单片机自动门控制系统
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应用广泛的智能化设备，可以实现门的自动打开和关闭，提高出入口的便利性和安全性。
本文将介绍如何设计一个基于单片机的自动门控制系统，包括系统架构、硬件设计、软件编程和系统调试等方面。
一、系统架构设计自动门控制系统的架构设计是整个系统设计的基础，它包括系统功能模块的划分和各模块之间的关联关系。
1. 功能模块划分：将自动门控制系统划分为传感器模块、执行器模块、控制模块等，每个模块负责不同的功能。
2. 关联关系设计：设计各功能模块之间的信号传输和控制逻辑，确保系统各部分协调工作。
二、硬件设计硬件设计是自动门控制系统的物理实现，包括选择合适的传感器和执行器、搭建电路板、连接线路等。
1. 传感器选择：选择合适的传感器，如红外传感器、超声波传感器等，用于检测门口的人员或障碍物。
2. 执行器选择：选择合适的执行器，如电机、气缸等，用于驱动门的开启和关闭。
3. 电路设计：设计电路板，包括传感器接口、执行器接口、电源管理等，确保各部分正常工作。
4. 连接线路：连接传感器、执行器和单片机，建立稳定可靠的电气连接。
三、软件编程软件编程是实现自动门控制逻辑的核心，通过编程实现传感器信号的处理和执行器的控制。
1. 单片机选择：选择合适的单片机，如Arduino、STM32等，根据系统需求确定型号。
2. 程序设计：编写控制程序，包括传感器数据处理、门控制逻辑、异常处理等。
3. 通讯协议：设计单片机与传感器、执行器之间的通讯协议，实现数据交换和控制指令传输。
4. 调试优化：通过仿真和实际调试，优化程序性能，确保系统正常运行。
四、系统调试与优化系统调试与优化是确保自动门控制系统正常运行的关键步骤，需要对系统进行全面测试和性能优化。
1. 功能测试：测试传感器检测、执行器控制等功能，验证系统的基本功能是否正常。
2. 性能优化：调整程序逻辑和参数，优化系统响应速度和准确性。
3. 稳定性测试：长时间运行测试，验证系统在连续工作状态下的稳定性和可靠性。
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智能化时代的便捷入口在智能化时代，自动门控制系统已经成为许多公共场所和住宅的标配。
它们不仅提供了便捷的入口控制，还增强了安全性和智能化管理水平。
基于单片机的自动门控制系统设计是实现这些功能的关键。
本文将探讨单片机在自动门控制系统中的应用、设计原则以及如何实现高效的门禁管理。
首先，我们需要了解单片机在自动门控制系统中的作用。
单片机是一种集成度高的微控制器，它能够执行编程指令，控制各种电子设备。
在自动门控制系统中，单片机负责接收传感器信号、执行开/关门指令、处理用户输入等任务。
它的灵活性和低成本使得自动门控制系统得以广泛应用。
在设计基于单片机的自动门控制系统时，我们需要遵循以下原则：1. 用户友好：系统应具备直观的操作界面，方便用户进行门禁管理。
2. 安全可靠：系统应具备完善的安全机制，防止未经授权的访问。
3. 灵活可扩展：系统应能够根据需求进行升级和扩展，适应不同的应用场景。
4. 节能环保：系统应采用节能设计，降低能耗，减少环境影响。
在自动门控制系统的设计中，单片机通常与多种传感器和执行器配合工作。
传感器负责检测门的开关状态、门前的人流量等信息，执行器则负责控制门的开启和关闭。
单片机通过接收传感器的信号，并根据预设的逻辑或用户指令，控制执行器执行相应的动作。
例如，使用红外传感器可以检测门前是否有行人接近，当传感器探测到有人接近时，单片机就会发送信号给执行器，触发门的开启。
此外，还可以使用触摸屏或密码输入设备，让用户通过身份验证来控制门的开关。
为了提高自动门控制系统的安全性和可靠性，还可以加入一些辅助功能。
例如，可以设置定时开关门功能，使门在夜间自动关闭，防止非法入侵。
还可以加入远程监控和报警系统，当门发生异常时，系统可以自动向管理员发送警报。
在实际应用中，基于单片机的自动门控制系统设计需要考虑多种因素，如门的类型、使用环境、用户需求等。
此外，还需要根据实际情况选择合适的单片机型号、传感器和执行器。
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自动感知人员或车辆接近门并相应地打开或关闭门的系统。
它不仅提供了方便和高效的进出门方式，还提供了一定的安全性和便利性。
本文将介绍一个基于单片机的自动门控制系统的设计。
1.系统概述本系统采用基于单片机的控制方式，主要包括传感器模块、单片机模块、电机驱动模块和门体模块。
