自动门课程设计

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电子设计课程开题报告

系（部）：电气工程与自动化系2013年03 月11 日

课题

自动门

名称

学生

专业班级课题类型

姓名

指导

职称课题来源

教师

1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市，自动门已经是随处可见的，在大厦，宾馆，酒店，医院，写字楼等场所，自动门更是得到大范围的普及使用。自动门不但能给我们带来人员出入方便，节约空调能源，防风，防尘，防噪音等好处，更令我们的建筑物增添了不少高贵典雅的气息。

自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线，当人走近自动门时，感应器感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的普及。

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。

本论文着重阐述了以单片机为主体，红外线传感器，温度传感器，直流伺服电动机，转速测量装置等为核心的系统。

2.研究的基本内容，拟解决的主要问题

研究内容

（1）设计了以单片机为控制器、控制的自动门控制系统。

在自动门正上方里外各安装一个红外线传感器探测开关，当有人欲进入时，红外线传感器探测开关检测出有人要进入或出去，从而产生输出信号。单片机获取到该输入信号，启动电机，将门打开。当门打开到一定程度后，碰到限位开关，限位开关动作，产生输出信号，自动门停止动作。等待一时间段后，自动门自动合上。在闭合过程中，如红外线传感器探测开关检测有人要进入或出去时，自动门停止闭合，并立刻打开。为了保障门的安全性，设置关门限位开关，从而保障在自动门闭合即将结束时，不会发生两扇门交错碰撞，避免意外发生。

（2）根据工作原理，合理选择传感器，减少误动作，优化设计控制电路。

（3）开门具有5s延时功能，并能实现时间可调。

自动门应具有手动和自动方式。当有人由内到外或由外到内通过红外传感器检测开关或手动执行开门开关时，开门执行机构KM0动作，电动机正转，当碰到限速开关时，电动机减速正转，到达开门限位开关位置时，电机停止运行。自动门在开门位置停留5秒后，自动进入关门过程，或手动执行关门开关时，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当碰到限速开关时，电动机减速反转，当门移动到关门限位开关位置时，电机停止运行。在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过红外传感器检测开关时，应立即停止关门，并且自动进入开门程序。在门打开后的5秒等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关时，必须重新开始等待5秒后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。如果自动状态出现故障时，可用手动控制自动门，实现正常的开关门过程。

（4）要求开门、关门先快后慢，具有防夹功能

（5）画出电路原理图，力求表达清晰、准确。必要时可以把控制系统分解成几个相对独立的部分，尽量简化，利于编程。

（6）根据原理图并制作硬件电路实现。

设计拟解决的工程实际问题

1）.自动平移门只有在有人要进入的时候才打开。当顾客或者工作人员想要进入的时候，无论手中是否有物品都不用自己开门，既减省了时间又增加了流通量。无人则关闭，这样在寒冷的冬季它可以间接的保持室内的温度。

2）.当自动平移门在关闭遇到障碍物时，电机转速减慢，转为开门，以免电流

过大烧毁电机。

3. 研究步骤、方法及措施

这次的设计主要应用于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。在门的两侧各有一个感应器，分别感应从里面出去和从外面进来的人。感应探测器探测到有人靠近时，将脉冲信号传给主控器单片机，主控器判断后通知电机运行，同时监控电机的转数，以便通知电机在一定时候加力和进入慢行运行。电机得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启；门扇开启后由控制器作出判断，通常在一定时间内如果门中间没有移动物体，感应探测器会向主控器

发出关门信号，如此，就完成了一次开关门。当电机的环境温度超出给定的范围时，温度传感器将信号送到主控器，从而将温度调整到正确的工作范围内。

系统总框图

可能存在的问题及解决措施

1.感应器识别能力------能够迅速的收集信号，并传送给单片机。

2.是否能正常通过------有无人进出用红外线来探测，有人则产生信号，执行开门动作；

3.紧急故障-----将其中两个开关接通（在H 桥中），则电机惯性转动产生的电势将被短路，形成阻碍运动的反电势，形成“刹车”作用。

A /D 转换

温度传感器

单 片 机

自动门控制电路

红外传感器 LED 显示

温度控制

电路

人体信号

按 键

4. 研究工作进度

5. 主要参考文献

电动机的单片机控制

自动控制系统

PWM控制与驱动器使用指南及应用电路

单片机原理与接口技术

单片机应用系统开发实例导航

传感器及其应用

教研室意见

教研室主任签字：年月日