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畢業(yè)設計(論文)任務書 系部 自動化工程系 專業(yè) 電氣自動化 姓名 胡震紀 學號 G1240630 題目 車庫自動門的設計與實現(xiàn) 起迄日期：2014年6月20日至2015年6月10日 設計(論文)地點 南京機電職業(yè)技術學院 指導教師 張松林 專業(yè)負責人 朱紅娟 任務書發(fā)放日期： 2014 年 6 月 20 日 1.選題目的及意義 在超級市場、公共建筑、銀行、別墅車庫門，經(jīng)常使用自動門控制系統(tǒng)。早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已經(jīng)逐漸被淘汰。1969年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），其特點是：具備邏輯控制、定時、計數(shù)、等功能，編程語言采用直觀的梯形圖語言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。 隨著生產(chǎn)力和科學技術的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動大量的使用了自動化控制，不僅節(jié)約了人力資源，而且很大程度上提高了生產(chǎn)效率，又進一步的促進了生產(chǎn)力的快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。 PLC控制自動門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應用。所以在停車場智能管理領域，相應的也出現(xiàn)了PLC停車場智能管理的概念，即含有高科技的智能系統(tǒng)，與普通的停車系統(tǒng)不同的是，它能以PLC技術為基礎來解決停車難的問題，直接為目標安全、迅速地到達目的地。停車場管理系統(tǒng)重點要做到準確指示車輛進出,車輛進入時給與司機準確的車位數(shù)量與具體位置,車輛進入車庫后,記錄車輛總量;車輛離開車庫時,減少車輛數(shù)量。車輛進出指示可完全由PLC進行中央控制處理,停車場空位指示可利用價格便宜的數(shù)碼管顯示。 因此，自動車庫門系統(tǒng)，能夠尤其在實現(xiàn)快捷、便利、安全這一點上擁有很大的發(fā)展空間和潛力，對于人類社會之偉大進步意義重大。 2. 背景及概況 車庫的發(fā)展，應該說從第一輛汽車誕生以來就隨之產(chǎn)生。公安部交通管理局的統(tǒng)計顯示，截至2006年底，我國汽車保有量為2421萬輛，與2005年相比，增長279萬輛，增長率為13%。在汽車快速增加的同時，“停車難”的問題越來越嚴重的凸顯出來。 以上海市為例，截止2006年底，上海市己擁有機動車輛150萬輛，其中汽車80萬輛。而目前全市各類停車場停車位加起來約為49萬個。而這種情況也擋不住上海市機動車輛以每年7萬輛的數(shù)量迅猛增長。據(jù)預測，到2012年機動車擁有量將達到200多萬輛。 停車泊位的現(xiàn)狀及發(fā)展速度遠遠不能適應客觀發(fā)展的需求。而對于快速發(fā)展的中國各個城市，停車難也隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和汽車數(shù)量的激增接踵而來。資料顯示，全國36個大中城市停車位滿足率不足20%，也就是說，目前我國城市每5輛機動車輛只有1個停車位。 國內(nèi)家用汽車擁有量的迅速增加，使城市道路交通變得十分擁擠，各大城市高峰時塞車已經(jīng)成為天天可見的一道景觀。家用汽車的停放也逐漸成為一個社會問題。我國大城市中由于停車位少，而土地越來越緊缺的情況下，停車位價格十分昂貴，為解決城市停車難的問題，家用車庫是必然出路。我國家用車庫發(fā)展雖經(jīng)歷了近幾十年的發(fā)展，但仍處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設計水平、經(jīng)濟價值還有待于完善和開發(fā)。為此對家用車庫設計方案優(yōu)化具有重大的現(xiàn)實意義和潛在的市場經(jīng)濟效益。 3. 課題的研究性 現(xiàn)如今自動化、信息化程度越來越高，單片機的應用領域也就越來越廣，成為人們生活不可或缺的一部分。隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生活的自動控制系統(tǒng)開始進入了人們的生活，以單片機為核心的自動門系統(tǒng)就是其中之一。同時也標志了自動控制領域成為了數(shù)字化時代的一員。它實用性強，功能齊全，技術先進，使人們相信這是科技進步的成果。它更讓人類懂得，數(shù)字時代的發(fā)展將改變?nèi)祟惖纳睿瑢⒓涌炜茖W技術的發(fā)展。 4. 