当有人或车辆接近门时，传感器将感知到并发送信号给单片机，单片机通过判断信号来控制电机驱动门体的开、关。
2.硬件设计2.1传感器模块传感器模块主要包括红外传感器和超声波传感器。
红外传感器可用于检测人体或车辆的接近，而超声波传感器可用于测量距离。
2.2单片机模块单片机模块采用单片机芯片作为控制核心，负责处理传感器模块发送的信号，并控制电机驱动门体的开关。
常用的单片机有ATmega16或ATmega328等。
2.3电机驱动模块电机驱动模块用于控制门体的运动。
通常采用电机驱动芯片如L298N作为电机驱动模块。
2.4门体模块门体模块由电动机驱动门体的运动部分组成，可通过电机驱动模块的控制实现门的开关。
门体通常由门体机构和门体控制电路组成。
3.软件设计3.1程序设计程序设计主要包括信号处理程序和控制程序。
信号处理程序负责接收传感器模块发送的信号，并进行判断。
当信号满足开门条件时，控制程序将发送控制信号给电机驱动模块，控制门体的运动。
3.2控制算法控制算法可根据实际情况选择合适的控制方式，如PID控制、ON/OFF控制等。
具体的控制算法可根据门体运动的要求和系统的响应速度进行选择。
4.系统实现系统实现时需要将传感器模块、单片机模块、电机驱动模块和门体模块连接起来，并进行程序编写和调试。
同时还需要考虑系统的可靠性和安全性，并根据实际需求对系统进行调整和改进。
5.总结基于单片机的自动门控制系统设计可以实现自动感知人员或车辆接近门，并相应地打开或关闭门。
本文提供了一个基本的设计框架和实现过程，并介绍了关键的硬件和软件设计要点。
基于单片机的自动门控制系统
毕业设计基于单片机的自动门控制系统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，自动门开始进入人们的日常生活，成为宾馆、超市、银行等现代建筑所必备之物，是建筑智能化水平的重要指标之一。
它具有美观大方、防风、防尘、降低噪音等优点，同时方便了人们出入，也方便了管理，增强了安全。
它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。
控制系统是自动门的心脏，也是衡量其设计制造水平的重要指标，同时自动门控制系统逐渐向大型化、复杂化和智能化的方向发展。
本设计主要应用单片机8051作为控制核心，直流电机、热释电型红外传感器等相结合的系统。
它充分发挥了单片机的性能，其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值。
关键词：自动门；单片机；控制；热释电红外传感器目录1绪论 (3)1.1 自动门发展历史 (3)1.2 单片机的发展及89C51系列的运用 (3)1.3 红外探测技术的发展 (4)2系统总体方案 (5)2.1 系统总体规划 (5)2.2器件介绍 (5)2.2.1 单片机 (5)2.2.2热释电红外传感器 (10)3 硬件设计 (12)3.1 基本单片机系统 (12)3.2 红外检测电路 (12)3.2.1 放大信号电路 (13)3.3 电动机电路 (15)4控制系统软件设计 (16)4.1 主程序设计 (16)4.1.1 主程序流程图 (16)4.1.2 主程序 (16)4.2调试 (18)4.2.1 硬件调试 (18)4.2.2 软件调试 (19)4.2.3 调试中出现的问题 (19)5总结与展望 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录I 总电路图 (23)附录II 程序 (24)附录III 实物图........................................................................... 错误！未定义书签。
基于单片机的自动门控制系统
目录【摘要】 (1)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 单片机的介绍和发展概况 (1)1.1.2 电机微机控制系统的应用和发展 (4)1.2 课题研究的意义和目的 (5)1.3 课题的功能概述 (6)1.4 课题研究的方案 (6)第二章系统硬件设计 (7)2.1 系统硬件总体逻辑设计 (7)2.2 8051的内部结构及工作原理 (7)2.3 直流电机驱动模块 (14)2.4 检测有无人进出和纤维开关模块 (19)2.5 转速测量模块 (20)第三章系统软件设计 (22)3.1 功能模块设计 (22)3.1.1 PWM信号发生程序设计 (22)3.1.2 转速测量模块的程序设计 (24)3.1.3 检测开关程序设计 (25)3.2 整体程序设计流程图 (26)第四章系统调试 (27)4.1 总体调试 (27)4.2 软件调试 (27)4.3 硬件调试 (28)第五章结论 (29)5.1 硬件电路设计部分 (29)5.2 软件设计部分 (29)源程序 (31)protel整体电路图 (35)参考文献： (36)致谢： (37)基于单片机的自动门控制系统摘要:现如今自动化、信息化程度越来越高，单片机的应用领域也就越来越广，成为人们生活不可或缺的一部分。
