铁乘客的安全进出。
本文将重点介绍PLC的地铁自动门控制系统的设计。
首先,地铁自动门控制系统设计需要考虑以下几个方面:1.安全性:地铁自动门控制系统的设计应考虑乘客的安全。
系统应具备紧急停止按钮、防夹手装置以及安全门传感器等安全保护机制。
2.可靠性:由于地铁每天均有大量人员和车辆进出,自动门控制系统应具备稳定可靠的性能,以确保系统平稳运行。
3.效率:为了减少乘客的等待时间,控制系统应具备快速响应的能力。
系统应能根据地铁运行的实时情况,合理调整自动门打开和关闭的速度。
4.自适应性:地铁自动门控制系统应具备自适应性能,能根据外部环境变化,自动调整门的打开和关闭时间。
例如,在高峰期,自动门关闭的时间可以适当延长,以确保安全。
在设计PLC的地铁自动门控制系统时,可以遵循以下步骤:步骤一:需求分析首先需要明确自动门控制系统的需求,包括自动门的尺寸、运行速度、安全要求等。
同时,需考虑地铁站点的特点,包括客流量峰值、运营时间等,以便系统能够满足实际需求。
步骤二:硬件选型根据需求分析的结果,选择适合的PLC硬件设备。
硬件设备应具备高性能、稳定可靠,并且能够满足自动门控制系统的需求。
此外,还需选择合适的传感器和执行器,用于检测外界情况和控制门的运行。
步骤三:编写PLC程序根据需求分析的结果,编写PLC程序以实现自动门控制。
程序应包括自动门的开关控制、门的状态监测、安全保护等功能。
在编写程序时,应充分考虑系统的安全性、可靠性和效率。
步骤四:系统测试在完成PLC程序编写后,进行系统测试。
测试应包括正常运行测试和紧急停止测试。
通过测试可以验证系统的功能和性能,并对系统进行调整和优化。
步骤五:系统部署和运行根据测试结果,对系统进行必要的调整和优化后,进行系统的部署和运行。
轨道车辆电动自动控制门系统设计
长春工业大学毕业设计、毕业论文题目轨道车辆电动自动控制门系统设计学院电气与电子工程学院专业班级自动化指导教师XX姓名XX2016年6月日指导教师签字:2016年6月日评阅人签字:2016年6月日摘要电动自动控制门系统是轨道交通车辆的重要部分之一,它的可靠性直接关系着乘客的安全。
目前国内的高铁动车组多数采用单翼塞拉门,地铁采用双翼对开门。
国内常用的自动门主要是气动门,例如单翼气动塞拉门、双翼气动内藏式对开门,电动门作为一种新型的自动门系统,也逐渐被推广应用。
本次设计是轨道车辆电动自动门控制系统,采用光电漫反射开关作为传感器,通过接收器接收发射器发出的光线,当乘客反射回发射器发出的光线时,光电漫反射开关探测到的距离变少,光电漫反射开关立即发出开关信号,立即其转化为电讯号,进而传给单片机。
驱动装置采用直流电机作为门。
系统通过单片机控制直流电机,使门自动打开,当乘客进门后使门自动关闭,并且通过光电漫反射开关检测防止夹人现象。
本课题主要实现光电漫反射开关阻拦和基于AT89C51的单片机控制系统。
关键词:轨道车辆;自动门;AT89C51Rail vehicle electric automatic control system designAbstractElectric automatic control door system is one of the important parts of rail transit vehicles, its reliability is directly related to the safety of the passengers. At present most of the domestic high-speed rail EMU with single sliding plug door to open the door, the subway with double leaves sliding door. The automatic door is mainly pneumatic door, such as wing gas dynamic sliding plug door, aerodynamic wings built-in to open the door, electric door as a new type of automatic door system, is gradually being popularized and applied.Rail vehicle electric automatic door control system adopts photoelectric diffuse reflective switch as a sensor, the design, the light received by the receiver from the transmitter, when passengers reflected back to the transmitter to send out light, photoelectric diffuse reflective switch to detect the distance becomes less, photoelectric switch immediately issued a signal switch immediately its transformation for telecommunications number, and then transmitted to the single chip microcomputer. The driving device adopts a DC motor as a door. System through the MCU to control the