公交站台上下客移门控制系统设计_毕业设计论文

摘要
随着数字技术的快速发展，数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。

单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。

它适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。

本文首先阐明了近年来移动门的发展及意义，随后着重介绍了单片机控制的移动门系统所用到的集成芯片AT89C52、红外线收发器等硬件的结构原理。

文中采用分块的模式，对整个系统的硬件电路进行分析，分别给出了系统总体框图、电源电路、红外线对射检测电路、电机控制电路，并对相应电路设计进行了相关的阐述。

随后讲述了软件的编写思路，每一个模块都画了软件流程图，看起来一目了然。

关键词：无线收发红外对射检测 AT89C52
Abstract
With its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller is favored by many electronic system designers for its smallness, full function, low price and easy application. Its pretty fit for real-time control as a core in industrial controller, intelligent apparatus, intelligent interface, intelligent weapon device, universal measure control unit, etc.
This paper first illustrates the development and significance of the platform screen door industry in recent years.And then foucuses on the structural principle of the integrated chip AT89C52 used in the development of microprocessor controlled controlled infrared automatic platform screen doors,infrared transmitting and receiving and other ed in block mode,the entire system hardware circuit analysis, given the overall system block diagram,the power circuit,IR remote control circuits,motor control circuits,and circuit design related expounded .Then tells the software to write ideas,each module are drawn from the relaxation of the diagram,look at a glance.
Keywords:The wireless transceiver Infrared detection AT89C52
目录
第1章概述 ................................................. - 1 - 1.1 课题开发背景 ............................................ - 1 - 1.2 公交站台上下客移门系统概述 .............................. - 1 - 1.3 公交站台上/下客移门控制系统的主要功能 ................... - 1 - 1.4 公交站台上/下客移门控制系统的设计要求 ................... - 2 - 1.5 本章小结 ................................................ - 2 - 第2章系统方案论证 ........................................... - 3 - 2.1 单片机最小系统电路的选型 ................................ - 3 - 2.2 直流电机驱动模块的选型 .................................. - 3 - 2.3 通信模块的选型 .......................................... - 5 - 2.3.1 红外对射检测模块的选型 .............................. - 5 - 2.3.2 无线发射模块的选型 .................................. - 6 - 2.3.3 无线接收模块的选型 .................................. - 6 - 2.4 声光报警模块的选型 ...................................... - 9 - 2.5 手动控制模块的选型 ...................................... - 9 - 2.6 电源模块的选型 ......................................... - 10 - 2.7 本章小结 ............................................... - 10 - 第3章系统硬件设计 .......................................... - 11 - 3.1 公交站台上/下客移门控制系统设计电路的基本原理 .......... - 11 - 3.2 最小系统设计 ........................................... - 12 - 3.2.1 时钟电路设计 ....................................... - 12 - 3.2.2 复位电路设计 ....................................... - 13 - 3.3 直流电机电源与驱动模块设计 ............................. - 13 - 3.3.1 直流电机驱动模块设计 ............................... - 13 - 3.3.2 电源模块设计 ....................................... - 14 - 3.4 通信模块设计 ........................................... - 15 - 3.4.1 红外对射检测模块设计 ............................... - 15 - 3.4.2 无线发射模块设计 ................................... - 16 - 3.5 声光报警模块设计 ....................................... - 19 - 3.6 手动控制模块设计 ....................................... - 19 - 3.6.1 看门狗DS1232 ....................................... - 20 -
3.6.2 开关门中断脉冲 ..................................... - 20 - 3.7 本章小结 ............................................... - 21 - 第4章系统软件设计 .......................................... - 22 -
4.1 主程序图设计 ........................................... - 22 - 4.2 子程序流程图 ........................................... - 23 - 4.2.1 红外对射检测子程序流程图 ........................... - 23 - 4.2.2 行程开关子程序流程图 ............................... - 24 - 4.2.3 直流电机驱动子程序流程图 ........................... - 24 - 4.3 本章小结 ............................................... - 26 - 总结 ........................................................ - 27 - 致谢 ........................................................ - 28 - 参考文献 ...................................................... - 29 - 附录1：公交站台上下客移门控制系统原理图....................... - 31 - 附录2：公交站台上下客移门控制系统程序清单..................... - 32 -
第1章概述
1.1 课题开发背景
在以人为本的现代社会中，城市轨道交通的服务水平需要不断地提高。

