基于-单片机的自动门控制系统完整
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开合控制系统设计毕业论文
编号：毕业设计说明书课题基于单片机的自动门开合控制系统设计学院：机电工程学院专业：机械电子工程学生姓名：学号：指导教师单位：机电工程学院姓名：黄用华职称：副教授（校聘）题目类型：☐理论研究☐实验研究☐工程设计☑工程技术研究☐软件开发2013年6月2日自动门是商场、银行、酒店、宾馆等自动化楼宇的常见配备，其基本的要求可以归结为智能、安全、可靠三个方面。
以此为背景，研制一种基于单片机的低成本自动门开合控制系统，引入红外传感器探测行人状况。
本文设计了基于单片机的自动门控制系统，该系统以51单片机为主体，直流电机、门禁系统为核心，实现自动门的自动控制，实现了办公化自动门在外部密码输入进入，内部红外感应自动开门，设有自动门常开，常闭选择。
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：AT89C51；BIS0001芯片；热释电红外线传感器；直流电动机；L298N芯片；密码锁Automatic door is common equipment of market, bank, hotel, etc automatic building, It is basic requirements can be summed up in intelligence, safe and reliable. As a background, Developing a control system of low cost automatic opening door based on single chip microcomputer, introduced the infrared sensor to detect the pedestrian, In this paper, we design control system of the automatic door based on single chip microcomputer. The system with 51 single-chip computer as the main body, dc motor, the entrance guard system as the core, achieve automatic control of automatic door, achieve to enter the automatic door of office in the outside by password, Within the infrared induction open the door automatically, Equipped with automatic door normally open, normally closed.Through single chip microcomputer program ,control current servo motor's forward and inversion.then control the door of open and close current motor driven uses H bridge, give full play to the performance of the micro controller. Its advantage is simple circuit, software function is perfect, and reliable control system, high cost performance, has certain use and reference value.Keywords: AT89C51;heat release infrared sensors,;BIS0001 chip;stepping motor;L298N chip; Password lock目录目录 (1)引言 (1)1 绪论 (2)1.1 自动门的发展历史 (2)1.2 自动门的功能概述 (2)1.2.1开门信号 (2)1.2.2门禁系统与非公共区域的自动门 (3)1.2.3对自动门的要求就是解锁动作与开门动作之间的协调 (3)1.3 本章小结 (3)2 系统硬件设计 (4)2.1 自动门设计基本思路和原理 (4)2.2 单片机和外围电路介绍 (5)2.2.1 AT89C51主要性能概述 (5)2.2.2单片机时钟电路介绍 (8)2.2.3单片机复位电路、电源电路介绍 (8)2.3 LED显示和键盘 (9)2.3.1四位数码管LED介绍 (9)2.3.2 4*4矩阵键盘 (11)2.4 红外感应装置 (12)2.4.1热释电红外传感器介绍 (12)2.4.2 BISS0001芯片及其典型电路 (14)2.5 驱动电路 (17)2.5.1 L298N芯片介绍及应用 (17)2.5.2 直流电机分类和特点 (19)2.5.3门行程检测 (20)2.6 本章小结 (20)3 系统软件设计 (21)3.1 主程序流程 (21)3.2 LED显示模块 (22)3.3 键盘扫描模块 (23)3.4 门禁系统模块 (24)3.5 红外和驱动模块 (25)3.6 本章小结 (26)4 软件仿真与分析 (28)4.1 程序软件调试 (28)4.2 仿真软件介绍和调试 (28)4.3 本章小结 (31)5 硬件搭建与实现 (32)5.1 PCB制作 (32)5.2 硬件调试 (33)5.3 本章小结 (34)总结 (35)谢辞 (36)参考文献 (37)附录一原路图 (38)附录二 PCB 图 (39)附录三主要C语言源程序 (41)引言随着全球经济的增长，科学技术的提高，人类对自动门的要求越来越高，机械制造控制产品出现在世界每个角落。