DC motor, so that the door automatically open, after the passenger through door to automatically close the door, and through the photoelectric diffuse reflection switch detection to prevent the phenomenon of clamp people wounding. The main task of this paper is to realize the control system of photoelectric diffuse reflection switch blocking and AT89C51 based single chip microcomputer.Keywords: Automatic door rail vehicles;microcontroller;AT89C51目录第一章绪论 (1)1.1 论文选题背景及研究意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 论文研究的主要内容 (4)第二章方案论证 (6)2.1 系统设计要求 (6)2.2 系统方案论证 (6)2.2.1 单片机选择论证 (8)2.2.2 传感器选择论证 (8)2.3 总体方案设计图 (11)第三章硬件电路设计 (12)3.1 电动自动门工作原理 (12)3.2 系统原理框图 (12)3.3 AT89C51单片机系统 (13)3.3.1 单片机AT89C51各个引脚的作用 (15)3.3.2 AT89C51主要特性 (16)3.3.3 晶振电路设计 (16)3.3.4 复位电路设计 (17)3.3.5 报警显示电路设计 (18)3.4 “看门狗”监控控制电路 (18)3.5 RS-485通信 (19)3.5.1 总线驱动器芯片SN75176 (19)3.5.2 RS-485方式构成的多机通信原理 (20)3.6 光电漫反射开关 (21)3.7 BISS0001芯片介绍和典型电路 (22)3.7.1 BISS0001的内部 (22)3.7.2 BISS0001的特点 (23)3.7.3 BISS0001管脚图 (23)3.7.4 BISS0001管脚说明 (23)3.7.5 BISS0001工作原理 (24)3.8 电机控制单元设计 (26)3.8.1 LM629的特点 (27)3.8.2 LM629的引脚图及引脚功能 (27)3.8.3 LM629的系统框图 (28)3.9 直流电机驱动 (29)3.9.1 LMD18200主要特性 (30)3.9.2 LMD18200典型应用 (30)3.9.3 LMD18200内部结构和引脚说明 (30)3.9.4 LMD18200工作原理 (32)第四章软件设计 (33)4.1 系统软件结构 (33)4.2 各部分程序设计 (33)总结 (36)致谢 (38)附录1 程序清单 ..................................................................................................................... .40附录2 原理图 .. (46)第一章绪论1.1 论文选题背景及研究意义近年来无论是国内还是国外,未来在不断的城镇化进程中,轨道交通装备都将扮演着十分重要的角色,市场发展空间巨大。
基于单片机的地铁自动门设计仿真
基于单片机的地铁自动门设计仿真【摘要】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,各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
本文设计了基于单片机的地铁自动门,该系统以单片机为主体,直流电机、PWM调速、转速测量为核心,并检测地铁到站时是否稳定并与屏蔽门相重合,关门后发出报警声,提示乘客地铁即将启动,提高了乘客安全进出的保证,实现了地铁门安全的自动控制。
【关键词】8051;地铁自动门;直流电机;防挤压保护;转速测量0.引言高速轨道客车,特别是地铁已成为人们生活中重要的交通工具之一。
自动门是地铁车身的一个重要部分,随着人们对生活质量要求的逐步提高,使地铁的自动门控制系统向着智能化、集约化方向发展,并以实现最大的安全性、应用性和方便性为目标。
我国电控电动自动门技术还处在比较低的研究水平上。
为了使地铁自动门能够更好的为地铁服务,得到一种电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高的地铁自动门系统,本文研究一种双翼对开式自动门控制系统,实现了安全开门控制和防挤压等功能。
该系统以8051作为控制核心,直流电机、防挤压模块、限位开关等硬件相结合的系统。
1.地铁自动门设计思路本系统共有检测模块、主控制模块、驱动模块、执行模块、报警模块等。
首先地铁到站时通过测速仪检测地铁的车速,当车速为零时,即地铁停车稳定,再利用激光收发器,在屏蔽门上安装信号发射装置,在车门上安装接收装置。
当地铁到站时车门与屏蔽门重合,车门上的接收装置接收到信号开启车门,先开车门再开屏蔽门。
自动门快速打开,然后保持开门状态(保持时间由程序设定),开门保持状态结束后,自动门慢速关闭,如果在关门过程中遇到障碍物时,系统将控制自动门重新快速打开,然后保持开门状态,当开门保持状态结束后,自动门将重新慢速关闭。
当自动门到达关门的限位位置时,发出关门信号,蜂鸣器报警三声,提醒乘客车门已经关闭,地铁马上要启动,同时,关闭屏蔽门。