对乘客安全、车站环境、节能等方面的要求也相应的不断提高。

公交站台上下客移门系统正因为城市轨道交通的这些需求而产生的。

公交站台上下客移门系统是设置在城市轨道交通车站站台边缘的一种安全装置。

它将公交车与公交站台候车区域隔离开，在公交车到达和出发时可自动开启和关闭，为乘客营造了一个安全、舒适的候车环境。

1.2 公交站台上下客移门系统概述
从目前各国设置的站台上下客移门系统来看，主要有两种类型。

第一类站台上下客移门是一道自上而下的玻璃隔离墙和活动门，沿着车站站台边缘和两端头设置，把站台乘客候车区与公交车进站停靠区域分隔开。

这种站台上下客移门系统的主要功能是增加安全性、节约能耗以及加强环境保护第二类站台上下客移门系统是一道上下不封顶的玻璃隔墙和活动门或不锈钢篱笆门，其安装位置与第一种方式基本相同。

造价比第一种要低。

这种类型的屏蔽门系统比第一种类型站台上下客移门相对简单，高度比第一种站台上下客移门低矮，空气可以通过站台上下客移门上部流通。

因新技术应用此它相对第一种站台上下客移门来说，主要起了一种隔离作用，提高了站台候车乘客的安全，从此意义上说可以称其为“安全门”。

不过它同时也还能起到一定的降噪作用。

1.3 公交站台上/下客移门控制系统的主要功能
公交站台上/下客移门控制系统电路主要包括无线收发电路，单片机电路，电机驱动电路，红外对射检测电路，行程开关电路，声光报警电路以及电源电路组成。

通过各部分电路的公共工作，实现了BRT公交站台上/下客移门控制系
统电路的功能。

在这个系统的设计中，我们采用的单片机是AT89S52，电机驱动电路采用的是直流电机驱动。

本电路可以对将要进站的车辆给出信号进行开/关移门，可以通过电机驱动模块对将要下车的乘客进行对点式开门，可以通过红外对射检测电路模块防止客人被夹，通过行程开关电路模块检测站台门开关门是否到位，还可以通过报警模块达到安全的。

1.4 公交站台上/下客移门控制系统的设计要求
（1）建立BRT公交站台模；
（2）择适当的电机设计移门控制电路（步进电机、直流电机）；
（3）设计电机驱动电路或选用适合的电机驱动器；
（4）根据进站车辆给出的信号开/关移门；
（5）采用点对点式的开门方式；
（6）具有防夹检测及紧急控制；
（7）具有一定的故障检测与报警功能；
（8）系统电源设计
1.5 本章小结
本章主要从课题的研究背景和社会现状两方面说明我的研究课题。

公交车作为城市交通工具，其主要功能是减轻地面交通的压力，具有方便、快捷、准时的特点，因此具有一定的客流吸引力。

站台上下客移门在保护乘客安全、节省环控系统运营能耗、改善站台候车环境等方面都具有明显的效果。

我国部分城市以在地铁站台安装，作为一项新技术的引用，站台上下客移门系统在城市轨道交通中发挥了非常重要的作用。

第2章系统方案论证
2.1 单片机最小系统电路的选型
本设计要求体积小，检测点和控制点不多，程序不长，因此选用ATMEL公司生产的51系列产品AT89C52单片机。

该单片机为双列直插式DIP40封装，它是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机芯片，它采用静态CMOS工艺制造，最高工作频率为24MHz。