本課題研究的內(nèi)容 本設計的主要內(nèi)容包括自動車庫門控制系統(tǒng)結構與原理分析、無線遙控工作原理、電機控制技術以及數(shù)碼顯示技術的工作原理、基于單片機的自動車庫門控制系統(tǒng)方案、自動車庫門控制系統(tǒng)器件選擇與硬件電路設計、系統(tǒng)應用軟件設計與調(diào)試等問題。通過以上設計可達到下列目標。 ⑴自動車庫門控制系統(tǒng)的控制電源采用5伏直流輸入 ⑵自動車庫門控制系統(tǒng)的門控電源采用220伏交流輸入； ⑶入庫時探測車身位置，自動開啟，切換； ⑷LED顯示功能，蜂鳴提示； ⑸無線收發(fā)器選件應精致小巧，采用嵌入式安裝，安裝方便； ⑹密碼設置功能簡單可靠； ⑺繪制自動車庫門控制系統(tǒng)的硬件原理圖； ⑻繪制自動車庫門控制系統(tǒng)的軟件流程圖。 5. 研究方法與手段 本課題的研究方法和手段采用理論聯(lián)系實際的過程，首先進行理論研究，通過資料的查詢，利用相關專業(yè)知識進行設計。在此基礎上，利用實驗室設備驗證設計結果，進行改善。 6. 研究步驟 （1）.結合設計題目分析本課題涉及本專業(yè)的相關知識并查閱部分資料。 （2）自動車庫門控制系統(tǒng)分析,總體設計方案的論證分析、控制系統(tǒng)主要應用器件的原理分析及其應用研究。 （3）自動車庫門控制系統(tǒng)的設計與原理圖繪制。 （4）分析設計軟件，測試存在的問題，進一步優(yōu)化、完善控制系統(tǒng)的功能設計。 7.設計擬解決的實際工程問題 1）.自動平移門只有在有人要進入的時候才打開。當顧客或者工作人員想要進入的時候，無論手中是否有物品都不用自己開門，既減省了時間又增加了流通量。無人則關閉，這樣在寒冷的冬季它可以間接的保持室內(nèi)的溫度。 2）.當自動平移門在關閉遇到障礙物時，電機轉(zhuǎn)速減慢，轉(zhuǎn)為開門，以免電流過大燒毀電機。 4、主要參考文獻 [1]束長寶.PLC 應用實踐.[M].2008年12月第1版.東南大學出版社,2009.238.978-7-5641-1532-6. [2]高強.PLC應用技術.[M].2009年4月第1版.北京:北京郵電大學出版社,2009.298.978-7-5635-1887-6. [3]李彭 田紅彬.電氣控制與PLC.[M].1.西安:西北工業(yè)大學出版社,2009.303.m.20090903-m904-w066-051. [4]高南 周樂挺.PLC控制系統(tǒng)編程與實現(xiàn)任務解析.[M].2008年12月第1版.北京:北京郵電大學出版社,2008.196.978-7-5635-1873-9. [5]郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應用技術（第2版）.[M].2009年9月第2版.東南大學出版社,2009.548.978-7-5641-1844-0. [6]白雪.電機與電氣控制技術 (2).[M].1.西安:西北工業(yè)大學出版社,2008.127.m.20080903-m051-w009-023. [7]牛永奎 冷芳.傳感器及應用.[M].2007年7月第1版.清華大學出版社,2007.194.978-7-81082-969-4. [8]劉偉.傳感器實訓教程.[M].2003年7月第1版.東南大學出版社,2003.160.978-7-81089-245-2. [9]劉亞東,李從心,王小新等.步進電機速度的精確控制[J].上海交通大學學報,2001,35(10):1517-1520.DOI:10.3321/j.issn:1006-2467.2001.10.018. [10]王玉琳,王強.步進電機的速度調(diào)節(jié)方法[J].電機與控制應用,2006,33(1):53-56,64.DOI:10.3969/j.issn.1673-6540.2006.01.013. [11]黃建新,劉建群,曠輝等.觸摸屏與PLC組成的伺服電機控制系統(tǒng)[J].儀表技術與傳感器,2005,(2):44-45.DOI:10.3969/j.issn.1002-1841.2005.02.017. 5、本畢業(yè)設計(論文)課題工作進度計劃： 起迄日期 工作內(nèi)容 2014-06-24～ 2014-07-08 實習、調(diào)研：相關企業(yè)實習；收集查閱中、外文獻資料。文獻綜述、實習日記整理。外文文獻翻譯。 2014-07-10～ 2014-09-22 方案設計：原理方案設計、方案論證。 文獻整理、開題：整理開題報告、開題答辯。 2014-09-24～ 2014-10-29 總體結構方案設計，繪制總體草圖。 2014-10-31～ 2014-12-12 選擇方案論證，完成各模塊選型。 2014-12-14～ 2015-2-04 確定硬件，完成軟件設計。 2015-02-05～ 2015-04-24 用CAD軟件完成設計，進行動態(tài)仿真，并完成系統(tǒng)調(diào)試 2015-04-26～ 2015-06-07 總體設計，完成總裝圖。 2015-06-09～ 2015-06-20 編寫、整理設計說明書、技術文件等，答辯準備。