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计自动门控制系统是一种能够通过感应控制门的打开和关闭的智能系统。
它可以广泛应用于商业和工业领域,提供方便和安全性。
本文将介绍一个基于单片机的自动门控制系统设计。
首先,我们需要选择一个适合的单片机作为系统的主控制器。
通常,我们可以选择AVR或PIC单片机。
接下来,我们需要设计一个电路板以连接各种传感器和执行器。
在自动门控制系统中,我们需要使用多种传感器来收集数据,例如红外传感器和超声波传感器。
红外传感器可以用来检测门口是否有人或物体,超声波传感器则可以用来测量门与人或物体之间的距离。
一旦传感器探测到人或物体,单片机将根据预先设定的逻辑和算法来控制执行器完成门的打开和关闭。
执行器通常使用直流电机来驱动门的运动。
为了确保系统的可靠性和安全性,我们还可以添加一些其他功能。
例如,我们可以使用温度传感器来检测室内温度,并根据温度自动调节门的打开和关闭速度。
此外,我们还可以添加一个声音传感器来检测异常声音,以确保门的运行正常。
另外,为了方便用户,我们还可以添加一个液晶显示屏和按钮面板。
这样用户可以通过按钮面板来手动控制门的打开和关闭,并通过液晶显示屏来显示系统的状态。
最后,我们需要编写软件代码来实现系统的控制逻辑和算法。
在编程时,我们需要考虑到各种可能的情况,例如门与人或物体的距离、门的运动速度等。
我们还需要确保代码的可靠性和稳定性,通过适当的错误处理机制来防止系统崩溃。
总结起来,基于单片机的自动门控制系统设计涉及到硬件设计、传感器选择和连接、执行器控制、软件编程等多个方面。
通过合理的设计和实现,这种系统可以提供高效、安全和便利的门控制体验。
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计
基于PLC控制的地铁屏蔽门系统设计一、引言地铁屏蔽门是现代地铁站的重要组成部分,其主要功能是保障乘客安全,防止乘客误入禁止区域。
传统的地铁屏蔽门系统多是由机械部分和电气控制部分组成,本设计将采用PLC(Programmable Logic Controller)作为电气控制部分的核心,结合机械部分,实现地铁屏蔽门的开关控制。
本文将详细介绍基于PLC控制的地铁屏蔽门系统的设计和实现过程。
二、设计方案1. 系统结构地铁屏蔽门系统的结构主要由以下三个部分组成:PLC控制器、机械部分和传感器部分。
•PLC控制器:作为系统的核心控制组件,负责屏蔽门的开关控制和异常情况的处理。
•机械部分:由单向机械臂和开关门组成,负责实现屏蔽门的开关控制。
•传感器部分:负责检测屏蔽门的开合状态、乘客是否存在以及是否有异常情况等。
2. PLC控制器PLC控制器主要由以下四个模块组成:输入模块、输出模块、中央处理器(CPU)和通信模块。
•输入模块:用于检测传感器模块的信号,包含开、关门状态检测、人员检测、异常检测等。
•输出模块:用于控制机械臂和门的开关,包含机械臂向两个方向的控制信号和门的开关信号等。
•中央处理器(CPU):负责处理输入模块传来的信号和输出模块发出的控制信号,并根据逻辑算法实现开关门的控制。
•通信模块:可以通过串口或以太网等方式与其他设备进行通信,例如主控制台、外部传感器等。
3. 机械部分机械部分由单向机械臂和开关门组成。
机械臂可以向两个方向伸缩,实现开关门的控制。
开关门由电动弹簧控制,当机械臂处于关闭状态时,门艇自动关闭。
当机械臂伸出时,门才能打开,避免乘客误入。
4. 传感器部分传感器部分主要由以下三种传感器组成:门状态检测传感器、人员检测传感器和异常检测传感器。
•门状态检测传感器:用于检测门开合状态的传感器,反映到PLC控制器上,作为开关门的依据。
•人员检测传感器:用于检测是否有乘客通过门的传感器,反映到PLC 控制器上,根据需求决定是否开关门。
基于单片机的地铁自动报站器的设计
基于单片机的地铁自动报站器的设计一、引言随着城市的发展和人口的增加,地铁成为了现代城市中不可或缺的一部分。
为了提高地铁的运行效率和乘客的出行体验,地铁自动报站器的设计成为了一个重要的任务。
本文将介绍基于单片机的地铁自动报站器的设计方案。
二、设计思路地铁自动报站器的设计需要考虑到以下几个方面:车辆位置的精确获取、车站信息的存储和显示、报站信息的播放等。
基于这些需求,我们可以采用单片机作为控制核心,配合GPS模块、存储器和音频输出模块,实现地铁自动报站器的功能。
三、系统组成1. 单片机:选择适合的单片机作为控制核心,负责整个系统的控制和数据处理。
2. GPS模块:用于获取车辆的实时位置信息,精确到经度和纬度。
3. 存储器:用于存储车站信息和报站信息,包括站名、站序和报站语音文件等。
4. 音频输出模块:用于播放报站信息,将存储在存储器中的报站语音文件输出到扬声器。
四、系统原理1. GPS模块获取车辆位置信息:GPS模块通过接收卫星信号,获取车辆的经度和纬度信息,并通过串口将数据传输给单片机。
2. 存储器存储车站和报站信息:车站信息和报站信息预先存储在存储器中,包括每个车站的站名、站序和报站语音文件。
3. 单片机处理数据:单片机接收到GPS模块传来的位置信息后,通过与存储器中的车站信息进行比对,确定车辆当前所在的车站。
4. 音频输出模块播放报站信息:单片机根据当前车辆所在的车站,从存储器中读取对应的报站语音文件,通过音频输出模块将报站信息播放出来。
五、系统特点1. 高精度:通过GPS模块获取车辆的实时位置信息,可以实现对车辆位置的精确监控。
2. 灵活性:车站信息和报站信息可以预先存储在存储器中,可以根据实际需要进行修改和更新。
