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畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目： 基于單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 付2b 學(xué) 號(hào)： 所在院系： 電氣信息工程學(xué)院 專業(yè)名稱： 通信工程 屆 次： 指導(dǎo)教師： 目 錄 前言 2 0.1 課題背景 2 0.2 智能自動(dòng)門的論依據(jù) 3 0.3 單片機(jī)的發(fā)展及89C51系列的運(yùn)用 3 0.4 課題研究的目的和意義 4 0.5 課題的設(shè)計(jì)要求 5 0.6 自動(dòng)門的基本設(shè)計(jì)思路 6 1 系統(tǒng)總體方案 7 1.1 系統(tǒng)總體規(guī)劃 7 1.2 單片機(jī)介紹 8 1.3 熱釋電紅外傳感器 11 1.4 步進(jìn)電機(jī) 13 1.5 故障檢測(cè)及顯示 14 1.6 門行程檢測(cè) 14 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 15 2.1 設(shè)計(jì)電路的電框圖和原理 15 2.2 系統(tǒng)硬件總體邏輯設(shè)計(jì) 15 2.3 設(shè)計(jì)電路原理圖 16 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 3.1 系統(tǒng)主程序流程圖 17 3.2 開(kāi)門子程序流程圖 18 3.3 開(kāi)門中斷程序流程圖 19 3.4 T1中斷服務(wù)程序流程圖 20 3.5 程序源代碼 21 4 調(diào)試與檢測(cè) 26 4.1 調(diào)試 26 4.2 門行程檢測(cè)及故障檢測(cè) 26 結(jié)論 26 參考文獻(xiàn) 27 致謝 29 基于單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué)生：付民（指導(dǎo)教師：王千春） （淮南師范學(xué)院電氣信息工程學(xué)院） 摘 要：在當(dāng)今社會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)生活水平的要求越來(lái)越高，在 這種大趨勢(shì)下，自動(dòng)門的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在很多現(xiàn)代建筑中都能看 到它的身影，如銀行，賓館、超市等?，F(xiàn)在自動(dòng)門在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r 很不均衡，國(guó)外的產(chǎn)品性能比較優(yōu)良但相對(duì)的其價(jià)格也比較昂貴，而國(guó) 內(nèi)的產(chǎn)品雖然價(jià)格比較便宜但性能比較差，容易出故障。因此在本文中 設(shè)計(jì)了一款性價(jià)比較高的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，價(jià)格適中，在 市場(chǎng)上將會(huì)有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 單片機(jī)SCM(Single Chip Microcomputer)，是把微型計(jì)算機(jī)主要部分都 集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī)。主要包括了微處理器(CPU)、存 儲(chǔ)器(ROM、RAM)、輸入/輸出口(1/0口)和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)等 功能部件。單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以其極高的性能價(jià)格比， 受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣、發(fā)展很快。而51單片機(jī)是各單片機(jī) 中最為典型和最有代表性的一種。本課題的另一個(gè)特點(diǎn)是使用復(fù)雜可編 程邏輯器件（CPLD）控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高了系統(tǒng)的 靈活性和可靠性，降低了成本。通過(guò)單片機(jī)控制交流電機(jī)，使門自動(dòng)打 開(kāi)，當(dāng)人進(jìn)門后又可以使門自動(dòng)關(guān)閉。另外，我們還設(shè)計(jì)了完善的故障 監(jiān)測(cè)電路來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)門控制系統(tǒng)；AT89C51；步進(jìn)電機(jī) Design of Micro Controller-Based Automatic Retractable Door Control System Student:FU Ming (Faculty Advise:WANG Qianchun) (Electrical and Information Engineering Departmet, Huainan Normal University) Abstract: With the development of economy and living standard, automatic doors are being widely used. It is absolutely necessary to a modern building such as hotel,supermarket. As the controlling core of the automatic door, the automatic door controller determines its performance. Most of automatic door controllers that have been sold in our country are made by foreign manufactures. The performance of these products is high, but they are very expensive. Our home-made automatic doorcontrollers are not so expensive, however, the performance is unsatisfied and the faulty rate is high. So we have developed a new kind of automatic door controller based on MC68HC11K1. The controller has good competitive ability because it’s