基于-单片机自动门控制系统正文
1绪论1.1 自动门发展历史自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。
自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。
自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。
二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。
到了1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。
当初，用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制，转换但因能源利用效率很低，然而伴随着电气控制的技术发展，现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。
例如：各种用可识别控制的自动专用门，如：感应自动门(红外感应，微波感应，触摸感应，脚踏感应)、刷卡自动门等。
21世纪的今天，门更加突出了安全理念，强调了有效性：有效地防、通行、疏散，同时还突出了建筑艺术的理念，强调门与建筑以及周围环境整体的协调、和谐。
门大规模专业化生产始于150年前，在不断发展和完善的过程中，涌现出大批独具规模的专业制造商。
门的高级形式--自动门起源在欧美，迅速发展至今天，已经形成了种类齐全、功能完善、造工精细的自动门家族。
1.2 单片机的发展及89C51系列的运用担任本设计处理部分的是89C52单片机（89C51系列）.目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。
更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
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
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。
基于单片机自动门控制系统的设计
毕业论文（设计）论文题目：基于单片机的自动门控制系统的设计学生姓名：付2b学号：所在院系：电气信息工程学院专业名称：通信工程届次：指导教师：目录前言 (2)0.1 课题背景 (2)0.2 智能自动门的论依据 (3)0.3 单片机的发展及89C51系列的运用 (3)0.4 课题研究的目的和意义 (4)0.5 课题的设计要求 (5)0.6 自动门的基本设计思路 (6)1 系统总体方案 (7)1.1 系统总体规划 (7)1.2 单片机介绍 (8)1.3 热释电红外传感器 (11)1.4 步进电机 (13)1.5 故障检测及显示 (14)1.6 门行程检测 (14)2 系统硬件设计 (15)2.1 设计电路的电框图和原理 (15)2.2 系统硬件总体逻辑设计 (15)2.3 设计电路原理图 (16)3 系统软件设计 (16)3.1 系统主程序流程图 (17)3.2 开门子程序流程图 (18)3.3 开门中断程序流程图 (19)3.4 T1中断服务程序流程图 (20)3.5 程序源代码 (21)4 调试与检测 (26)4.1 调试 (26)4.2 门行程检测及故障检测 (26)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (29)淮南师范学院2013届本科毕业论文基于单片机的自动门控制系统的设计学生：付民（指导教师：王千春）（淮南师范学院电气信息工程学院）摘要：在当今社会随着经济的快速发展，人们对生活水平的要求越来越高，在这种大趋势下，自动门的应用也越来越广泛，在很多现代建筑中都能看到它的身影，如银行，宾馆、超市等。
现在自动门在国内外的发展状况很不均衡，国外的产品性能比较优良但相对的其价格也比较昂贵，而国内的产品虽然价格比较便宜但性能比较差，容易出故障。
因此在本文中设计了一款性价比较高的自动门控制系统，它功能强大，价格适中，在市场上将会有较强的竞争力。
单片机SCM(Single Chip Microcomputer)，是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。
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
18
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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。
基于单片机的全自动智能安全门控制系统
◎周迎勤基于单片机的全自动智能安全门控制系统一、系统的总体方案1.系统功能。