3. 实时性:系统能够实时获取车辆的位置信息,并根据位置信息播放相应的报站信息,提高乘客的出行体验。
4. 可扩展性:系统可以根据需要进行扩展,可以加入其他功能模块,如实时显示车站信息、乘客查询等。
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计
基于单片机的自动门控制系统设计主要包括以下几个方面:
1. 系统硬件设计:
- 选择合适的单片机,如常见的51系列单片机或者Arduino开发板。
- 连接门控制电路和传感器电路,如红外传感器、超声
波传感器或者光电开关等,用于检测门口的人员或物体。
- 连接电机驱动电路,用于控制门的开关动作。
2. 系统软件设计:
- 编写单片机的控制程序,根据传感器的信号判断门口
的人员或物体情况,控制门的开关动作。
- 设计门的开关逻辑,如通过红外传感器检测到有人靠
近门口时,自动打开门;当人离开门口一段时间后,自动
关闭门。
- 考虑到安全性,可以设置门的开关延时,避免频繁开
关导致的安全问题。
3. 系统测试和调试:
- 在硬件连接完成后,对系统进行测试和调试,确保传
感器和电机的正常工作。
- 通过调试程序,验证门的开关逻辑是否正确,检查是
否存在潜在的问题。
4. 系统扩展和优化:
- 根据实际需求,可以添加其他功能,如声音提示、显
示屏显示等,提升系统的用户体验。
- 对系统进行优化,如增加电池供电功能,以应对断电情况。
需要注意的是,具体的设计方案会根据实际情况而有所不同,上述仅为一个基本的设计框架,具体的细节需要根据实际需求和硬件条件进行调整和完善。
基于单片机控制的自动门系统设计
基于单片机控制的自动门系统设计一、系统概述本自动门系统主要由传感器模块、单片机控制模块、驱动模块和门体结构组成。
传感器模块用于检测人员的接近和离开,将信号传递给单片机控制模块。
单片机控制模块对接收的信号进行处理和判断,然后控制驱动模块来实现门的自动开启和关闭。
门体结构则包括门扇、门框和导轨等部分。
二、传感器模块传感器模块是自动门系统的“眼睛”,负责感知人员的活动。
常见的传感器有红外传感器和微波传感器。
红外传感器通过发射和接收红外线来检测人员。
当有人靠近时,红外线被反射回来,传感器接收到反射信号,从而判断有人接近。
红外传感器具有价格低廉、安装方便等优点,但容易受到环境温度和光线的影响。
微波传感器则通过发射微波并接收反射波来检测人员。
它不受环境温度和光线的影响,检测范围较大,但价格相对较高。
在本设计中,为了提高系统的可靠性和稳定性,采用了红外传感器和微波传感器相结合的方式。
当两个传感器同时检测到人员接近时,才触发门的开启动作。
三、单片机控制模块单片机是整个自动门系统的“大脑”,负责对传感器信号进行处理和控制驱动模块。
在本设计中,选用了常见的 51 系列单片机,如STC89C52。
单片机通过编程实现以下功能:1、对传感器信号进行实时监测和判断。
2、根据传感器信号控制驱动模块,实现门的开启和关闭动作。
3、设置门的开启和关闭时间,以及停留时间。
4、处理异常情况,如传感器故障、门体卡住等。
为了实现上述功能,需要在单片机中编写相应的控制程序。
程序采用 C 语言编写,具有良好的可读性和可维护性。
四、驱动模块驱动模块是自动门系统的“肌肉”,负责为门体的运动提供动力。
常见的驱动方式有直流电机驱动和步进电机驱动。
直流电机驱动结构简单、成本低,但控制精度相对较低。
步进电机驱动控制精度高,但成本较高。
在本设计中,考虑到成本和控制精度的要求,采用了直流电机驱动方式。
通过使用 H 桥驱动电路来控制电机的正反转,实现门的开启和关闭动作。
基于PLC的地铁自动门控制系统的设计
基于PLC的地铁自动门控制系统的设计摘要:本文提出了一种基于PLC的地铁自动门控制系统设计方案。
该系统利用PLC的高可靠性和表态优势,通过编写程序控制地铁车站进出站自动门的开闭和保护,实现地铁的自动运营。
本文分析了地铁车站进出门节点的特点,设计了相应的PLC程序,使用步进电机作为驱动器,实现了车站门控制便利、快捷和安全的目的。
关键词:PLC,地铁车站门控制,自动门,步进电机1.引言地铁作为城市公共交通工具的代表,拥有庞大的客流量。
针对这一特点,地铁车站相对于其他公共交通站点,具有进出门频繁、人流量大等特点。
为了实现地铁的高效安全运营,需要设计一种稳定可靠的系统,来实现地铁车站门控制。
2.系统设计本文设计的地铁自动门控制系统包括入口门和出口门。
地铁车站的入口门和出口门都具有开启、关闭和保护功能。
在设计时,本文考虑到地铁车站进出人流量大,出现门卡顿的情况概率较高,因此本文采用了PLC控制器来实现门控制。
2.1入口门控制对于地铁车站的入口门,本文设计了四个控制节点。
分别是车站入口的前门、验证区域的前门、验证区域的后门以及车站出口的前门。
本文利用PLC编写程序,实现入口门的控制。
具体实现包括进入车站前门自动开启,进入验证区域前门自动关闭、验证区域前门验证通过自动开启、验证区域后门自动关闭以及进入车站出口前门自动开启。
2.2出口门控制对于地铁车站的出口门,本文设计了两个控制节点。
分别是车站出口的后门和出站前的门。
本文同样利用PLC编写程序,实现了出口门的自动控制。
具体实现包括从验证区域走出车站时,车站出口后门自动开启,离开车站时,出站前的门自动开启。
2.3步进电机驱动本文采用步进电机作为驱动器,实现地铁车站门的自动开闭。
由于步进电机具有位置控制方便、易于控制、能与PLC配合完成复杂的自动门控制等特点,因此在本系统中的运用更显得实用和应用于广泛。
3.总结本文设计了一套基于PLC的地铁自动门控制系统,该系统充分利用PLC 控制器高可靠性和实时性的优势,实现了地铁车站门控制的自动化、便捷化和安全化。
基于单片机的自动门控制系统的设计与实现