它可以实现3个级别的程序存储器保护功能，有32个可编程I/O引脚，2个16位计数/定时器，是目前市场上最常用的单片机芯片。

一般地，电容C1和C2取30pF左右，晶体的振荡频率范围是1.2～12MHz.如果晶体振荡频率过高，则系统的时钟频率也高，单片机的运行速度也就快，所以选择常用的12M晶振频率，在此频率下，单片机一个机器周期为1uS，运行速度较快。

2.2 直流电机驱动模块的选型
这里所用的芯片是高速运放KF347，高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。

KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。

因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。

输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。

高速运放KF347有8个管脚。

表2-1 直流电机驱动模块的选型
元器件选型表封装表
电路模块
直流电机模块
序号名称代号参数
数
量型号规格
封装型
号
1 无极性电容C1 1u 1 陶瓷电容RAD0.1
2 电解电容C2 7pF 1 电解电容
RB.2/.
4
3 无极性电容C3 0.1u 1 陶瓷电容RAD0.1
4 三极管Q1 Q7 9012 2 三极管TO-220
5 三极管Q2 Q8 9013 2 三极管TO-220
6 三极管Q3 Q5 IRF9540 2 三极管TO-220
7 三极管Q4 Q6 IRF540 2 三极管TO-220
8 保险丝F1 10A 1 保险丝0603
9 二极管D1 D3D8 IN4148 3 二极管
diode0
.4
10 二极管D4 D5 D6 D7 12V 4 二极管
diode0
.4
11 发光二极管D2 YELLOW 1 发光二极管
RB.2/.
4
12 发光二极管D9 red 1 发光二极管
RB.2/.
4
13 发光二极管D10 green 1 发光二极管
RB.2/.
4
14 芯片U1 KF347 1 芯片DIP8
15 接口J1 CON3 1 接口SIP3
16 接口J2 J4 CON2 2 接口SIP2
17 接口J3 CON4 1 接口SIP4
2.3 通信模块的选型
2.3.1 红外对射检测模块的选型
本电路的设计主要以芯片LM567、NE5532、CD40406为主，以电阻、二极管、三极管灯泡等为辅构成的彩灯电路。

其中NE5532是运算放大器，CD40106为施密特触发器。

LM567为通用音调译码器，当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由I与Q检波器构成，由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。

用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。

调节电位器R8可以改变LM567的振荡频率。

表2-2 红外对射检测模块的选型
电路模块
元器件选型表封装表
红外对射模块
封装型序号名称代号参数数量型号规格
号
1 无极性电容C1 0.01uF 1 陶瓷电容RAD0.2
RB.2/.
2 有极性电容C4 100uF 1 电解电容
4
FS1 FS2
3 发光二极管RAD0.2
3 发光二极管
JS
4 电位计R6 1K 1 电位计VR1
5 电位计R8 10K 1 电位计VR1
6 芯片U1 LM56
7 1 LM567 DIP8
7 芯片U2 NE5532 1 NE5532 DIP8
8 芯片U3 CD40406 1 CD40406 DIP14
9 接口J1 CON3 1 HWDS/DY SIP3
10 三极管Q1 C9013 1 三极管TO-18
2.3.2 无线发射模块的选型
无线发射模块的电路非常的简单，它只有简单的元器件2个三极管，2个电阻，1个电容，一个天线，2个接口，1滤波器和2个电感组成。

电路中的Q1是一只数据调制三极管，它的型号为2SC3357。

用接口2连接单片机,接口1接电源，为电路送入5V的电压。

表2-3 无线发射模块的选型
电路模块
元器件选型表封装表
无线发射模块序
名称代号参数数量型号规格封装型号号
无极性电
C1 C2 7pF 2 陶瓷电容RAD0.1 1
容
4 接口J1 CON4 1 CON4 SIP4
5 接口J2 CON2 1 CON2 SIP2
6 滤波器SAW R315 1 滤波器SAW
7 天线ANT ANT 1 天线ANT
8 电感L1 4.5T 1 电感AXIAL0.3
9 电感L2 2.5T 1 电感AXIAL0.3
10 三极管Q1 2SC3357 1 三极管to-18
11 三极管Q2 8050 1 三极管to-18 2.3.3 无线接收模块的选型
无线接收模块电路的元器件有很多，但只要就是接口，三极管，电感，电阻，电容以及芯片LM358组成。