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，各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快科学技术的发展。
本设计主要应用8051作为控制核心，直流电机、红外传感器、磁开关结合的系统。
充分发挥了单片机的性能。
其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等特点。
关键词:单片机自动门直流电机红外传感器转速测automatically-controlled door based on the microcontroller Abstract:As it becomes more and more automatic and informational nowadays, the application of microcontroller also becomes more and more extensively. Progress of with the development of the society, science and technology and gradual improvement of people's living standard, various kinds of help automatic control system in life begin to enter people's life, the system of automatically-controlled door taking one-chip computer as the core is one of them. Indicate too that the automatic controlled field became a member in digitized era at the same time. Its practicability is strong, multiple functional, modern techniques, make people believe this is an achievement of scientific and technological progress. It lets the mankind understand even more, the development in digital era will change human’s life, will quicken the development of science and technology.Through the research and design to the thing that "the system of single chip controlled auto-door", I have written the computer and controlled the systematic thesis of automatically controlled door meticulously. Thesis this is it rely mainly onone-chip computer to explain emphatically, DC motor and the measure of rotate speed central systems.It is uses 8051 as core of controlling, the DC motor, infrared sensor and electromagnetic switch combine together mainly to design originally. Give full play to the performance of the one-chip computer. Its advantage hardware circuit is simple, the software is with perfect function, the control system is reliable, higher characteristic of the sex price, and it has certain use and reference value. Keywords:Microcontroller Auto-door DC motor Infrared sensor Rotate speed- measure第一章绪论1.1 课题背景1.1.1 单片机的介绍和发展概况什么是单片机?