基于单片机的自动门控制系统的设计与实现随着科技的发展,自动门控制系统越来越普遍应用在我们的生活中。
基于单片机的自动门控制系统是一种高效、稳定、可靠的控制系统。
本文将分步骤阐述如何设计和实现基于单片机的自动门控制系统。
设计和实现基于单片机的自动门控制系统的步骤如下:1. 确定系统的功能需求。
主要包括自动开门、自动关门、手动开关门、红外线感应门、密码开门等功能。
2. 确定系统的硬件设计。
硬件设计包括:单片机选型、电源电压的稳定性、电机控制器的选择、红外传感器的选择、门禁密码芯片的选择等。
要根据系统需求确定硬件资源。
例如,电机的控制器可以选择L298N芯片,L298N集成了双H桥驱动器,可以有效地驱动直流电机,控制门的打开和关闭。
红外传感器可以选择红外线发射和接收二极管,可以通过遮挡红外线来控制门的开关。
3. 确定系统的软件设计。
软件设计主要包括程序的编写和调试。
程序设计要根据硬件设计的功能需求来实现,主要包括:门的开关控制、红外线感应开门、密码开门等。
4. 硬件部署。
将完成硬件设计和软件设计的电路板安装在系统中,将电机安装在门上,并连接到电机控制器。
5. 软件调试。
通过程序的调试,对软件进行调试,确保系统的功能可以正常实现。
6. 系统测试。
进行各项测试,确保系统的可靠性和稳定性。
测试时间需要进行长时间的观测。
综上所述,基于单片机的自动门控制系统设计和实现不仅需要考虑硬件部分,还需考虑软件部分,确保系统的功能正常,稳定可靠。
在设计和实现过程中需要仔细考虑每一个细节,严格按照步骤进行,确保系统的性能和可靠性。
地铁自动报站器设计再分析:基于单片机的创新方案
地铁自动报站器设计再分析:基于单片机的创新方案地铁自动报站器是一种常见的交通工具,在现代城市交通中发挥着至关重要的作用。
它不仅可以提供准确的站点信息,还可以指导乘客到达目的地。
然而,现有的自动报站器技术存在一些问题,例如信息更新不及时、报站声音质量不高等。
因此,本文将重新分析地铁自动报站器设计,并提出一种基于单片机的创新方案,旨在解决这些问题。
首先,对现有的地铁自动报站器技术进行评估。
目前,许多地铁系统使用的自动报站器采用的是基于电子显示屏和语音提示的方式。
虽然这种设计在提供基本报站功能方面表现良好,但存在一些缺点。
比如,显示屏上的信息更新不及时,导致乘客无法准确了解当前站点信息。
此外,语音提示往往存在质量较差的问题,乘客难以听清报站信息。
基于上述评估,我们提出了一种基于单片机的创新地铁自动报站器设计方案。
该方案不仅可以提供准确的站点信息,还可以改善报站声音质量。
在这个方案中,我们将使用单片机作为控制核心。
单片机具有体积小、功耗低、可编程性强等特点,非常适合用于地铁自动报站器的设计。
通过连接各个车厢的传感器,单片机可以准确地获取当前车厢所在的站点信息。
同时,单片机还可以控制报站声音的产生和输出。
为了提高报站声音质量,我们将采用数字音频处理技术。
具体而言,我们可以使用数字滤波器来滤除背景噪音,使报站声音更加清晰。
此外,我们还可以利用语音合成技术,通过控制单片机输出适当的语音合成参数,使得报站声音更加自然、流畅。
另外,为了保证信息更新的及时性,我们将引入无线通信技术。
通过与地铁车辆的无线通信,单片机可以实时获取到地铁当前所在的站点信息,并及时更新到报站器中。
这样,乘客就可以随时了解到当前的站点信息,不再存在信息更新不及时的问题。
总结回顾一下,我们提出了一种基于单片机的创新地铁自动报站器设计方案。
通过使用单片机作为控制核心,引入数字音频处理和无线通信技术,我们可以解决现有地铁自动报站器技术存在的问题,并提供更准确、清晰的报站信息给乘客。
基于单片机的轨道客车自动门设计资料
基于单片机的轨道客车自动门设计学生姓名:学生学号:院(系):电气信息工程学院年级专业:电子信息工程指导教师:助理指导教师:二〇一五年五月摘要摘要随着社会不断地发展、科技的进步、人们的生活水平的提高,以在各个行业中自动化控制的技术已经广泛应用,自动控制技术给人们带来了极大的方便。
在今天,自动控制技术已经成为了工业生产、农业、国防以及人们生活中不可或缺的重要组成部分,以单片机为核心控制器的自动门系统就是其中的一种。
在当前,自动门在中国市场的需求越来越大,但有相当一部分的自动门依然是依靠国外进口,自动门的技术就国内而言还处于初级发展的阶段,技术上与外国还存在着一定的差距。
为了打造自己的品牌,让自动门技术能为我们来服务,自动门技术的研究很有必要。
本论文设计了基于单片机的轨道客车自动门,该系统主要以AT89C51作为控制核心,利用人体红外线传感器作与加速度传感器做检测模块,当加速度传感器识别到列车为停止时,继续判断人体红外线传感器是否检测到了红外能量变化,当人体红外传感器检测到有红外能量时,将会发出信号给单片机,从而触发单片机中断,再由单片机通过 ULN2003驱动步进电机动作,从而实现轨道客车车门的自动控制。
