基于单片机的自动车库门的设计样本

背景

随着科学技术发展，全国拥有汽车人数越来越多，人们把对汽车维护和管理看得越来越重，固然对于车库门规定也逐渐提高了，国外先进车库门不断进驻中华人民共和国市场，国内车库门行业滞后。自动车库门重要分为卷帘车库门和翻板车库门。本文重要针对卷帘车库门自动化和控制系统作了详细阐明，运用单片机和红外传感控制办法，实现自动车库门详细功能。考虑到车库光线度，在车库内部安装了自动照明灯设立，当车库门启动后来灯自动亮自动熄灭，且具备自动辨认功能，为顾客提供了安全以便服务。也有助于国产自动车库门发展。

本设计运用编解码芯片PT2262/PT2272以及315MHZ无线收发模块来实现对车辆辨认，并控制单片机自动关和车库门自动启动以及控制车库内部灯照明系统，单片机对键盘上面输入数据进行动态扫描，只有密码输入对的方能使单片机控制电机将车库门打开，反之蜂鸣报警器发出报警。单片机自身是一种嵌入式系统，并且是其她嵌入式系统核心，在各个领域运用广泛发展迅速，为了更好掌握单片机工作原理，在此设计中，我采用51系列单片机来完毕对自动车库门某些控制。达到学以致用目。并且单片机存在如下长处：体积小、性能高；构造简朴，以便使用；解决速度快；低功耗且适应能力强；性价比较高。

1自动车库门

1.1自动车库门功能分析

自动车库门是一种以遥控方式为系统控制车库门，重要控制方式有手动控制、红外感应、无线遥控等。大体上分为卷帘式和滑板式车库门。卷帘式车库门安全装置附加有红外线对射和无线遥控系统，安全且防盗。滑板式车库门内置扭簧，扭力与门重力相称，门可以说是处在一种“零重量”状态，靠滑轮在内置轨道上面滑动，阻力小，耗能少，安全耐用。

1.2自动车库门应用

车库门在大型停车场运用较广，且是停车场管理系统核心某些，可以高效管理车库以及疏导交通流量，使用价值高。自动车库门，大多数用在小型私人别墅和豪华住宅，自动关闭效率高，采用专业防盗安全技术，保障顾客财产等安全。

2设计任务

2.1自动车库门无线自动门电路（构造框图如图2.1-1所示）

图2.1-1 车库门自动开闭系统电路构造框图

2.2基本模块

➢单片机最小系统电路某些。

➢编码芯片PT2262和315M无线发射模块装置。

➢编码芯片PT2272和315M无线接受模块装置。

➢4*4行列式扫描键盘电路某些。

➢红外数码管显示电路某些。

➢蜂鸣器、继电器、照明某些。

3系统总体设计

3.1单片机

3.1.1单片机概述以及应用

单片机全称单片微型计算机（Single Chip Microcomputer），简写MCU微型控制器。它专为工业控制、测量而设计，具备集成度高、可靠性高、性价比高三高优势，体积小、功能全特点，重要应用于计算机外设、智能仪器仪表、家用电器、工业检测与控制、通信设备等，嵌入式工程师可以依照应用对象需求，选取适当单片机，进行各种系统设计以及程序设计，系统按照程序指令完毕规定工作。

3.1.2MCS51单片机内部构造

单片机是在芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定期/计数器、多功能接口等基本功能部件大规模集成电路。

MCS51单片机包由如下九部份构成：

●一种8位CPU

●4KB ROM程序存储器；

●一种片内振荡及时钟电路；

●128字节RAM数据存储器；

●可寻址64KB外部数据存储器和64KB内部程序存储空间控制电路；

●两个十六位定期/计数器；

●一种可编程全双工串行口；

●5个中断源、两个优先级嵌套中断构造；

●32条可编程I/O线。

3.1.2.1单片机构造特点

3.1.2.1.1单片机CPU

单片机核心部件是CPU，重要由运算器和控制器等部件构成。CPU内部有一定数量通用和专用寄存器，单片机在RAM数据存储器区开辟了一种工作寄存区，该区别为四组，

每组八个寄存器，共计32个工作寄存区，起通用寄存器作用。此外单片机尚有21个特殊功能寄存器SFR（Special Function Register），起专用寄存器作用，用来设立片内电路运营方式和电路运营状态记录。特殊功能寄存器存在使得定期/计数器、串行口、中断逻辑等可以集成在同一块芯片上。

3.1.2.1.2单片机存储器

单片机存储器用于存储数据和程序，数据存储器和程序存储器提成两个不同地址空间，运用不同寻址方式和不同地址指针进行寻址。

3.1.2.1.3单片机输入输出接口

单片机输入输出接口由P0-P3四个8位双向I/O口构成。外设可以直接通过这几种口线接入，无需外加接口芯片。P0-P3各个端口能按字节和位输入输出，总共32个接口，位控制极其以便。P0口为三态双向口，可以带8个TTL电路，P1-P3口为准双向口，能带4个TTL电路，因而在外设驱动电流大状况下可加接驱动器。

3.1.2.1.4单片机通信方式

51系列单片机自身有全双工异步通信接口，两机之间发送与接受可以同步进行。顾客可依照不同需求选取合理工作方式实现双机或多机通信。

3.1.3单片机引脚配备

单片机引脚可分为可总线扩展和不可总线扩展两种。MCS-51系列单片机AT89S52引脚图如下图：

图3.1.3-1 AT89S52引脚图

可总线扩展单片机有44个引脚，常用40个引脚配备及功能阐明如下：

✧Vss：接地端。

✧Vcc：电源端，接+5V电源。

✧XTAL1：接外部晶体一种引脚，当单片机CHMOS采用外部时钟信号时，由

此引脚引入时钟信号。

✧XTAL2：接外部晶体一种引脚，当单片机HMOS采用外部时钟信号时，由此

引脚接入外部时钟信号。

✧RSTVpD：复位、备用电源输入端。Vcc掉电后，由此引脚接入备用电源，

低功耗时保持内部RAM数据完整。

✧ALE/PORG：地址锁存容许；在8751单片机内当EPROM编程时，由该脚引

入编程脉冲。

✧PSEN:程序存储器容许。

✧EA/Vpp:EA=0时，单片机只访问外部程序存储器；在8751单片机片内EPROM

编程期间，由此引脚引入21V编程电压。

✧P0.0—P0.7：P0数据/低8位地址复用总线端口。构造图如图（3.1.3-2）

✧P1.0—P1.7：P1静态通用端口。构造图如图（3.1.3-3）

✧P2.0—P2.7：P2高8位地址总线动态端口。构造图如图（3.1.3-4）

✧P3.0—P3.7：P3双功能静态端口。构造图如图（3.1.3-5）