powerful, reliable, convenient and low-cost.SCM (performance Chip cluster generator attempts, namely, the Microcomputer Micro Controller, is the main part in a Chip are integrated on the Single Chip Microcomputer. Mainly includes microprocessor (CPU), memory (ROM, RAM), input/output (1/0 mouth) and timer/counters, interrupt system function components. SCM since the 1970s, since the advent of its extremely high performance-price ratio, attention by people and attention, it is widely used and fast development. And 51 SCM is the most typical and every SCM most representative one. Key words：Automatic door control system;AT89C51; Stepper motor 前言 0.1 課題背景 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的提高，現(xiàn)代社會(huì)中智能化建筑越來(lái)越多，作為現(xiàn)代建筑智能化一個(gè)重要指標(biāo)的自動(dòng)門的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，在賓館、銀行等現(xiàn)代化建筑中都能看到其身影。 目前自動(dòng)門發(fā)展的現(xiàn)狀是國(guó)外一些大公司的產(chǎn)品性能比較優(yōu)良功能也較多 但其價(jià)格也相對(duì)偏高，如德國(guó)的 BLASL，瑞士的 TORMAX，日本的 National 等，這些公司產(chǎn)品的主要特點(diǎn)是功能繁多，性能可靠，但普遍價(jià)格偏高且操作復(fù) 雜。而國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品雖然價(jià)格比較合理但是在性能上卻不能和國(guó)外的同類產(chǎn)品相 比，它們普遍存在著各種各樣的毛病，故障率高。 鑒于以上這種情況我們?cè)O(shè)計(jì)了一款性能優(yōu)良、價(jià)格適中的自動(dòng)門控制系統(tǒng)， 要求具有多種操作模式，能夠根據(jù)用戶需求進(jìn)行各種參數(shù)的調(diào)節(jié)且操作方便，此 外，系統(tǒng)需要具有很強(qiáng)的自我保護(hù)和故障診斷功能，使其性能穩(wěn)定可靠，降低故 障率，減少運(yùn)營(yíng)成本。 0.2 智能自動(dòng)門的論依據(jù) 自動(dòng)門從理論上理解應(yīng)該是門的概念的延伸，是門的功能根據(jù)人的需要所進(jìn)行的發(fā)展和完善。自動(dòng)門是指：可以將人接近門的動(dòng)作（或?qū)⒛撤N入門授權(quán)）識(shí)別為開(kāi)門信號(hào)的控制單元，通過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將門開(kāi)啟,在人離開(kāi)后再將門自動(dòng)關(guān)閉，并對(duì)開(kāi)啟和關(guān)閉的過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)。 自動(dòng)門開(kāi)始在建筑物上使用，是在二十世紀(jì)年以后。二十年代后期，美國(guó)的超級(jí)市場(chǎng)的開(kāi)放，自動(dòng)門開(kāi)始被使用，受此影響，世界第一自動(dòng)門品牌多瑪在1945年開(kāi)發(fā)出油壓式、空氣式自動(dòng)門，新建大樓的正門也開(kāi)始使用了。到了1962年，電氣式己開(kāi)始出現(xiàn)，之后伴隨著城市的建設(shè)，自動(dòng)門技術(shù)的領(lǐng)域每年都在增加。當(dāng)初，用供給建筑物用電源進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的速度控制很難，只好進(jìn)行油壓、空壓速度控制，轉(zhuǎn)換但因能源利用率低很低，然而伴隨著電氣控制的技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在電氣控制技術(shù)已經(jīng)成熟，直接控制電動(dòng)機(jī)的電氣式自動(dòng)門逐漸成為主流。例如：各種用可識(shí)別控制的自動(dòng)專用門，如：感應(yīng)自動(dòng)門(紅外感應(yīng),微波感應(yīng),觸摸感應(yīng),腳踏感應(yīng))、刷卡自動(dòng)門等。 自動(dòng)門機(jī)的基本組成大體上相同，有了以上構(gòu)成，再加上開(kāi)門信號(hào)，就可以配置成一套簡(jiǎn)單的自動(dòng)門系統(tǒng)了。 自動(dòng)門的系統(tǒng)設(shè)置是指根據(jù)使用要求而配備的，與自動(dòng)門控制器相連的外圍輔助控制裝置，如開(kāi)門信號(hào)源、門禁系統(tǒng)、安全裝置、集中控制等。必須根據(jù)建筑物的使用特點(diǎn)。通過(guò)人員的組成，樓宇自控的系統(tǒng)要求等合理配備輔助控制裝置。 0.3 單片機(jī)的發(fā)展及89C51系列的運(yùn)用 擔(dān)任本設(shè)計(jì)處理部分的是89c52單片機(jī)（89C51系列）.目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機(jī)、攝像機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機(jī)械了。 隨著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小、功能將列強(qiáng)。在單片機(jī)家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司將其MCS –51系列中的80C51內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多著名IC制造廠商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與80C51單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上改善了80C51的許多特性。這樣，80C51就變成有眾多制造廠商支持的、發(fā)展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為80C51系列。