关键词自动门,步进电机,人体红外线传感器,加速度传感器AbstractAbstractAlong with the social development and progress of science and technology unceasingly, the improvement of living standards, people in the automation control technology has been widely used in various industries, automatic control technology has brought great convenience to people. Today, automatic control technology has become the industrial production, agriculture, national defense and an indispensable part of people's life, with the single chip processor as the core controller of automatic door system is one of them.In the current, automatic door in China, the demand of the market is more and more big, but there are quite a part of the automatic door is still relying on import, automatic door technology in domestic is still in the primary stage of development, technology and foreign there is a certain gap. In order to build its own brand, let automatic door technology for our services, automatic door technology research is necessary.This paper design a railway vehicle based on single chip microcomputer automatic doors, the system mainly USES AT89C51 as the control core, using the human body infrared sensor and acceleration sensor for detecting module, when the acceleration sensor identification to train to stop, continue to judge whether the human body infrared sensor detects infrared energy change, when the human body infrared sensor detects infrared energy, would send a signal to microcontroller, triggering SCM interrupt, and driven by single chip microcomputer by ULN2003 stepper motor movement, so as to realize the automatic control of the railway vehicle door.Key words Automatic doors, stepper motor, the human body infrared sensor, acceleration sensor目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (3)1.1 课题背景 (3)1.1.1 感应自动门的介绍 (3)1.1.2 电动机的自动控制系统应用和发展 (4)1.1.3轨道客车自动门的发展趋势 (6)1.2 课题研究的目的与意义 (6)2 方案选择及论证 (7)2.1微处理器模块 (7)2.2驱动电机的选择 (7)2.3人体检测模块 (7)2.4加速度传感器模块 (8)2.5 电动机驱动模块 (8)2.6故障检测模块 (8)3 系统硬件的设计与实现 (10)3.1 系统原理和框图 (10)3.2 功能模块的设计 (11)3.2.1单片机介绍 (11)3.2.2 热释电红外传感器介绍 (14)3.2.3 加速度传感器 (19)3.2.4 步进电机 (20)4 系统软件设计 (24)4.1 程序描述与设计思路 (24)4.1.1程序描述 (24)4.1.2程序设计思路 (24)4.2 程序流程图 (24)4.2.1自动门控制主程序 (24)4.2.2 LED灯开关门控制编码 (25)4.2.3步进电机正反转编码 (26)4.3 系统分析与调试 (27)5 电路仿真 (29)5.1 仿真软件简介 (29)5.2 仿真过程 (29)6 制作过程 (31)6.1 电路焊接 (31)6.2 实物图样 (31)总结 (33)参考文献 (34)附录一电路图 (35)附录二仿真效果图 (36)附录三电路原理图 (37)附录四元件清单表 (38)附录五程序 (39)致谢................................................................................................................. 错误!未定义书签。
基于单片机的地铁自动报站器的设计
基于单片机的地铁自动报站器的设计基于单片机的地铁自动报站器的设计引言:地铁作为城市交通中最重要的交通方式之一,在如今的城市中扮演着重要的角色,但是如何让地铁乘客更方便地了解自己的位置和下一站是什么,一直是一个亟待解决的问题。
为了满足这一需求,地铁自动报站器应运而生。
本文将介绍基于单片机的地铁自动报站器的设计,让乘客能够更加便捷地获取到所需信息。
一、背景和意义:1. 地铁自动报站器对乘客的便利性意义重大,能够帮助乘客准确、及时地获取到站点信息,避免乘客迷路或者错过目的地。