单片机有什么用?单片机又称单片微控制器或单片微型计算机,它自20世纪70年代问世以来，以其高的性能价格比受到人们的重视和欢迎。
基于单片机的自动门控制系统
系统设计
驱动器
驱动器包括马达和电磁铁。 当单片机接收到传感器的信 号后，通过驱动器控制马达 转动，从而带动门打开或关 闭。同时，电磁铁用于锁定
门，保证安全
门
门通常采用电动门，包括自 动门和手动门两部分。当传 感器检测到人体或物体移动 时，单片机将控制马达转动， 带动自动门打开或关闭。同 时，手动门用于在自动门无 法正常工作时手动打开或关
闭
辅助部件
辅助部件包括电源、LED指示 灯和蜂鸣器等。电源用于提 供电力，LED指示灯用于显示 门的开关状态，蜂鸣器用于 在出现异常情况时发出警报
率
物联网应用：通过与其他设 备的连接，自动门控制系统 可以实现更加智能化的管理 和控制，如远程控制、自动
识别等功能
家庭与办公室应用：自动门 控制系统可以应用于家庭和 办公室的门控制，实现自动 化的开关门，提高安全性和
便利性
车辆自动进出控制应用：在 智能停车场等领域，自动门 控制系统可以实现车辆的自 动进出控制，提高安全性和
便利性
系统应用与前景
随着技术的不断发展和应用需求 的不断提高，自动门控制系统将 会更加智能化、高效化和安全化
随着技术的不断发展和应用需求 的不断提高，自动门控制系统将 会更加智能化、高效化和安全化
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谢谢欣赏
主讲：xxx
数据结构定义：定义数据结构，包括传感器数据、 门的状态等信息
主程序编写：编写主程序，包括数据采集、数据处 理、驱动控制等功能
故障处理程序编写：编写故障处理程序，包括异常 警报、故障提示等功能
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。
基于单片机的自动门控制系统
汇报人：XXX
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目录
1
2
3
4
简介
硬件设计
软件设计
总结
PART 1
简介
1
简介
01
02
随着科技的快速发展和人们对便利性和安 全性的日益追求，自动门的应用越来越广 泛。自动门控制系统能够自动识别人流并 自动打开或关闭门，为人们提供更加便捷 和舒适的进出方式
本文将介绍基于单片机的自动门控制系统 的设计与实现。该系统通过感知人体和环 境的信号，控制门的开关，实现自动门的
运行和安全控制
PART 2
硬件设计
2
传感器
红外传感器
通过红外传感器可以感知门口 的人流情况，当有人靠近门口 时，传感器检测到人体的红外 辐射信号，触发门的开关机制
温度传感器
温度传感器用于检测门口的环境 温度，当温度过高或过低时，系 统可以自动控制门的开关来保持 室内的温度适宜
硬件设计
硬件设计
控制模块
软件设计
软件设计
安全控制设计
为了确保自动门的安全性，还需考虑以下情况 当门口有人通过时，门不应该立即关闭，而是需要延迟一段时间以确保人员安全通过
当门正在打开或关闭的过程中，如果有人靠近门口，应该停止当前动作以确保人4
总结
基于单片机的自动门控制系统能够通过感知人 体和环境的信号，实现自动开关门的功能，并 保证人员的安全。该系统的硬件设计包括红外 传感器、温度传感器和单片机等模块，通过软 件设计实现数据采集和处理、控制逻辑和安全 控制等功能
软件设计
3
软件设计
软件设计
数据采集和处理
当红外传感器检测到人体的红外辐射信号时，单片机会将该数据采集到，并进行处理。根 据预设的门的开关逻辑，单片机判断是否需要开关门
基于单片机的自动门控制系统完整