80C51單片機(jī)已成為單片機(jī)發(fā)展的主流。專家認(rèn)為，雖然世界上的MCU品種繁多，功能各異，開(kāi)發(fā)裝置也互不兼容，但是客觀發(fā)展表明，80C51可能最終形成事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)MCU芯片。 STC89C51RC系列單片機(jī)是宏晶科技出的新一代高速/低功耗/超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機(jī)，12時(shí)鐘/機(jī)器和6時(shí)鐘/機(jī)器可選，HD版本和90C版本內(nèi)部集成MAX810專用復(fù)位電路。89C52與89C51的區(qū)別在于51的程序空間為4K字節(jié)，而52程序空間為8K字節(jié)，其余性能與結(jié)構(gòu)相同。本論文以89C51RC系列來(lái)講述。 0.4 課題研究的目的和意義 自動(dòng)門根據(jù)使用的場(chǎng)合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門、自動(dòng)平開(kāi)門、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)圓弧門、自動(dòng)折疊門等，其中自動(dòng)平移門使用得最廣泛，我們通常所說(shuō)的自動(dòng)門、感應(yīng)門就是指自動(dòng)平移門。 自動(dòng)平移門最常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式是自動(dòng)門機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和門內(nèi)外兩側(cè)紅外線，當(dāng)人走近自動(dòng)門時(shí)，紅外線感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)信號(hào)，控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將門打開(kāi)。當(dāng)人通過(guò)門之后，再將門關(guān)閉。由于自動(dòng)門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人看管，同時(shí)又可節(jié)約空調(diào)能源、防風(fēng)、防塵、降低噪音，提高了建筑的檔次。 隨著電子科技的不斷發(fā)展, 各種智能控制系統(tǒng)進(jìn)入人們的生活。自動(dòng)平移門控制系統(tǒng)成為學(xué)校、公司等人流密集地疏導(dǎo)人流、控制出入的首選。 0.5 課題的設(shè)計(jì)要求 一個(gè)自動(dòng)門的設(shè)計(jì)還要包括下面三個(gè)方面： 一、智能化設(shè)計(jì) 自動(dòng)門選擇配置智能化控制系統(tǒng)，可隨意設(shè)定門扇的運(yùn)行速度，并可設(shè)定半開(kāi)狀態(tài)，調(diào)節(jié)方便。使自動(dòng)門始終保持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。并具有自動(dòng)矯正功能，即使遇到大風(fēng)等原因引起的運(yùn)行阻力增大，仍然能夠保持平穩(wěn)的開(kāi)關(guān)門動(dòng)作。 二、安全性設(shè)計(jì) 具有自動(dòng)反轉(zhuǎn)安全裝置，當(dāng)碰到障礙物或人體等異常狀況時(shí)，門扇自動(dòng)反轉(zhuǎn)退出，并在下次接近阻力區(qū)域時(shí)以安全速度前進(jìn)，避免夾人事件和機(jī)件損毀的現(xiàn)象發(fā)生，提高自動(dòng)門運(yùn)行時(shí)的安全性，延長(zhǎng)自動(dòng)門壽命。門扇開(kāi)啟輕巧方便，當(dāng)停電時(shí)，老人、兒童等均可開(kāi)閉自如，開(kāi)閉力量在3.5公斤以下，方便、安全、可靠。 三、穩(wěn)定性設(shè)計(jì) 自動(dòng)門采用步進(jìn)電機(jī)，具有高效、省電、低噪音、高轉(zhuǎn)速、高扭力、連續(xù)使用不過(guò)熱等特性，大大超越傳統(tǒng)交流伺服馬達(dá)。 由于采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配合T型齒條同步帶，使門體自低速至高速的運(yùn)行中具有卓越的穩(wěn)定性。由于采用高性能的電源輸入，不管電壓波幅多大均可自動(dòng)穩(wěn)壓。此外在負(fù)載瞬間短路時(shí)還有過(guò)壓及過(guò)流保護(hù)措施，有效保障自動(dòng)門運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定耐久和安全。自動(dòng)門在具體場(chǎng)合的使用設(shè)計(jì)上，還應(yīng)注意做好以下配置的選用： 1、安全輔助裝置 如在高檔酒店等地方可以選擇安裝防夾人紅外感應(yīng)器，防止停留在門附近的人被門所夾住。 2、備用電源 為保證停電時(shí)自動(dòng)門也能工作正常，應(yīng)配置備用電源。 3、輔助光線傳感器 在需要的地方，自動(dòng)門可以安裝輔助光線傳感器（紅外對(duì)射保護(hù)裝置），當(dāng)門打開(kāi)時(shí)，人站著不動(dòng)，用手遮擋輔助光線傳感器，門應(yīng)該保持打開(kāi)狀態(tài)。當(dāng)手離開(kāi)后幾秒后，門應(yīng)該重新關(guān)閉。綜上所述，自動(dòng)門在很多領(lǐng)域具有不可比擬的優(yōu)越性，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，自動(dòng)門在我國(guó)已經(jīng)迎來(lái)了快速發(fā)展的黃金時(shí)期。 一、主要的技術(shù)指標(biāo)： 技術(shù)指標(biāo) 單門 雙開(kāi)門 門重量 130kg1扇 100kg2扇 導(dǎo)軌長(zhǎng)度 2000~5000mm 開(kāi)門速度 200~450mm/秒(可調(diào)) 閉門速度 200~450mm/秒(可調(diào)) 慢行速度 30~50mm/秒(可調(diào)) 開(kāi)門時(shí)間 開(kāi)門靜止后1~10秒的范圍內(nèi)(可調(diào)) 控制器 高速智能電腦處理器控制 馬達(dá) DC24V 40W無(wú)刷步進(jìn)電機(jī) 電源電壓 AC220V 50Hz 消耗功率 100W 手動(dòng)開(kāi)啟力 3.5公斤以下 安全功能 開(kāi)閉時(shí)遇到障礙物能立即開(kāi)啟,晚間轉(zhuǎn)換到報(bào)警功能 使用環(huán)境 -20℃～+50℃ 0.6 自動(dòng)門的基本設(shè)計(jì)思路 人體 信號(hào) 熱釋電紅外 線傳感器或按鍵控制 單片機(jī)信號(hào)處理 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 自動(dòng)門 的開(kāi)與關(guān) 圖1 設(shè)計(jì)總結(jié)圖 設(shè)計(jì)的基本思想如下圖： 綜上，通過(guò)設(shè)計(jì)總結(jié)構(gòu)圖可以實(shí)現(xiàn)以下要求： 1、有人來(lái)時(shí)（進(jìn)門或出門）開(kāi)門。