第六届电子设计大赛---自动门控制系统.doc

合肥学院第六届电子设计大赛 设计题目： 自动门控制系统 系 别： 电子信息与电气工程系 年级专业： 08级电气信息类 小组成员： 冯立志 0805070014 　 侯青俊 0805070139 闫超众 0805070146 2010年 3月21日目录 1 引言 - 2 - 2方案设计 - 2 - 2.1 设计思路 - 2 - 2．2 方案的论证与比较 - 2 - 3 系统设计 - 5 - 3.1 总体设计 - 5 - 3.2　系统硬件电路设计 - 6 - 3.3 系统软件设计 - 7 - 4 系统测试 - 7 - 4.1 硬件测试 - 7 - 4.2 软件测试 - 8 - 5总结 - 8 - 参考文献： - 9 - 附录 - 9 -  摘要：本自动门控制系统是以人体检测和单片机控制为核心模块，辅以门位置检测模块、电机及驱动模块。基于人体向外发射红外线等特点，利用传感器的检测和单片机自动控制技术，实现门的自动开关和防夹人等功能。 关键词：单片机电机传感器热释电型红外传感器 由人体检测模块检测到人体信号后给控制器即单片机，单片机发送信号给电机驱动控制电机正转开门，延时后单片机再给电机驱动一个关门信号，则电机反转关门，当关门时有人来或有夹人时则重新打开门。 2．2 方案的论证与比较 一、开门人体检测模块 方案一：热释电型红外传感器。热释电红外传感器主要用来检测红外线的增量,对于与背景温度高出几度的温差,将会作出迅速的响应。因此，可以用来开门人体的检测，当门前有人体移动时，传感器的输出端就会立即输出一个高电平,让执行器件作出开门反应。若有人常时间站在门口不动则不与开门。 若采用被动式二元或四元感应探头加配圆形菲涅尔镜片，不仅增加了感应的灵敏度把感应距离从2m到10m，还加大了感应的视角，近似一个圆锥体。在自动门上方倾斜放置即可形成近似半径一米的半圆柱感应区域。通过这种传感器不仅实现当有人在1m内移动时开门，1m外关门，而且达到感应基本无盲区、系统功耗低等要求。 方案二：CMOS摄像头。将三台CMOS数码相机合适地安放在摄影装置上, 三台相机同时对坐标已知的标志点进行摄影,综合利用摄影装置与标志点形成的角度观测量与所在区域的高程库信息,解算出摄影装置的高精度坐标。 这种校差摄影定位差值在1 cm左右。CMOS校差摄影定摄影测量具有机动性好、时效性高、目的性强等优点。但它需要软件辅助比对色差，算法也比较复杂，CMOS影像传感器首要解决的问题就是降低噪声的产生。 方案三： ASDX-DO压力传感器。将压力传感器置于门前一定位置，事先设置好一个体重值范围，当压力传感器受压而达到特定值时会正的压力值，让执行器件作出开门反应。适用于空气和干燥气体等无腐蚀、非离子的工作流体。但是盲区大，误差大，寿命底。 综合低功耗，控制简单，测量精度等条件选择方案一较为合适。 二、防夹人及人流量检测模块 红外对管传感器由一对红外发光二极管构成，一个为发射管，一个为接收管。当两管之间没有障碍物时，由发射管发送的红外线可以到达接收管，使接收管的PN节导通，在比较器的一端产生电平变化，经过比较器后输出相应电平。利用此原理可以来探测两管之间有没有障碍物。本设计中，将对管传感器装于两扇门上，可用于检测门中间是否有人；将两对红外对管分别置于两扇门上向外，通过人体反射使接收管检测到信号，可用于检测人流量多少。 三、门位置检测模块 方案一：将对管传感器装于两扇门上，可用于检测门中间是否有人。在门的两侧边缘各装两对红外对管传感器，调节红外对管检测的距离即可轻松实现门位置的检测，同时检测距离的可调性降低了系统对机械部分的要求。 方案二：限位开关。限位开关即一个开关，通过外围电路给出高低电平信号，可判断门的位置，是否完全关闭或开启。限位开关不仅外围电路很简单，而且能使门立即停下来。 基于以上分析，为了减少外围电路，并能更加方便位置的检测，我们采用了方案二。 四、主控制模块 方案一：采用AT89S52作为中央处理器。 该MCU最大的特点就是性价比非常高，而且很适合做控制。是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器，具有256 字节RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 12 位DAC，两个比较器：16 个可编程滞回电压值且可用于产生中