芯片LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。

LM358该型号，市场上比较常见，在各大网站上，搜索比较频繁，价格一直相对平稳。

国产品牌价格就非常低。

表2-4 无线接收模块的选型
元器件选型表封装表
电路模块
无线接收模块
序
号
名称代号参数数量型号规格封装型号1
无极性电
容
C1 2pF 1 陶瓷电容RAD0.1 2
无极性电
容
C2 7pF 1 陶瓷电容RAD0.1 3
无极性电
容
C7 5pF 1 陶瓷电容RAD0.1 4
无极性电
容
C6 15pF 1 陶瓷电容RAD0.1 5
无极性电
容
C12 470pF 1 陶瓷电容RAD0.1 6
无极性电
容
C13 104 1 陶瓷电容RAD0.1
7
无极性电
容C3 C4 C5 C8 C9
C10 C11
1uF 7 陶瓷电容RAD0.1
18 电感L1 1 电感AXIAL0.3
19 电感L3 1uH 1 电感AXIAL0.3
20 电感L2 1 电感AXIAL0.3
21 芯片LM358 LM358 1 LM358 DIP8
22 三极管Q1 Q2 Q3 NPN 3 三极管to-18
23 接口J1 CON1 1 CON1 SIP1
24 接口J2 CON4 1 CON4 SIP4
2.3.4 通信模块的选型
此模块是结合前三节红外对射检测模块、无线发射模块与无线接收模块的设计。

此模块实现与站台信息的传递，在公交车到站及出站时向DCU 发送开关门的控制信号。

同时，移动门发生各种故障时通过此模块向站台发出各种报警信号。

表2-5 通信模块的选型
通信电路的设计元器件非常少，主要由碳膜电阻、数字IC 六反相器、MAX485芯片和接口组成。

该通信模块设置了3个接口：收发信使能端（R/D ），收信（RO ）和发信（DI ）。

其中RO 和DI 分别与单片机的TXD 和RXD 连接，R/D 利用一个I/O 口线进行逻辑控制。

元器件选型表 封装表
电路模块
无线接收模块
序号
名称
代号
参数
数量
型号 规格
封装型
号 1
电阻
R1
120Ω
1
电阻
AXIAL0
.3 2
电阻
R3
10K
1
电阻
AXIAL0
.3 3 电阻 R2 10K 1 电阻
AXIAL0
.3
4 芯片 MAX485
MAX485
1
MAX485
DIP8
5
数字IC 六
反相器
U2A
1
74F04
DIP14
6 接口 J1 CON1 1 CON1 SIP1 7
接口
J2
CON4
1
CON4
SIP4
2.4 声光报警模块的选型
声光报警电路即门状态反馈电路，其设计元器件非常少，主要由碳膜电阻、发光二极管，蜂鸣器和三极管组成。

电阻R1和三极管Q1构成放大电路，将单片机反馈传递来的信号放大后再传递给蜂鸣器以及发光二极管。

接口一接单片机，接收单片机的反馈信号；接口二接电源模块，为本电路送入电路需要的额定电压，控制其正常工作。

表2-6 声光报警模块的选型
电路模块
元器件选型表封装表
声光报警模块序
名称代号参数数量型号规格封装型号号
1 电阻R1 R
2 1M 2 碳膜电阻AXIAL0.3
发光二极
D1 LED 1 LED RAD0.2 2
管
3 蜂鸣器LS1 SPEAKER 1 SPEAKER RB.2/.4
4 接口J2 SGBJ 1 CON2 SIP2
5 接口J1 DY 1 CON4 SIP4
6 三极管Q1 C9014 1 三极管TO-18
2.5 手动控制模块的选型
如果发生重大安全事故或者系统出现故障，比如因其他原因造成的系统电源缺失、部分屏蔽门故障、火灾等，这时经过授权的站台工作人员可以使用专用的钥匙，乘客则通过手动解锁装置进行手动操作，打开公交站台移动门。