當(dāng)人走到離門不遠(yuǎn)的時(shí)候時(shí)，安裝在門上側(cè)的熱釋紅外線傳感器信號(hào)檢測(cè)裝置檢測(cè)到有人時(shí)，將啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈開(kāi)門。 2、無(wú)人時(shí)關(guān)門,當(dāng)熱釋收發(fā)裝置沒(méi)有檢測(cè)到有人在離門的范圍內(nèi)，將啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈關(guān)門。 3、關(guān)門中途來(lái)人，立即開(kāi)門。當(dāng)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈關(guān)門時(shí)，感應(yīng)探頭突然檢測(cè)到在離門1m的范圍內(nèi)有人，則立即停止電動(dòng)機(jī)關(guān)門，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)鏈開(kāi)門。 4、遇到故障和安全問(wèn)題時(shí)，能緊急制動(dòng)和報(bào)警，防止事故發(fā)生。 1 系統(tǒng)總體方案 本章圍繞系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，介紹系統(tǒng)組成框圖、主控芯片單片機(jī)的內(nèi)部硬件資源及其接口技術(shù)、整個(gè)自動(dòng)門系統(tǒng)所用到的其它IC的介紹。 1.1 系統(tǒng)總體規(guī)劃 本系統(tǒng)主要由單片機(jī)及電機(jī)控制電路、紅外線檢測(cè)電路、故障檢測(cè)電路等組成。正常工作時(shí),單片機(jī)循環(huán)檢測(cè)紅外線檢測(cè)電路輸出信號(hào)， 據(jù)此產(chǎn)生直流電機(jī)控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)門運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到控制方式發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)式。如門在的控制方關(guān)門過(guò)程中遇到人或其他障礙物時(shí)門無(wú)條件朝相反方向打開(kāi)。其原理方框圖如2所示： AT89C51單片機(jī) SRAM 紅外線檢測(cè)電路 門行程檢測(cè)電路 電機(jī)控制電路 EPROM 故障檢測(cè)電路 故障顯示報(bào)警 控制方式切換 圖2 原理方框圖 1.2 單片機(jī)介紹 單片機(jī)是把微型計(jì)算機(jī)主要部分都集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)機(jī)，即將運(yùn)算器，控制器，輸入輸出接口，部分存儲(chǔ)器以及其他一些邏輯部件集成在一個(gè)芯片上，故可以把單片機(jī)看成是一個(gè)不帶外部設(shè)備的微型計(jì)算機(jī)，相于一個(gè)沒(méi)有顯示器，沒(méi)有鍵盤，不帶監(jiān)控程序的單板機(jī)。 由于單片計(jì)算機(jī)具有體積小，重量輕，耗電少，功能強(qiáng)和價(jià)格低等特點(diǎn)，又 由于數(shù)據(jù)大多是在芯片內(nèi)傳送處理，所以運(yùn)行速度快，抗干擾能力強(qiáng)。單片機(jī) 從 七十年代問(wèn)世以來(lái)，在二十多年的時(shí)間里，發(fā)展異常迅速，并已廣泛應(yīng)用于各 種領(lǐng)域。單片機(jī)具有通訊接口，用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制與管理，單片機(jī)與主 機(jī)可并行工作，大大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行速度，所以在網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域也得到了 越來(lái)越多的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)如圖3所示： 圖3 單片機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 本課題設(shè)計(jì)所用到的的單片機(jī)是較為常見(jiàn)的——AT89C51，它是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。AT89C51是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器單機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C51是它的一種精簡(jiǎn)版本。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)性高且價(jià)廉的方案。外形如圖1所示 ， 芯片管腳如圖4所示： 圖4 AT89C51外形及引腳圖 圖4 芯片管腳 1.2.1 AT89C51主要特性 1、與MCS-51 兼容 2、4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 3、壽命：1000寫/擦循環(huán) 4、數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年 5、全靜態(tài)工作：0Hz-24Hz 6、三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 7、128*8位內(nèi)部RAM 8、32可編程I/O線 9、兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 10、5個(gè)中斷源 11、可編程串行通道 12、低功耗的閑置和掉電模式 13、片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 1.2.2 AT89C51管腳說(shuō)明 VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。 P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在實(shí)際應(yīng)用中，大多數(shù)情況下都使用P3口的第二功能。 