毕业设计报告题目：院系：信息与控制学院专业：班级学号：学生姓名：指导教师：成绩：2014 年月日目录1 方案设计 (1)1.1 设计任务要求 (1)1.2 硬件方案设计 (1)1.3 软件方案的设计 (2)1.4 主要设计的实现原理 (3)2 硬件设计 (4)2.1 单片机的简介 (4)2.2 硬件器件选择 (4)2.2.1 单片机选型 (4)2.2.2 按键部分 (5)2.2.3 人体检测传感器 (5)2.2.4 光电检测传感器 (6)2.3 单片机最小系统 (6)2.4 按键部分电路图 (7)2.5 光电检测部分 (8)2.6 人体热释电传感器 (9)2.7 电机驱动电路 (10)3 软件部分设计 (11)3.1 总程序设计 (11)3.2 按键程序流程图 (12)3.3 定时器0中断 (13)3.4 门控判断程序 (14)参考文献 (16)附录A 系统原理图 (17)附录B 程序代码 (18)附录C 实物图片 (28)1 方案设计1.1 设计任务要求对于自动门控制系统，需要实现的功能如下所示：（1）自动检测功能：能够自动检测门的附近是否有人，如果有人则开启该门，在没有人体信号时，延时数秒后自动关闭。
（2）安全保护功能：关门时，检测门导轨上是否有人，如果有则停止关门，并迅速打开门，防止人被挤住。
（3）电机调速功能：能够通过单片机控制电机的速度，开门关门时需要有个加速与减速的过程。
（4）按键输入功能：能够通过按键来控制门自动还是手动运行，在特殊情况下需要手动来操作该门。
（5）门开关限位功能：在开门与关门的时候能够检测到门的限位开关，来检测是否到门的关门与开门的限位。
1.2 硬件方案设计本设计选用STC89C52单片机作为本设计的微控制芯片。
按键部分采用独立式按键, 人体检测部分，使用红外热释电传感器对外部人体信号进行检测。
光电检测传感器使用TCRT5000光电传感器进行检测。
硬件部分框图如图1.1所示。
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随着科技的进步和自动化的发展，越来越多的设备开始采用单片机进行控制。
在这个领域中，自动门控制系统设计是一个具有实际应用价值的例子。
本文将介绍如何使用单片机来设计一个自动门控制系统。
一、系统总体设计自动门控制系统主要由门、电机、传感器和单片机控制系统组成。
单片机的选择将取决于特定的应用需求和预算。
常用的单片机包括STM32、PIC、AVR等。
二、传感器部分传感器部分主要负责检测门的当前状态，例如门的开启或关闭状态，以及是否有物体挡在门中间。
常见的传感器包括红外线传感器、超声波传感器等。
传感器输出的信号通过单片机进行处理。
三、电机驱动部分电机驱动部分负责控制门的运动。
根据单片机发出的指令，电机驱动电路将控制电机正转或反转，从而实现门的开启或关闭。
常用的电机驱动芯片包括L298N、TB6612等。
四、单片机控制部分单片机控制部分是整个系统的核心，负责接收和处理传感器信号，根据预设的算法控制电机的运动，保证门的正常开启和关闭。
同时，单片机还可以通过串口或者蓝牙等通讯方式与其他设备进行数据交换，例如远程控制门的开启和关闭等。
五、系统软件设计系统的软件设计包括传感器的数据采集，电机的控制，以及与人机的交互等部分。
对于数据采集部分，需要根据具体的传感器类型编写对应的程序；对于电机的控制部分，根据电机型号的不同，编写对应的驱动程序；对于人机交互部分，需要设计友好的用户界面，方便用户操作。
六、系统调试与优化完成系统硬件和软件设计后，需要进行系统调试和优化。
需要检查硬件电路的正确性，确保不会出现短路或断路等问题；然后，检查软件的正确性，确保程序能够正常运行；需要对系统的性能进行优化，例如优化门的开启和关闭速度等。
七、系统可靠性设计为了保证系统的可靠性，需要对硬件和软件进行可靠性设计。
对于硬件可靠性设计，可以采用多种措施，例如采用低功耗元件，避免元件过热等问题；对于软件可靠性设计，可以采用多种算法进行数据的校验，保证数据的准确性。
基于单片机的自动门控制系统设计
第一章绪论1。
1课题研究的背景社会的进步、科技的前进将人们的生活投入了一个急剧发展的数字化的21世纪.人们生活水平也随之逐渐升高，让人们对美好生活环境追求的欲望也愈来愈强烈，因而各类方便于生活的单片机自动控制系统开始进入了人们的生活。
以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
因自动门之中使用的芯片和传感器技术的日渐先进，使它的实用性变的更好，功能也愈来愈多，从而让它的应用范围也越来越广泛。
使用自动门会给人们带来人员出入方便、节约能源、减少噪音等好处,也令人们的建筑更加的现代化。
1。
2国内外研究现状和发展趋势自动门是上个世纪中期在建筑物上得到利用。
在上个世纪二十年代之后，自动门开始造美国的超级市场上初次使用。
当时使用的是油压式自动门,这是世界上第一跨自动门，根据它的使用原理，气动式自动门也开始得到发明。