当其他优先级别的控制方式都不能完成移动门的开关时，才启动手动操作这一最优先级别的控制方式。

手动控制电路的设计元器件非常少，主要由碳膜电阻、按键开关、单刀双掷开关、电解电容和DS1232、74LS14芯片组成。

2.6 电源模块的选型
线性稳压电源由变压、整流、滤波和稳压组成的。

接口2连接插头部分的接口2，通过变压器将220V的交流电变成每个电源模块所需要的大小的交流电；整流指把大小，方向都变化的交流电变为单方向脉动的直流电。

滤波是将单方向脉动的直流电的交流部分滤掉，得到平滑的直流电。

稳压是将输入的电压波动或负载变化引起的输出电压变化时，能自动调整使输出电压维持在原值。

本电路通过变压器，整流桥，三端稳压电源芯片使得该电源电路输出平滑稳定的5V ,24V的直流电，使得其他每个模块的电路都正常工作，熔断器F1对电路起到了保护的作用。

2.7 本章小结
本章叙述了各个模块的组成和所用元器件的选型。

参考实际情况，从种类繁多的元件里挑选适合本课题的型号。

也就是把整体的设计具体化，具体到每个系统模块的组成及设计，再具体到每个模块里小元器件的选型。

第3章 系统硬件设计
3.1 公交站台上/下客移门控制系统设计电路的基本原理
公交站台上/下客移门控制系统电路主要包括收发电路，单片机电路，无线
收发电路，电机驱动电路，红外对射检测电路，行程开关电路，声光报警电路以及电源电路组成。

通过各部分电路的公共工作，实现了BRT 公交站台上/下客移门控制系统电路的功能。

本电路可以对将要进站的车辆给出信号进行开/关移门，可以通过电机驱动模块对将要下车的乘客进行对点式开门，可以通过红外对射检测电路模块防止客人被夹，通过行程开关电路模块检测站台门开关门是否到位，还可以通过报警模块达到安全的目的。

防夹检测与紧急控制模块电机驱动模块
核心控制电路模块无线收发电路模
块
声光报警模块
红外对射检测电路模块
行程开关模块
图3-1 BRT 公交站台上/下客移门控制系统电路的组成框图
3.2 最小系统设计
本系统以AT89S52单片机为控制中心，TXD 口接的是无线发射模块，P1.0口接的是无线接收电路模块，来接收所发射的信号，从而达到公交车与站台门之间的信号传输；P1.4口接的是红外对射检测电路模块，通过这电路检查红外点是否被挡以达到防夹客人的功能；P2.1口接的是声光报警模块，通过故障信号发出警告以达到故障的检测功能；P2.2～P2.5四个口所接的是行程开关模块，通过行程开关模块可以检测到门开关到位问题。

3
2
1
EA /VP
31
X 1
19X 218R ESE T 9
R D 17W R 16
INT 012INT 113T014T115P10/T 1P11/T 2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P27
28
PS EN
29
A LE/P 30TX D 11R XD 10V C C 40
G N D
20
U 1
8052
12J1
w xfs
1
2
J4
w xjs 1234J2xck g
123J3zldj 12J5
hw dsjc
12J6sgb j C 130p
C 230p
Y 112M
V CC
C 310uF
R 110K
S1K R
X TA L1
X TA L2
X TA L1
X TA L2
V CC
图3-2 单片机最小系统原理图
3.2.1 时钟电路设计
AT89S52单片机内部有个振荡器，可以用作CPU 的时钟源。