P3.0 —RXD：串行輸入口 P3.1 —TXD：串行輸出口 P3.2 —/INT0：外部中斷0 P3.3 —/INT1：外部中斷1 P3.4 —T0：記時(shí)器0外部輸入 P3.5 —T1：記時(shí)器1外部輸入 P3.6 —/WR：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通 P3.7 —/RD：外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通 P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí) ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效的/PSEN信號(hào)。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。 EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。 1.3 熱釋電紅外傳感器 熱釋電紅外傳感器和熱電偶都是基于熱電效應(yīng)原理的熱電型紅外傳感器。不同的是熱釋電紅外傳感器的熱電系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱電偶，其內(nèi)部的熱電元由高熱電系數(shù)的鐵鈦酸鉛汞陶瓷以及鉭酸鋰、硫酸三甘鐵等配合濾光鏡片窗口組成，其極化隨溫度的變化而變化。為了抑制因自身溫度變化而產(chǎn)生的干擾 該傳感器在工藝上將兩個(gè)特征一致的熱電元反向串聯(lián)或接成差動(dòng)平衡電路方式，因而能以非接觸式檢測(cè)出物體放出的紅外線能量變化 并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。熱釋電紅外傳感器在結(jié)構(gòu)上引入場(chǎng)效應(yīng)管的目的在于完成阻抗變換。由于熱電元輸出的是電荷信號(hào)，并不能直接使用 因而需要用電阻將其轉(zhuǎn)換為電壓形式 該電阻阻抗高達(dá)104ＭΩ，故引入的Ｎ溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管應(yīng)接成共漏形式 即源極跟隨器 來(lái)完成阻抗變換。熱釋電紅外傳感器由傳感探測(cè)元、干涉濾光片和場(chǎng)效應(yīng)管匹配器三部分組成。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將高熱電材料制成一定厚度的薄片，并在它的兩面鍍上金屬電極，然后加電對(duì)其進(jìn)行極化，這樣便制成了熱釋電探測(cè)元。由于加電極化的電壓是有極性的，因此極化后的探測(cè)元也是有正、負(fù)極性的。 人體都有恒定的體溫，一般在37度，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10UM左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10UM左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人體發(fā)射的10UM左右的紅外線通過(guò)菲泥爾濾光片增強(qiáng)后聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)檢測(cè)處理后就能產(chǎn)生信號(hào)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有如下圖5所示： 1——D腳 2——S腳 3——G腳 圖5 熱釋電紅外傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖5是一個(gè)雙探測(cè)元熱釋電紅外傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。使用時(shí)D端接電源正極，G端接電源負(fù)極，S端為信號(hào)輸出。該傳感器將兩個(gè)極性相反、特性一致的探測(cè)元串接在一起，目的是消除因環(huán)境和自身變化引起的干擾。它利用兩個(gè)極性相反、大小相等的干擾信號(hào)在內(nèi)部相互抵消的原理來(lái)使傳感器得到補(bǔ)償。對(duì)于輻射至傳感器的紅外輻射，熱釋電傳感器通過(guò)安裝在傳感器前面的菲涅爾透鏡將其聚焦后加至兩個(gè)探測(cè)元上，從而使傳感器輸出電壓信號(hào)。 制造熱釋電紅外探測(cè)元的高熱電材料是一種廣譜材料，它的探測(cè)波長(zhǎng)范圍為0．2～20μm。為了對(duì)某一波長(zhǎng)范圍的紅外輻射有較高的敏感度，該傳感器在窗口上加裝了一塊干涉濾波片。這種濾波片除了允許某些波長(zhǎng)范圍的紅外輻射通過(guò)外，還能將燈光、陽(yáng)光和其它紅外輻射拒之門外。 1.4 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是純粹的數(shù)字控制電動(dòng)機(jī)：它將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變成角位移．即結(jié)一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度．因此作常適合于單片機(jī)控制。近30年來(lái)．?dāng)?shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和水磁材料的迅速發(fā)展．推動(dòng)廠步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展，為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊的前景。 1.4.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn) (1)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正比具有良好的跟隨型。以由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路組成的開(kāi)環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，既非常簡(jiǎn)單、廉價(jià)，又非?？煽?。同時(shí)．它也可以與角度反饋環(huán)節(jié)組成高性能的閉外數(shù)控系統(tǒng)。 (2)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。易于起停、正反轉(zhuǎn)及變速。 (3)速度可在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。低速下仍能保證獲很大轉(zhuǎn)矩，因此，一般可以不用減速器而直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。 (4)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)只能通過(guò)脈沖電源供電才能遠(yuǎn)行。