到1962年电气化的进步，电气式自动门得以发展，因它较于油压式和气动式维护更加方便，电气式自动门随着城市化的推进，使用它的用户也随之增加。
但在上世纪六十年代电气设备的发展还处于低级阶段，电机转速难以控制，故此当时的电气式自动门的性能还是差强人意,能源利用率低下，维护的成本还是相对较高.在进入计算机时代之后，计算机技术的不断发展，电子控制技术开始成熟,直接控制电动机的电气式自动门得到急剧的发展，使其逐步成为自动门的主流。
在中国自动门现在随着城市化推进的浪潮在社会中得到广泛的应用，现在在每个城市都可以见到自动门的身影。
但在国内因其研发起步较晚,自主研发的程度比较低,大部分的专利都在外国人的手中。
在进入新世纪之后，国内的计算机发展进入快车道，追赶上国际上的先进水平.利用计算机技术的自动门技术在国内也在飞速发展.自动平移门是现在最常见的自动门。
工作的方式是将两个人体红外感应器安装在门内外两侧.当人走近自动门时，任意一个人体红外感应器感应到人体红外的存在，就控制步进电机打开门。
当人通过门之后，再将门关闭。
因为自动平移门可以在进入自动模式后能够完成自动控制，可以让建筑物层次得以提升又方便美观.因此迅速在国内外建筑市场得到广泛的普及。
单片机的自动门控制系统设计
单片机的自动门控制系统设计伴随着现代化电子科技技术的不断创新发展，人们生活中智能控制系统的融入，对于人们的生活工作学习提供了根本的便利。
在自动门控制系统的规模化和智能化发展中，如何做好自动门控制系统的科学设计始终是电子行业关注的焦点之一。
因此本文对基于SPCE061A单片机的自动门控制系统设计进行研究有一定的现实意义。
1SPCE061A单片机性能的特点和自动门系统的框架1.1SPCE061A单片机性能特点SPCE061A单片机主要是一种微控制器，有16位结构，处理速度相对较快，对于相对复杂的数字信号可以快速的处理。
对于16位结构的微处理器而言，可以实现初试计数值的自动预置，在串行设备的接口中，结合PROBE实现，而编程器的应用中，更是存在一种实时的在线调试器，在单片机的应用项目开发中，结合软件的工具，做好仿真器的在线实时过程，集成开发环境软件包的结合中，实现在线调试的过程。
SPCE061A的可复用10位ADC通道，总共有8路，对于其中的一路而言，在模拟信号的结合中，结合自动增益控制器，在放大器的应用中，做好A/D接口的转换。
对于其余7路而言，在模拟信号的输入中，做好数字信号的一种根本转换。
1.2自动门系统框架自动门系统设计中，通过对合适的步进电机进行选择，并结合合适的传感器对信号进行检测，在人和门有着一定的距离时，门将会自动打开，一旦超出距离一定的范围，门将会自动关闭。
在合适的行程选用中，做好步进电机的调速控制。
2基于SPCE061A单片机自动门控制系统设计自动门控制中，基于SPCE061A单片机的应用，不仅仅要做好硬件的设计，同时也要做好软件的根本设计。
2.1硬件设计本系统中，借助于SPCE061A单片机，并在外围电路的构成中，做好模块的基础设计。
（1）在探测感应模块的设计中，结合人体辐射的红外线，并红外线辐射高灵敏区进行产生，将热释电探测员的相关探测要求满足。
而热释电红外线传感器在模块核心元件的探测中，做好电信号的转换，信号处理中，及时的放大微弱的电信号，并做好自动门的根本控制。
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摘要21世纪是一个电气产品迅速发展的时代，随之而来的，人们的生活水平也越来越高，去商场、超市等公共场所购物或参与其他活动已渐渐成为人们生活的一部分。
因此，自动开关门也就随之进入了人们的日常生活，成为上述公共建筑的必备设施。
自动开关门的核心便是单片机的控制系统，而单片机也是衡量其科技水平的标杆，也标志着自动化控制系统正在向一个越来越智能的方向发展。
论文的控制技术核心，是基于89C51单片机、直流电机、热释电红外传感器等元器件相结合而组成的控制系统。
它使得89C51单片机的性能能够最大化的发挥出来，并且因其同时具备了硬件电路简单、控制功能强大、系统安全且稳定、性价比相对较高等优点，使其具有了一定的研究价值和实用价值。