本系统时钟选用内部方式。

AT89S52内郁含有一个高增益的反相放大器，通过XTALI(输入端)、XTAL2(输出端)外接作为反馈元件的片外石英晶体(或陶瓷谐振器)和电容C1 C2
组成的并联谐振电路后便构成片内自激振荡器，从而利用它内部的振荡器产生时钟。

连接方法见图所示，其中晶体呈感性，其决定着振荡器的振荡频率:电容C1 C2对频率有微调作用。

电路中反馈元件选用石英.话体，电容C1和C2均为30pF ，电容与晶体的安装位置应尽量靠近单片机。

1
2C 130p
C 230p
Y 112M
X TA L1
X TA L2
图3-3 时钟电路设计原理图
3.2.2 复位电路设计
89系列单片机在启动时也需要复位使CPU 及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始态开始工作。

按下SW ，电源对C 充电，使RST 端快速到达高电平;松开按键，C 向芯片内阻放电，恢复为低电平，从而使单片机可靠复位，一般R1选10K,C3选10uF 。

AT89S52的按键复位电路见图，电路简单可靠。

2
1
V C C
C 3
10u F
R 110K
S 1K R
R ES E T
图3-4 复位电路设计原理图
3.3 直流电机电源与驱动模块设计
3.3.1 直流电机驱动模块设计
输入信号线由DATA 引入，1脚是地线，其余是信号线。

1脚对地连接了一
个2K 欧的电阻。

当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。

当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。

或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。

高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V 基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。

KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。

因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。

输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。

1
23456P_GN D
891011121314302928272625
P_GN D
2322212019181715
16
LOA D_U2
TA84005
123
LOA D_J1
1
2
LO AD_J2
C ON 2
LV
LW
O UT _W V m2V z R F1
P_GN D 1N C ISD
IN_W N IN_W P IN_VN IN_VP IN_UN IN_UP
O UT _V V m1O UT _U LU N C R F2P_GN D 2N C N C V IS D2V IS D1C OMP N V cc S_GN D CON 3
R11K C1
0.01u F P_GN D
123456789
181716151413121110
U 1TB 6537P
LA 0LA 2PW M C W _C C W SE L_O U T SE L_L AP X T X tin G ND W A V E O C O UT _W N O UT _W P O UT _V N O UT _V P O UT _U N O UT _U P V DD V CC
Y14M
C230pF
C230pF
C W _C C W
PW M O v er lo ad
V M
P_GN D
图3-5 直流电机驱动电路原理图
3.3.2 电源模块设计
电源部分通过接口2连接插头部分的接口2，将电源导入整流桥进行电源的整流，首先将220V 的电源通过芯片LM78124CT ，将电源变压为24V,在此基础上，将24V 的电压输出，同时将24V 的电压送入芯片LM7805CT ，将电源变压为5V ，输出5V 电压。

通过接口3将所有的电源组成一个整体，通过接口将整个电路所需要的电压送给各个模块，能够让每个模块正常工作。

长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）
1
2341
2
3
4
B 1
B 1
gn d
C 1
2200u /25V
gn d
C 4220u/16V
5v C 2220u/16V
24v F1FUSE1
12J3
5v
Vin
1
+5V
3G N D
2
L1
LM7805CT 12J124v
12J2B YQSC
Vin
1
+24V
3
G N D
2
l2
LM7824CT GND
+5V
+24V
图3-6 电源模块的原理图设计
4
32T1112
2
3344
123C HA TO U
12J 1ch ato u
12J 2B YQ SC
S1
SW S PST
图3-7 插头部分的原理图设计
3.4 通信模块设计
3.4.1 红外对射检测模块设计
红外对射检测电路采用NE5532运算放大器构成比较器，也可以用比较器LM339代替。