2. 基于单片机的设计方案相对简单且成本低廉,是一种高效实用的解决方案。
二、设计思路及实现过程:1. 系统框架:在这个设计中,我们将使用单片机作为核心控制器,通过GPS模块获取当前位置信息,并通过LCD显示屏和音频设备向乘客提供站点和线路信息。
2. 所需组件和工具:- 单片机开发板- GPS模块- LCD显示屏- 音频设备- 连接线- 电源3. 实现步骤:(1) 连接硬件设备:将单片机开发板与GPS模块、LCD显示屏、音频设备等硬件设备连接,确保正常运行。
(2) 确定站点和线路信息:根据实际情况,编写程序将地铁站点和线路信息输入到单片机中。
(3) 获取当前位置信息:通过GPS模块获取当前位置信息,并将其与预设的站点信息进行比对。
(4) 显示站点和线路信息:将匹配到的站点和线路信息通过LCD显示屏展示给乘客。
(5) 播放语音信息:根据当前的站点和线路,通过音频设备向乘客播放相应的语音信息。
三、优缺点分析:1. 优点:- 提供了实时准确的站点和线路信息,方便乘客使用。
- 使用单片机作为核心控制器,设计简单且成本低廉。
- 通过LCD显示屏和音频设备多种方式提供信息,适应不同乘客的需求。
2. 缺点:- 由于仅基于单片机设计,功能相对有限,无法实现更复杂的功能,如显示换乘指引等。
- 受GPS信号受限,可能会有一些误差产生。
四、对设计的进一步思考:1. 可以考虑添加换乘指引等功能,提升乘客体验。
基于单片机的地铁门控制系统
目录前言: (3)1. 系统方案论证与器材选型 (4)1.2.1地铁门屏蔽门开关电机: (5)1.2.2触发模块选择 (7)1.2.3 驱动模块选择 (8)2. 硬件设计 (10)2.1 单片机最小系统简介 (12)2.1.1 AT89S52的最小系统电路构成 (15)2.2 系统电源 (16)2.3 驱动模块 (17)2.4 报警模块 (18)3. 程序设计 (19)3.1 主程序设计 (20)3.2 子流程图 (20)3.2.1 列车到站检测子程序 (21)3.2.2 开关门子程序 (22)3.2.3 报警子程序 (22)设计总结 (23)参考文献 (24)附录 (24)致谢 (29)基于单片机地铁门控制系统学生:秦密密指导老师:韩芳淮南师范学院物理与电子信息系摘要:本文主要以A T89C52为主控芯片,结合外围复位电路、串口电路、驱动电路等组成硬件控制平台,以Keil uVision3软件为主要软件开发控制平台。
通过软件程序控制单片机并控制两个步进电机(一个模拟车门、一个模拟安全门)的开与关、并伴随警告提示。
关键字:AT89C52;单片机;复位;串口;驱动;步进电机Metro Door Control System Based on MCUS tudent: Qin thickInstructor: Han FangHuainan Normal University, Department of Physics and Electronic InformationAbstract: This paper mainly AT89C52 as the main control chip, combined with the external reset circuit, serial interface circuit, driver circuit composed of hardware control platform to Keil uVision3 control software as the main software development platform. SCM software program control and to control two stepper motors (a simulated door, security door of a simulation) on and off, accompanied by a warningprompt.Keywords: AT89C52; SCM; reset; serial port; drive; stepper motor前言:地铁门控制系统是一个典型的机电一体化产品,其沿站台边缘布局,讲车站站台与行车轨道隔离开,降低了车站空调通风系统的运行能耗。
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基于单片机的地铁自动门设计仿真
【摘要】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,各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
本文设计了基于单片机的地铁自动门,该系统以单片机为主体,直流电机、PWM调速、转速测量为核心,并检测地铁到站时是否稳定并与屏蔽门相重合,关门后发出报警声,提示乘客地铁即将启动,提高了乘客安全进出的保证,实现了地铁门安全的自动控制。
【关键词】8051;地铁自动门;直流电机;防挤压保护;转速测量
0.引言
高速轨道客车,特别是地铁已成为人们生活中重要的交通工具之一。
自动门是地铁车身的一个重要部分,随着人们对生活质量要求的逐步提高,使地铁的自动门控制系统向着智能化、集约化方向发展,并以实现最大的安全性、应用性和方便性为目标。
我国电控电动自动门技术还处在比较低的研究水平上。
为了使地铁自动门能够更好的为地铁服务,得到一种电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高的地铁自动门系统,本文研究一种双翼对开式自动门控制系统,实现了安全开门控制和防挤压等功能。