关键词：自动开关门，单片机，热释电红外传感器，自动控制目录第一章绪论 (1)1.1 探究课题可行性 (1)1.2 国内自动开关门的发展现状 (1)1.3 课题的意义与目的 (1)第二章自动开关门控制系统设计方案 (3)2.1 基本功能的需求与分析 (3)2.2 基本设计思路 (3)2.3 设计思想和整体框图 (3)2.4 设计电路的框图和原理 (4)第三章主要元器件的介绍 (6)3.1 什么是单片机 (6)3.1.1 AT89C51主要特性 (7)3.1.2 芯片擦除 (8)3.2 红外检测电路 (8)3.2.1 热释电红外传感器 (8)3.2.2 热释电效应的介绍 (9)3.3 直流电机 (10)3.3.1 直流电机的特点 (11)3.3.2 驱动控制系统的组成 (11)3.3.3 斩波驱动 (12)3.4 检测模块 (13)第四章自动开关门的软件设计 (15)4.1 整体程序流程图 (16)4.2 直流电机驱动模块 (16)4.2.1 PWM驱动系统 (16)4.2.2 继电器 (17)4.3 整体电路图 (18)第五章 Altium Designer软件的系统设计 (19)5.1 软件的介绍 (19)5.2 Altium Designer的电路图绘制 (19)致谢........................................................ 错误!未定义书签。
参考文献. (24)第一章绪论1.1 探究课题可行性21世纪是一个自动化、信息化、数字化技术越来越高的时代，所以，单片机的应用领域也越来越广，与人们的生活密切相关。
随着时代的发展、科学的进步和人们生活质量的日益提高，各种方便且实用的自动控制系统进入了人们的生活，其中以单片机为核心的自动开关门控制系统就在行列之中。
这也标志着自动控制系统成为科技化时代不可或缺的一部分。
它的实用性强，功能众多，技术高端先进。
更让人们懂得，数字时代的发展会改变人类的生活质量，推动科学技术的发展。
论文着重讲解了以单片机为主体、传感器为核心的自动开关门控制系统。
1.2 国内自动开关门的发展现状自动开关门的大批量专业化生产开始于150年之前，随着科学技术的发展自动开关门也在日臻完善。
门的高级形式——自动门起源于欧美发达国家，并迅速的发展至今，目前已形成种类全、功能完善、做工精密的自动门大家族。
上世纪90年代以来，自动化控制技术发展较快，技术也较为成熟，并且取得了巨大的成就。
自动开关门是由单片机控制系统组成。
在现实生活中可以极大的节约资源、减少噪声、防风、防尘，同时也能让出入口显得高档且简洁，所以生活中应用极其广泛。
在国外发达城市里的酒店、宾馆、大厦、银行、商场等随处可见，但是在国内，自动开关门的研发还处于初级阶段。
在自动开关门控制系统的设计中，节能环保、安全稳定和人性化是需要考虑的重要因素。
1.3 课题的意义与目的随着科学技术的飞速发展，各式各样的自动化控制系统步入人们的生活。
自动开关门控制系也就成为了商场、大厦等人流较为密集的地方疏通人流、控制出入口的首要选择。
自动开关门能够实现出入授权的的自动化控制等功能。
为了使自动开关门能够更好的被使用，选择一种电路简单，功能较为完善，性价比高，控制系统稳定的自动开关门控制系统，论文研究以89C51为控制核心，热释电红外传感器，磁开关，步进电动机相结合的系统。
使其充分发挥单片机的性能，具备一定的参考与使用价值。
第二章 自动开关门控制系统设计方案2.1 基本功能的需求与分析分析日常生活中经常接触到的自动开关门，设计的自动开关门控制系统应具有以下功能：1.具有手动控制和自动控制两种模式，以便于使用和维护。
当热释电红外传感器检测有人时发出信号，通过电动机的正转与反转控制门的开与关。
2.在关门时如出现夹人等非正常情况时，控制系统应能根据关门时的异常负载或其它异常情况，启动应急措施——停止自动开关门的关门进程，转入开门过程。
2.2 基本设计思路1、检测出有人靠近时开门。
当人们走到自动开关门附近时，热释电红外传感器可检测出人的存在并发出开门信号，起动电动机开始正转，打开自动门。
2、自动开关门打开后，自动启动延时器，延时数秒后，热释电红外传感器如检测到周围没有人，将起动电动机反转，控制自动门关门；如果热释电红外传感器检测到周围有人，将再次启动延时器进行延时，直到周围无人。
3、如果在关门的过程中热释电红外传感器检测到有人的靠近，则会发出信号，控制系统会立即停止关门，并控制电动机正转使自动开关门打开。
4、在关门时如出现夹人等非正常情况时，控制系统应能根据关门时的异常负载或其它异常情况，启动应急措施——停止自动开关门的关门进程，转入开门过程。
总体思路大致如下图2.1所示：2.3 设计思想和整体框图论文将电动机的正转模拟为开门，反转模拟为关门，通过单片机从而实现门的打开与图2.1 设计总结构图闭合。
门应该自带感应器，能够快速感应出进入或者出去的人。
当人们经过热释电红外传感器并且被检测到时，感应探头会将这一脉冲信号迅速发送至单片机，控制器经过判断，将会通知电动机进行正转，同时控制合适的转速，使电动机能够以正确的转速运行。
整体框图大致如图2.2所示。
图2.2 自动门框图2.4 设计电路的框图和原理下图2.3便是系统设计的硬件组成图。