系统设计能够提供以下主要功能：（1）生命体征检测：由红外对管模块对门前设定范围内进行生命体征的检测，当检测到生命体征时，会将其认定为有人站在门前。
（2）重量检测：当有物体站到指定位置时压力传感器会检测其重量，当重量超过其额定值时，将其认定为门前有人。
（3）信号接收：当有人佩戴钥匙进入到设定范围内时，装置在门后的接收器会接收佩戴在人身上发射器的信号，会将其认定为主人已到门前。
（4）开门：当满足上述3点要求即门前有生命体征、重量超过额定值并且有接收到钥匙信号时，电机变会将房门打开。
（5）开灯：当有人佩戴钥匙进入到设定范围内时，装置在门后的接收器会接收佩戴在人身上发射器的信号，此时房屋内的灯将被点亮。
2.基本结构。
方案采取用stm32单片机实现电路总控制，针对此次设计选用的是stm32中的主流产品STM32F1，它的优点很多，例如一流的外设、低功耗、最大的集成度、简单的结构和易用的工具等。
该款单片机完全可以实现此次设计的所有要求，价格低廉、能快速上手、可实现简单设计，完全符合设计标准及要求。
系统具体构成见下图所示。
另外由红外对管模块（检测生命体征，确保门前有人）、hx711高精度ad 称重模块（进行重量检测，确保门前不是动物经过）、433超再生无线模块发射器（进行信号接收，确保是主人到家以及屋内灯的点亮）、电机（当确认为主人以到家门后将房门打开）多个电路模块组成。
图1系统框图3.工作原理。
本系统是以stm32单片机为核心的智能控制系统，以单片机为主控制器，实现对信号的读取和分析控制，实现核心功能。
通过红外对管模块、hx711高精度ad 称重模块、433超再生无线模块发射器将传输信号发送给单片机。
从而实现当人到达门口时，满足红外对管模块检测到有生命体征、压力传感器确定重量超过额定值、发射器接受到信号这三个条件时，单片机控制电机打开门并控制屋内灯亮。
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。
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2.2
2.2.1
方案一：传统51单片机AT89C51
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，该处理器单指令周期为1us（在12M晶振下），工作频率0-24MHz，并且该芯片支持仿真，是经典51单片机课程中的芯片，抗干扰能力强，但是随着科技速度的发展，该芯片慢慢被后继的芯片所替代，因为该芯片价格比较高，而且仿真器的成本较高，所以本设计不适于使用该芯片。
（1）晶振电路
给单片机提供时钟系统，让单片机能够有运行的节拍与动力，晶振与单片机内部的电路一同构成了一个波形发生电路，输出与晶振频率相同的时钟，该时钟用作单片机的运行。
（2）复位电路
复位电路为单片机提供一个足够的开机运行的复位脉冲，能够让单片机在上电时有足够的时间复位。
（3）按键输入部分
按键输入部分用来作为人机交互界面部分，能够控制门的手动开关，切换自动模式与手动模式。
2.2.4
光电检测传感器，用来检测关门时是否有东西在门轨道上，如果有检测到该信号则打开门，延时一定时间没有人体信号时在关闭，本设计使用TCRT5000光电传感器进行检测。
2.3
单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统，对本次设计使用单片机来说，最小系统一般应该包括：单片机、晶振电路、复位电路[3]。
2.4
按键电路主要分为两种，一种为扫描式按键，所谓扫描式按键就是对按键进行定期的逐个或者逐行的扫描，然后通过判断扫描处的高低电平，判断按键是否按下，这种按键被广泛应用在移动设备与电气设备中；另外一种按键的检测方式为AD检测，每个按键串一个电阻，组成一个电阻串联的网络，每个按键按下，对AD检测口所分的的电压就不相同，通过检测AD值的变化来达到按键检测的目的，该方式的优点是，使用的I/O口少，在单片机外围I/O资源不充足时比较适宜使用，但是该方法容易受到干扰，并且按键的个数受到ADC检测的精度约束，对于本设计由于使用的按键较少，并且单片机的I/O口资源比较丰富，所以使用独立式按键作为本设计按键的输入部分，其按键电路图如图2.2所示。
对于编译软件则使用Keil C51软件。Keil C51软件为目前相当流行的51系列单片机开发软件，它是一个基于32位Windows环境的应用程序，支持C语言和汇编语言编程。Keil是目前最好的51单片机开发应用软件。它是一款通俗易懂易于上手的单片机程序开发软件，与其他的单片机软件有很好的兼容性。我们在日常的学习中都是使用这个软件，所以在本次设计中我使用Keil C51软件进行程序的编译。
如图2.2所示，本设计使用四个独立按键，每个独立按键占用单片机的一个I/O口，单片机在检测时，先将K1~K4的I/O口的状态全都置为高电平，然后不断的检测这四个I/O口的状态，通过if语句判断是否有I/O口为低电平，如果为低电平证明有按键按下，然后单片机需要做消除抖动的程序，因为有些时候从单片机的线上会进入一些干扰，这些干扰会使单片机误认为是按键动作，所以根据机械弹性的反弹接触曲线，做20ms的延时是最理想的，延时后再次检测按键，如果按键还是为低电平，则证明有按键按下，如果不是低电平则此按键信号为干扰信号，跳出程序，如果有按下则while(1)等待按键释放，这样就完成了整个独立按键功能的判断。