该系统以8051作为控制核心,直流电机、防挤压模块、限位开关等硬件相结合的系统。
1.地铁自动门设计思路
本系统共有检测模块、主控制模块、驱动模块、执行模块、报警模块等。
首先地铁到站时通过测速仪检测地铁的车速,当车速为零时,即地铁停车稳定,再利用激光收发器,在屏蔽门上安装信号发射装置,在车门上安装接收装置。
当地铁到站时车门与屏蔽门重合,车门上的接收装置接收到信号开启车门,先开车门再开屏蔽门。
自动门快速打开,然后保持开门状态(保持时间由程序设定),开门保持状态结束后,自动门慢速关闭,如果在关门过程中遇到障碍物时,系统将控制自动门重新快速打开,然后保持开门状态,当开门保持状态结束后,自动门将重新慢速关闭。
当自动门到达关门的限位位置时,发出关门信号,蜂鸣器报警三声,提醒乘客车门已经关闭,地铁马上要启动,同时,关闭屏蔽门。
地铁门与屏蔽门因其所在的环境决定了它必须具有以下功能:
(1)电机的转动角度可以用脉冲控制。
(2)电机旋转的精度高,可控。
(3)电机转矩不应太大,当有人阻挡时不能伤害人。
本文主要应用51单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制,从而
对门进行开、关的控制。
直流电动机采用双极性H桥驱动。
2.各功能模块设计
2.1地铁到站及开关门子程序设计
列车到站检测地铁车速:应用光电编码器测量驱动地铁的电机的速度,从而测得地铁速度。
转速测量是用一个圆盘固定在电机轴上,圆盘上相同半径的圆环上相隔180度的两个位置钻两个小圆孔,用于透光。
有红外发光二极管从圆盘一侧照射到小孔上,红外光透过小孔照射到圆盘那一侧的光敏三极管上,于是光敏二极管发出脉冲。
再经过脉冲整形送入T0计数。
从而测得电机的转速。
列车到站检测地铁门与屏蔽门是否重合:在屏蔽门上安装激光发射器,发射装置发出信号,在车门上安装接收装置。
当地铁进站时,屏蔽门激光发射器开始发射激光,当车门接收器接收到激光时,产生一个高电平信号。
地铁开门信号:地铁车速为零时进行地铁自动门与屏蔽门相重合的查询,若重合则产生的高电平信号发送到单片机的P1.2引脚。
主程序的入口只有检测到地铁车速稳定时,地铁门接受屏蔽门发射的激光信号,检测到屏蔽门与地铁门相重合时的信号才能开门,检测地铁的车速信号为零后进行屏蔽门向地铁发射的激光信号的查询,屏蔽门与地铁门是否相重合的信号与单片机的P1.2口相接,控制开门信号。
程序流程图如下:
检测是否接收到了开门的信号:屏蔽门发出的信号和车速为零的共同信号由于系统功能实现的需要,本设计采用了查询的方法。
因为若使用中断的方法,在中断服务程序中开门的速度很难确定。
如果不能准确判断自动门日前所处的位置,就不能正确的调用相应的PWM信号,使电机实现不同的转速。
系统中有多个请求源,均采用了对输入引脚查询的方式。
2.2 PWM信号发生程序设计
PWM信号就是脉冲宽度信号,一定时间的高电平和一定时间的低电平的循环即可形成PWM信号。
于是本程序采用将P0.0清0和置l的方法来实现。
首先在程序开始初始化的时候将P0.0清0,调用PWM信号产生程序时,先将P0.0置1,然后经定时程序延时一段时间后再将P1.0置1。
然后判断有没有中断要执行,如到达限位开关时。
如果以上情况都没发生就继续调用这一个方波的发生程序。
直至有中断打断时,执行清0 P0.0或调用另一个方波发生程序实施变速。
变速是根据程序的顺序执行顺序而判断门所处的位置来实现的。
此程序严格按照自动门开关一次的顺序来编写的,考虑了各阶段可能遇到的所有问题,因此根据程序执行的控制器可判断自动门是该快速还是慢速。
具体程序如下:
其中DEL所标号的子程序就是基本的延时程序,实现延时0.1秒。
它的设
计采用了多重循环定时。
多重循环定时加长了定时时间,最简单的多重循环为由DJNZ指令构成的软件延时程序,他是较为常用的程序之一。
DJNZ指令的机器周期为2,则如果单片机的晶振频率为l2MHz则一个机器周期是l us,因此执行一条DJNZ指令的时间为2us。
2.3转速测量模块程序设计
本程序采用定时和技术结合的方法来实现。
因为前边已经有了基本延时程序,为了使程序更简便并且有更高的利用率,因而仍采用软件延时的方法。
具体程序如下:
当调用关门程序的过程中才有必要测速,其他部分不需要设置此程序。
在调用关门PWM信号的过程中,调用测速程序。
计数器采用的Tl计数。
首先将计数器Tl启动并设置初值为0,然后开始定时,定时l秒后,将计数器所计数值传给寄存器A,在将此计数值与电机正常状态下最低转速的二倍相比较(因为圆盘上设有两个孔,因此是最低转速的二倍)。
如果计数值小于最小值的二倍则代表有障碍物,从而转到开门程序执行。
当GATE位为0时,仅由运行控制位TRX(x=0,1)=1来启动定时器/计数器运行。
TRl为计数器控制位,TRl为1启动定时器/计数器工作(GATE为0的时候仅由它来控制定时器/计数器)。
该位可由软件置l或清0。
2.4 报警子程序
3.总结
本设计主要应用8051作为控制核心,直流电机、磁开关等相结合的系统。
通过单片机程序对直流伺服电机的正转、反转进行控制,从而对门进行开、关的控制;直流电机采用双极性H桥驱动;通过检测电机转速,测得转速为零时向单片机发出堵转信号,从而自动开门,形成了防挤压功能,充分发挥了单片机的性能。
其优点是电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等,具有一定的使用和参考价值。
【参考文献】
[1]张金锋,金欢阳等.传感器及其应用,西安电子科技大学出版社,2002.
[2]陈志旺,李亮.51单片机快速上手,机械工业出版社.
[3]于洋,葛斌,苏晓璐.基于单片机技术的自动门只能控制系统,2008.。