由89C51型单片机、红外信号检测电路、直流电动机正反转控制电路、自动门开关行程检测电路、开关过程故障检测与故障显示电路、自动控制与手动控制方式转换电路等数个控制部分共同组成了一个完整的自动开关门控制系统。
单片机会往复循环的进行红外检测电路所发出的脉冲信号，并会根据实际情况对直流电动机进行控制，从而实现门的开关。
当按下手动控制的按键时，自动开关门则会进入手动控制的状态，由按钮控制门的开关，热释电红外传感器会暂时的停止运作。
如果突发意外情况，比如在关门的过程中遇到人因为抢时间进入导致被夹时，门会立即停止关闭而转成开门状态，极大程度上的保证的人员的安全。
当系统发生故障的时候，则会进入故障处理的状态，由专业人员对门进行维修与维护，增加的门的安全性与使用寿命。
图2.3表示自动门控制系统框图。
图2.3 自动门控制系统框图第三章主要元器件的介绍3.1 什么是单片机何为单片机？物如其名，就是一种把计算机的部分主要功能都集中在一张微型芯片上的单芯片微机。
其核心部件寄存器、运算器、控制器、多种I/O接口及其它部件都被集成在了一个芯片上，集成度非常之高，且结构精密，功能强大，能够执行绝大部分电器所需要的操作。
因此把单片机理解成一个不含外设的计算机都不为过，也就是相当于一个只包含主机，没有其他譬如键盘显示器等外部设备的微型计算机。
图3.1是单片机的结构框图。
图3.1 单片机结构框图重量较轻、占地空间较小、资源消耗少、能耗较低、功能多而强、性价比高、价格低廉，这是单片机从出现至发展至今一直屹立于中国乃至世界工业中之林的原因，而同时，由于计算数据绝大多数都是在单片机内置的芯片的内部路径之中传输，所以运算速度较快，抗干扰能力较强，信息遗失以及泄露概率很低。
1971年，第一块单片机出现以来，这几十年的时间内，成长非常快速，如今已经在各个领域有了长足的发展与进步，并且进化出了相应的不同的可以满足其地位需要的型号。
单片机内部自带通信接口，还可以与其所在的电子产品的主机共同运作，这样一来，不仅大幅度提高了单片机的运行速度，而且也对缓解其电子产品的主芯片的工作压力起到了显著地功效。
因此，在以网络通讯为主的各个领域都有了更多的使用以及更加长远的发展，同时也对其暂时无法替代的位置起到了巩固作用。
89C51单片机是由世界知名企业ATMEL制造的一款产品，一般作为系统的控制器使用于各种电气产品中，因其运算能力强大、编程起来较为灵活、兼容性强（与MCS-51工业标准与管之间互相兼容），能够实现多种产品所需要的算法，同时还具备了能耗低、占用体积小、价格实惠性价比高等特性。
它在现实生活中运用非常广泛，各个领域或多或少都有其身影，而这款产品也因为这些优点与实用性，被人们熟知。
图3.2表示单片机的外观与管脚排列。
图3.2 AT89C51、89C2051外形及管脚3.1.1 AT89C51主要特性1、与工业标准MCS-51相互兼容，应用范围更为广泛2、自带一个4K字节的闪烁存储器3、寿命较长，能够实现1000余次的擦写循环4、可以长时间保存数据，一般在10年左右5、采取全部静态的工作方式，频率为0-24H6、能耗较低，大概只有8051单片机的五分之一3.1.2 芯片擦除简单来说就是把程序删掉，然后重新写新程序。
89C51单片机支持可选两种软件的掉电模式，设有稳态逻辑，可在低到零频率的条件下实现静态逻辑。
CPU在闲置模式时不会运作，但定时器、计数器、RAM等照常工作。
在掉电的情况下，会禁用其他所有芯片的功能，并冻结其振荡器，仅仅保留RAM中的内容，在下一个硬件复位的时候，恢复其正常状态。
3.2 红外检测电路红外检测电路核心是热释电红外传感器，还包含检测放大电路，因为它不需要接触就能检测出红外能量变化，所以说只要人经过探头，传感器就能察觉到，然后转化成电信号，驱动电动机进行开关门的操作，无需红外线、电磁波源或是其它的接触式开关，因为敏感元件阻抗较高，电压非常弱，所以一般在传感器内部设置内膜电阻，这样便可以放大信号，现在市场能买到的热释电红外传感器不容易接收灵敏信号，检测的距离大概有2米。
有人靠近时，热释电红外传感器会将其转换成电信号，然后将电信号放大处理后传送给单片机，驱动电机开门。
3.2.1 热释电红外传感器热释电红外传感器是专门探测人体辐射的一种感应器件，因其价格低廉，使用方便，所以在现实生活中经常被用作报警装置或者一些自动化设备，比如银行里的报警装置、商场里的节能水龙头或者吹风机等很多产品。
因其检测人体辐射的红外线时，并不需要与人体的接触便能将信息转化成电信号从而执行一系列的操作，同时还能区别对象是是生物还是其它物体，所以到现在为止，一直被人们所认可，并且广泛的使用在自动化、节能、测控等很多领域。