接收管的输入信号经过Cl 电容后从正脚输入比较器。

比较电平在负脚输入比较器通常将比较电平设为2.5伏，可以调节电位器R7适当提高比较电平。

CD40106为施密特触发器。

用于是光敏昌体管;正向电阴在10K 左右反向电阻接近∞的是光敏二极管。

红外发光二极管长脚为正端.短脚为负端;光敏晶体管管脚较长的是发射极，另一脚是集电极;光敏二极管可用万用表来侧出正极和负极。

整个电路采用5伏供电，OUT 输出脚可以送到单片机的的中断引脚已引发红外检测中断。

由于仅用到一对红外管，只用到NE5532的一个放大器，CD40106
也只用到六个施密特触发器中的一个,如果一块电路板上集成多对红外管时，其它部分也可以用得上。

LM156、NE5532、CD40106都是在电子市场上容易买到的
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器件，红外发光管和接收管也比较常见。

1
23R 11K
R 220K
P 22
R 310K
R 720K
FS 1
Q 19013
C 1
0.01u F
JS
V CC +82O U T 72IN -62IN +5
V cc-4
1IN +31IN -21O U T 1U 2A
N E5532
+5V P22
G ND R 61K
123J1H W D S/DY +5V
+5V
C 2
0.1u F
R 810K
+5V
+5V
+5V
O UT 8
G ND 7C t 6R t 5
O fil 1Lfil 2IN 3V +4U 1
LM567
A 11Y 12A 23Y 24A 35Y 36G ND
7
V cc 14A 613Y 612A 511Y 510A 49Y 4
8
U 3C D40106
FS 2O UT
R 420K
C 4
100u F
R 5
200C 3
1u F
+5V
图3-8 红外对射检测电路原理图
3.4.2 无线发射模块设计
DF 数据发射模块的工作频率为315M ，采用声表谐振器SAW 稳频，频率稳度仅次于晶体。

DF 发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管Q1,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。

这套模块的特点是发射功率比较大，传输距离比较远。

DF 数据模块采用ASK 方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流
降为零，数据信号与DF 发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合，否则DF 发射模块将不能正常工作。

在此原理图中，其中接口2连接单片机TXD 口,接口1接电源，为电路送入5V 的电压。

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123
3
21D
C
B
A
Title
N umber
Size A D ate:30-D ec-2011
File:
C :\U sers\A dm inis
C 17p
C 2
7p
R 22.9k
R 15.6k
Q 28050
Q 1
2S C3357
L22.5T
L14.5T
A NT
SA W
R 315
+5V
1234J1
po wer +5V G ND
12J2C ON 2
TX D
TX D
图3-9 无线发射模块原理图
3.4.3 无线接收模块设计
无线接收模块电路主要有芯片LM358，电阻，电容，三极管，电感等元器件
组成，通过无线接收模块来接收无线发射模块所发出来的信号，传到单片机，单片机收到信号后，电机开始工作，以达到站台门打开的目的，单片机的P10接口与接口1相连。

接口2 接电源模块，为电路输送5v 的电压。

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1
2
3
4
A
B
C
D
4
321D
C
B
A
Title Number
R evisio n
Size A Date:
30-Dec-2011Sh eet of File:C :\Users\A dm inistrat or\Desktop\毕业设计方案二111\MyDesign.ddb
Drawn B y:ANT
L1
C 12P
C 2
7P
R 147K
R 25.1K
Q1
R 647K C 3
1u F
R 3180K R 46.2K
R 53.9K
C 41u F
+5V
C 8
1u F
R 727K
L31u H
C 51u F
C 6
15P
L2
C 7
5P
Q2
C 91u F
R 810K
+5V
C 111u F
R 1110K
3
2
1
8
4
U1A
LM358
5
6
7
U1B
LM358
R 1410K
R 132.2M R 122.2M
+5V
C 101u F
R 922K
R 1022K
D0
D0
Q3
R 1610K R 151K
C 13
104
P10
P10
1234J2
po wer +5V GND
DATE
DATE
C 12
470P
12J1
AT89S52
D1IN4148
图3-10 无线接收模块原理图
3.4.4 通信模块组合电路设计
si gnal _U1M A X485
RO RE DE DI Vcc B A GN D V CC
si gnal _ R1120
8
765
si gnal _R310K
si gnal _R2
10K 12
si gnal _J1
12
si gnal _J1
CON 2
si gnal _U2A
74F04
CON 1R O
R /D
D I
1
2
1
234
图3-11 通信电路组合模块设计
3.5 声光报警模块设计
声光报警电路的设计非常简单，它主要是在检测移动门是否有人被夹，将
信号传递给单片机，由单片机反馈给P14口，通过三极管将信号放大控制声光报警电路，当门内没人时，声光报警电路就不工作，否则就将信号传递给扬声器以及发光二极管，使得扬声器发出警报，发光二极管被点亮。