它不能直接使用交流電源和直流電源 (5)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)存在振蕩和失步現(xiàn)象．必須對(duì)控制系統(tǒng)和機(jī)械負(fù)載采取相應(yīng)的措施。 (6)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)自身的噪音和振動(dòng)較大．帶慣性負(fù)載的能力較差。 1.4.2 28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī) 本課題所先用的是28BYJ-48步進(jìn)電機(jī),它是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度（及步進(jìn)角）。您可以通過(guò)控制脈沖個(gè)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)您可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 步進(jìn)電機(jī)28BYJ-48型四相八拍電機(jī)，電壓為DC5V—DC12V。當(dāng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)施加一系列連續(xù)不斷的控制脈沖時(shí)，它可以連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。每一個(gè)脈沖信號(hào)對(duì)應(yīng)步進(jìn)電機(jī)的某一相或兩相繞組的通電狀態(tài)改變一次，也就對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度（一個(gè)步距角）。當(dāng)通電狀態(tài)的改變完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距。四相步進(jìn)電機(jī)可以在不同的通電方式下運(yùn)行，常見(jiàn)的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（A-B-C-D-A。。。），雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）。其圖片如6所示。 圖6 28BYJ-48步進(jìn)電機(jī) 1.5 故障檢測(cè)及顯示 在故障檢測(cè)電路中，配置了溫度和速度傳感器，用來(lái)監(jiān)測(cè)電機(jī)的工作情況，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)過(guò)熱保護(hù)和門運(yùn)行障礙保護(hù)，同時(shí)還設(shè)置了電壓監(jiān)控電路，用于檢測(cè)系統(tǒng)異常情況。檢測(cè)電路首先將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，然后經(jīng)ADC0809轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)定期讀取數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，即馬上采取相應(yīng)的緊急措施，向系統(tǒng)發(fā)出故障信號(hào)，系統(tǒng)停止工作，向故障顯示電路發(fā)出指令，發(fā)出報(bào)警信號(hào)并顯示故障類型。 1.6 門行程檢測(cè) 門行程檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)門行程開(kāi)關(guān)的閉合情況來(lái)發(fā)送不同的信號(hào)，使電機(jī)改變轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制門運(yùn)行的速度以提高運(yùn)作效率，為了保護(hù)門不受到損害和保證門運(yùn)行效率，在門行程檢測(cè)電路中設(shè)置了四個(gè)行程開(kāi)關(guān)。它們分別代表開(kāi)門極限、程極限1、行程極限2、關(guān)門極限。門在開(kāi)啟過(guò)程中，分別經(jīng)過(guò)慢速、加速、減速和停止四個(gè)過(guò)程，門的關(guān)閉過(guò)程則與上述過(guò)程相反。門運(yùn)行到極限位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，單片機(jī)根據(jù)接收到響應(yīng)的信號(hào)，改變電機(jī)運(yùn)行速度。 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)電路的電框圖和原理 紅外自動(dòng)門控制系統(tǒng)的硬件組成如下圖所示。本系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)及其外圍電路、紅外檢測(cè)電路，門行程檢測(cè)電路、步進(jìn)電機(jī)控制電路、故障檢測(cè)電路、故障顯示電路、控制方式切換電路等七部分組成。單片機(jī)循環(huán)檢測(cè)紅外檢測(cè)電路和門行程檢測(cè)電路輸出信號(hào)，據(jù)此產(chǎn)生步進(jìn)電機(jī)控制信號(hào)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)門運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到控制方式發(fā)生改變時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入相應(yīng)的控制方式。如門在關(guān)門過(guò)程中遇到人或其他障礙物時(shí)門無(wú)條件朝相反方向打開(kāi)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，進(jìn)入故障處理程序。 圖7 紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)硬件框圖 2.2 系統(tǒng)硬件總體邏輯設(shè)計(jì) 感應(yīng)自動(dòng)門的種類很多，在此，僅以平移型感應(yīng)自動(dòng)門機(jī)作為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。首先，平移式自動(dòng)門機(jī)組由以下部件組成： （1） 主控制器：它是自動(dòng)門的指揮中心，通過(guò)內(nèi)部編有指令程序的大規(guī)模集成塊，發(fā)出相應(yīng)指令，指揮馬達(dá)或電鎖類系統(tǒng)工作；同時(shí)人們通過(guò)主控器調(diào)節(jié)門扇開(kāi)啟速度、開(kāi)啟幅度等參數(shù)?！　? （2） 感應(yīng)探測(cè)器：負(fù)責(zé)采集外部信號(hào)，如同人們的眼睛，當(dāng)有移動(dòng)的物體進(jìn)入它的工作范圍時(shí)，它就給主控制器一個(gè)脈沖信號(hào)?！　