⑴在智能仪器仪表中，单片机的优点使它广泛应用于各种仪器仪表中，单片机通过不同类型的传感器，可以测量温度、频率、速度、长度、音量、光亮、电压、功率等物理量。利用单片机控制使得仪器仪表准确率更高，灵敏度更高，测量速度更快。
⑵在家用电器和玩具中，随着国内国外的快速发展，现在的家用电器各式各样，其中少不了单片机控制，例如电视、空调、洗衣机、微波炉、电饭锅等。现在孩子手中的玩具更少不了单片机控制，例如音乐盒、遥控车等等其它智能玩具。这使我们的生活不仅方便而且更加有趣。
1.3
C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。随着微型计算机的日益普及,出现了许多C语言版本。由于没有统一的标准,使得这些C语言之间出现了一些不一致的地方。为了改变这种情况,美国国家标准研究所(ANSI)为C语言制定了一套ANSI标准，成为现行的C语言标C语言是世界上最流行、使用最广泛的高级程序设计语言之一。
综上所述，本设计使用按键较少，使用方案二作为本设计的按键部分。
2.2.3
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，本设计使用人体热释电传感器模块HC-SR501，对人体信号进行检测，当检测到人体信号时，模块返回一个高电平信号，当人体信号消失时，模块返回一个低电平信号，模块输入5V直流电压信号，单片机的I/O口与模块返回的信号直连。
在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平，单片机系统自动复位。
方案三：使用STC系列单片机
STC系列单片机由宏晶公司生产，其以低廉的价格与丰富的内部资源，深受广大使用者的喜爱，他内核与AT89S51的功能完全相同，我们采用STC89C52单片机为主控芯片，这样更能体现我们此次设计的性价比。
综上所述，本设计使用方案三选用STC89C52单片机作为本设计的微控制芯片。
硬件部分框图如图1.1所示。
图1.1硬件部分框图
自动门控制系统的硬件组成如图1.1所示，本系统主要由STC89C52RC单片机及其外围电路、红外检测电路，门行程检测电路、直流电机控制电路、安全检测电路等部分组成，单片机与晶振复位电路构成最小系统电路，作为主控电路，来协调外部其他各部分硬件电路，各个电路的功能如下：
（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
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。
（4）电机驱动部分
电机驱动部分，用来驱动直流电机，单片机输出控制信号，来进行对电机的调速
（5）安全检测
安全检测部分用来检测是否有人被夹，能够提供使用者的安全。
（6）人体检测
人体检测用来检测是否有人接进门附近，检测到信号后单片机开始驱动外部电路开门。
（7）限位开关
限位开关主要用来检测开关门的行程位置。
图2.1 89C51最小系统图
（2）复位电路的工作原理
在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位，所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
在电路图中，电容的大小是10uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。
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
1
1.1
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。
方案二：使用430单片机
TI生产的430系列单片机为超低功耗单片机，被广泛应用于各类低功耗的产品中，该系列单片机的优点为，功耗非常低，而且具有丰富的外设，能够直接进行ADC采集，高端芯片还可以进行DAC输出，并且外围电路简单，I/O口具有可控的输入与输出的方式，由于本设计不考虑功耗，所以此单片机不做考虑使用。
2
2.1
单片机是把一个计算机系统集成到一块芯片上，它是采用大规模集成电路技术把中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、各种I/O口和中断系统、定时器等功能集成到一个芯片上构成的一个简小而完善的微型计算计系统。单片机已成为电子设计中使用最多最广泛的元件，它的体积小、低电压、低功耗、可靠性高、处理功能强、控制功能强、环境适应能力强、使用方便等优点，主要在仪器仪表、家用电器和玩具、医用设备、计算机通信技术、智能测量设备、航空航天等领域被广泛应用。大概可分如下几个方面:
2.2.2
方案一：行列扫描按键
行列式按键适用于按键应用数目比较多的设计，例如手机、电子称等需要输入数据较多的设备，行列式按键的优点是节省I/O口资源，使用8个I/O口就可以实现16个按键，分为行扫描口与列扫描口，该方案编程比较复杂，而且必须对I/O口进行实时的扫描。
方案二：使用独立按键
由于本设计使用的按键功能较少，只需要清零，计数压力值设置，需要4个按键，所以本设计使用独立按键，作为按键的输入部分，独立按键硬件电路设计简单，并且编程方便简单，而且速度快，不需要对I/O口做频繁的操作。
晶振电路：典型的晶振值取11.0592MHz(因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通讯的场合)/12MHz。
（1）复位电路的用途