另外一个功能就是当单片机核心系统检测到移动门有故障时，将信号也通过P14口输送给声光报警电路，将信号通过三极管放大，再将信号传递给扬声器以及发光二极管，使得扬声器发出警报，发光二极管被点亮。

使得故障得到修理。

原理图中的接口一是接单片机P14口，控制改电路的，接口2是接电源模块，为本电路输入额定电压控制该电路工作。

12J1
C ON 2
12
J2C ON 2
R 447Ω
C 11.0u F
C 21.0u F
R 547Ω
D 3
LE D
R 310K
R 210K
R 11K
LE D LE D
R6
1K
D 1
D 2
1
2
3
U 1A 74F32
D o o r o p en
D o o r clo se
V CC
图3-12 声光报警模块原理图
3.6 手动控制模块设计
此模块有以下两个主要功能：
1.利用看门狗DS1232实时检测单片机的工作和复位功能，
2.提供单片机INT0和INT1中断信号进行开门和关门操作。

3.6.1 看门狗DS1232
集成电路DS1232 具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。

其主要特点：
1）具有8 脚DIP 封装和16 脚SOIC 贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求；2）在微处理器失控状态下可以停止和重新启动微处理器；
3）微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器；
4）精确的5 %或10 %电源供电监视；
5）不需要分立元件;
6）适应温度范围宽, -40～+ 85 ℃。

DS1232 能够实时监测向微处理器供电的电源电压,当电源电压VCC低于预
置值时,DS1232 的第5脚和第6 脚输出互补复位信号RST 和RST 。

预置值通过第3 脚( TOL) 来设定;当TOL 接地时,RST和RST 信号在电源电压跌落至4. 75V 以下时产生; 当TOL 与VCC相连时,只有当VCC跌落至4. 5V以下时才产生RST 和RST 信号。

当电源恢复正常后, RST 和RST 信号至少保持250ms ,以保证微处理器的正常复位。

同时。

DS1232 提供了可直接连接复位按键的输入端PBRST (第1脚) , 在该引脚上输入低电平信号, 将在RST 和RST 端输出至少250ms 的复位信号。

在DS1232 内部集成有看门狗定时器, 当DS1232 的ST 端在设置的周期时间内
没有有效信号到来时,DS1232 的RST 和RST 端将产生复位信号以强迫微处理器复位。

这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的。

看门狗定时器的定时时间由DS1232 的TD 引脚确定。

看门狗定时器的周期输入信号ST 可以从微处理器的地址信号、数据信号或控制信号中获得, 不论哪种信号都必须能够周期性的访问DS1232 , 对于51 系列单片机, 推荐使用ALE 信号。

3.6.2 开关门中断脉冲
图3-13是硬件结构图，中断脉冲信号由一个拨动开关S2和两个按钮S3，S4开关构成联动产生。

S2闭合到Vcc时，按钮开关才有效，不需要时将S2拨到GND，防止出现误操作，提高系统的稳定性。

C1和C2为硬件去抖动，R1，R2为泄放电阻，同时具有上拉作用。

经过电容去抖动后再利用反相施密特触发器74LS14修正波形，同时使边沿信号变成下边沿。