? （3） 動(dòng)力馬達(dá)：提供開(kāi)門與關(guān)門的主動(dòng)力，控制門扇加速與減速運(yùn)行?！? （4）當(dāng)門扇要完成一次開(kāi)門與關(guān)門，感應(yīng)探測(cè)器探測(cè)到有人進(jìn)入時(shí)，將脈沖信號(hào)傳給主控器，主控器判斷后通知馬達(dá)運(yùn)行。馬達(dá)得到一定運(yùn)行電流后做正向運(yùn)行，將動(dòng)力傳給同步帶，步帶轉(zhuǎn)動(dòng)一段時(shí)間后，馬達(dá)反轉(zhuǎn)，自動(dòng)門關(guān)閉。 2.3 設(shè)計(jì)電路原理圖 圖8 電路原理圖 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)軟件主要由主程序、開(kāi)門子程序、關(guān)門子程序、T0中斷服務(wù)程序、T1中斷服務(wù)程序、外部中斷服務(wù)子程序組成。主程序主要是完成系統(tǒng)進(jìn)行初始化、中斷設(shè)置等功能。程序設(shè)計(jì)中設(shè)置了一個(gè)外部中斷0，它保證紅外自動(dòng)門能夠在無(wú)人操控情況下自動(dòng)運(yùn)行，主要功能是當(dāng)檢測(cè)到有人出入門時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開(kāi)關(guān)門的目的。 3.1 系統(tǒng)主程序流程圖Y N 開(kāi)始 定時(shí)器T0、T1的設(shè)置 中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置 系統(tǒng)終止 開(kāi)外部中斷1 開(kāi)定時(shí)器T0 關(guān)外部中斷1 開(kāi)定時(shí)器 開(kāi)中斷 系統(tǒng)故障 手動(dòng)方式 Y N 3.2 開(kāi)門子程序流程圖 Y Y 返回 開(kāi)門 電機(jī)減速 門狀態(tài)檢測(cè) 電機(jī)加速 電機(jī)停止 加速 減速 停止 N Y N N 3.3 開(kāi)門中斷程序流程圖 開(kāi)門子程序 中斷返回 裝載T0常數(shù) 開(kāi)中斷 關(guān)門子程序 關(guān)T0中斷 讀按鍵操作 加速 開(kāi)門否 Y Y N N 3.4 T1中斷服務(wù)程序流程圖 關(guān)T1中斷 指向0809地址 中斷返回 啟動(dòng)下一通道 開(kāi)T1中斷 數(shù)據(jù)存放 數(shù)據(jù)指針加1 通道號(hào)加1 轉(zhuǎn)換結(jié)束 采樣結(jié)束 Y Y N N 3.5 程序源代碼 3.5.1 主程序 MOV R4，A INC R1 CLR R5，A SUBB A，R4 XCH A，R4 DEC R1 SJMP LP2 JB 00H，ROLE SPEED0 BIT P1.0 ； 門行程行狀1 SPEED1 BIT P1.1 ； 門行程行狀2 SPEED2 BIT P1.2 ； 門行程行狀3 SPEED3 BIT P1.3 ； 門行程行狀4 KEYDOOROPEN BIT P1.4 ； 手動(dòng)門開(kāi)按鈕 KEYDOORCLOSE BIT P1.5 ； 手動(dòng)門關(guān)按鈕 MODE BIT P1.6 ； 手動(dòng)/自動(dòng)切換 DOOROPEN BIT P3.0 ； 門開(kāi)驅(qū)動(dòng)信號(hào) DOORCLOSE BIT P3.1 ； 門關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào) SIGNAL BIT P3.2 ； 紅外線傳感器信號(hào) A0809E0C BIT P3.3 ； A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào) HSPEED BIT P3.4 ； 電機(jī)速度變換 DOORSTATE BIT 00H ； 門狀態(tài) RERROR BIT 01H ； 系統(tǒng)故障 ORG 0000H AJMP START ORG 0003H AJMP INT0 ORG 000BH AJMP T0 ORG 001BH AJMP T1 ORG 0050H START: CLR DOOROPEN ； 關(guān)電機(jī)驅(qū)動(dòng) CLR DOORCLOSE MOV TMOD, #11H ； 定時(shí)器工作方式 MOV TLO,#OFOH ； 置定時(shí)器常數(shù), MOV TH0,#08DH MOV TL1,#0E0H MOV TH1,#0B1H MOV TCON,#50H MOV IP,#08H ； 優(yōu)先級(jí)設(shè)置 MOV IE,#80H ； 開(kāi)中斷 LOOP: ACALL SYSERROR ； 調(diào)用系統(tǒng)故障子程序 JB RERROR,WAIT ； 有故障等待處理 MOV A,P2 ANL A,#OFH JNZ WAIT ； 無(wú)按鍵等待 JB MODE,AUTO ； 運(yùn)行方式判斷 CLR EXO SETB ETO SJMP LOOP AUTO: SETB ETO SJMP LOOP WAIT: SJMP $ ； 等待 3.5.2開(kāi)門子程序 DOOR_OPEN:JB DOORSTATE, LOOP3 ； 門已開(kāi)退出 CLR HSPEED CLR DOORCLOSE SETR DOOROPEN ； 低速啟動(dòng) JNP SPEED1,$ SETB HSPEED ； 高速開(kāi)門 JNB SPEED2,$ CLR HSPEED ； 低速運(yùn)行 JNB SPEED3,$ CLR DOOROPEN ； 停機(jī) SETB DOORSTATE ； 保存門狀態(tài) LOOP3：RET 3.5.3 關(guān)門子程序 DOOR_CLOSE:JNB DOORSTATE, LOOP4 ； 門已關(guān)退出 CLR HSPEED CLR DOOROPEN SETB DOORCLOSE ； 低速啟動(dòng) JB SPEED2,$ CLR HSPEED ； 高速關(guān)門 JB SPEED0,$ CLR DOORCLOSE ； 停機(jī) CLR DOORSTATE LOOP4: RET 3.5.4 T0中斷服務(wù)程序 T0： CLR ET0 ； 關(guān)中斷 JB KEYDOOROPEN， LOOP ； 開(kāi)門否 ACALL DOOR_OPEN ； 調(diào)開(kāi)門子程序 SJMP LOOP2 LOOP1： JB KEYDOORCLOSE,LOOP2 ； 關(guān)門否 ACALL DOOR_OPEN ； 調(diào)關(guān)門子程序 LOOP2： MOV TL0，#0F0H ； 重裝定時(shí)常數(shù) MOV TH0，#08DH SETB ET0 ； 開(kāi)中斷 RETI 3.5.5 T1中斷服務(wù)程序 ORG 000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP SERVE MAIN: ORL P1,#0FFH SETB 1T0 ； 選擇邊沿觸發(fā)方式 SETB EX0 ； 允許INTO中斷 SETB A ； CPU開(kāi)中斷 AJMP $ ； 等待中斷 T1： CLR ET1 MOV R1，#03H MOV RO，#20H MOV DPTR，#ADDR0809 ； 0809地址 MOV R2，#00H LOOP5： MOV A，R2 ； 通道號(hào) MOVX @DPTR,A ； 啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換 JB A0809EOC,$ ； 轉(zhuǎn)換是否結(jié)束 MOVX A,@DPTR ； 讀轉(zhuǎn)換結(jié)果 MOV @R0,A ； 數(shù)據(jù)保存 INC R0 INC R2 ； 下一通道 DJNZ R1,LOOP5 ； 三個(gè)通道是否完成 MOV TL1,#0E0H ； 重裝定時(shí)常數(shù) MOV TH1,#0B1H SETB ET1 RETI 3.5.6 外部中斷服務(wù)子程序 ORG 0300H INT： MOV TLO，#11H MOV THO，#OFCH CPL P1 RETI INT0： CLR EX0 LOOP8： ACALL SYSERROR ； 故障檢查 JB RERROR，LOOP6 ； 有故障返回 JB DOORSTATE，LOOP6 ； 門已開(kāi)返回 ACALL DOOR_OPEN ； 開(kāi)門 LOOP7： ACALL DELAY10S ； 等待10s ACALL SYSERROR ； 故障檢查 JB RERROR，LOOP6 ； 無(wú)故障繼續(xù) JNB SIGNAL，LOOP7 ； 有人等待 CLR HSPEED SETB DOORCLOSE ； 無(wú)人時(shí)，低速關(guān)門 JNB SIGNAL，LOOP8 ； 有人來(lái)打開(kāi)門 JB SPEED2，$ SETB HSPEED ； 無(wú)人快速關(guān)門 JNB SIGNAL，LOOP8 ； 有人來(lái)打開(kāi)門 JB SPEED1，$ CLR HSPEED ； 無(wú)人速度降低 JB SPEED0，$ LOOP6: CLR DOORCLOSE ； 停機(jī) CLR DOORSTATE ； 門狀態(tài)保存 SETB EX1 RET 4 調(diào)試與檢測(cè) 4.1 調(diào)試 調(diào)試為了確保該門控系統(tǒng)的安全高效運(yùn)行必須滿足下列條件： 1．大門的結(jié)構(gòu)必須適合于自動(dòng)控制 特別要注意滾輪的直徑必須與需要控制的大門重量相匹配其尺寸和重量符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范之規(guī)定。 2．確保大門在滑動(dòng)過(guò)程中不發(fā)生傾斜。 3．確保大門活動(dòng)平穩(wěn) 準(zhǔn)確 在整個(gè)移動(dòng)過(guò)程中不出現(xiàn)任何不正常的摩擦現(xiàn)象。 4．確保地面條件穩(wěn)固 避免固定基座的膨脹螺絲發(fā)生搖晃。 5．認(rèn)真檢查上方導(dǎo)軌和行程限位的機(jī)械擋塊是否安裝到位。 4.2 門行程檢測(cè)及故障檢測(cè) 門行程檢測(cè)電路通過(guò)檢測(cè)門行程開(kāi)關(guān)的閉合情況來(lái)發(fā)送不同的信號(hào)，使電機(jī)改變轉(zhuǎn)速，進(jìn)而控制門運(yùn)行的速度以提高運(yùn)作效率，為了保護(hù)門不受到損害和保證門運(yùn)行效率，在門行程檢測(cè)電路中設(shè)置了四個(gè)行程開(kāi)關(guān)。它們分別代表開(kāi)門極限、行程極限1、行程極限2、關(guān)門極限。門在開(kāi)啟過(guò)程中，分別經(jīng)過(guò)慢速、加速、減速和停止四個(gè)過(guò)程，門的關(guān)閉過(guò)程則與上述過(guò)程相反。門運(yùn)行到極限位置時(shí)，限位開(kāi)關(guān)動(dòng)作，單片機(jī)根據(jù)接收到響應(yīng)的信號(hào)，改變電機(jī)運(yùn)行速度。 在故障檢測(cè)電路中，配置了溫度和速度傳感器，用來(lái)監(jiān)測(cè)電機(jī)的工作情況，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)過(guò)熱保護(hù)和門運(yùn)行障礙保護(hù)，同時(shí)還設(shè)置了電壓監(jiān)控電路，用于檢測(cè)系統(tǒng)異常情況。 檢測(cè)電路首先將檢測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，然后經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部的戶以轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)定期讀取數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，即馬上采取相應(yīng)的緊急措施，向系統(tǒng)發(fā)出故障信號(hào)，系統(tǒng)停止工作，向故障顯示電路發(fā)出指令，發(fā)出報(bào)警信號(hào)并顯示故障類型。 結(jié)論 畢業(yè)設(shè)計(jì)完成的主要工作是完成單片機(jī)控制系統(tǒng)、傳感器檢測(cè)系統(tǒng)和故障處理系統(tǒng)。通過(guò)搜集目前紅自動(dòng)門控制系統(tǒng)的相關(guān)資料，了解國(guó)內(nèi)外自動(dòng)門控制系統(tǒng)的相關(guān)制作方法，并通過(guò)設(shè)計(jì)方案的比較，針對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)提出了可行方案。在設(shè)計(jì)方案中，結(jié)合單片機(jī)的功能特點(diǎn)及其控制特性，利用簡(jiǎn)便的單片機(jī)C-51語(yǔ)言和其內(nèi)部時(shí)鐘，以單片機(jī)作為檢測(cè)和控制的核心。根據(jù)設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)地闡述了單片機(jī)的控制原理、傳感器使用方法、PCB板的制作，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的硬件電路和系統(tǒng)軟件，制作了電路原理樣機(jī)并進(jìn)行調(diào)試。結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的電路和軟件能完成基本的測(cè)試功能。 設(shè)計(jì)硬件之前，要首先收集好有關(guān)的基礎(chǔ)性資料，應(yīng)備有良好的應(yīng)用類參考書(shū)和專業(yè)類參考書(shū)。對(duì)于有關(guān)的科技期刊和專