基于单片机自动车库门设计.docVIP

背景 随着科学技术的发展，全国拥有汽车的人数越来越多，人们把对汽车的维护和管理看得越来越重，当然对于车库门的要求也逐步提高了，国外先进的车库门不断进驻中国市场，国内车库门行业滞后。自动车库门主要分为卷帘车库门和翻板车库门自动车库门 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的车库门，主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，扭力与门重力相当，门可以说是处于一个“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。 自动车库门的应用 车库门在大型停车场的运用较广，且是停车场管理系统的核心部分，能够高效的管理车库以及疏导交通流量，使用价值高。自动车库门，大多数用在小型的私人别墅和豪华住宅，自动关闭效率高，采用专业的防盗安全技术，保障用户财产等安全。 设计任务 自动车库门的无线自动门电路（结构框图如图2.1-1所示） 图2.1-1 车库门自动开闭系统电路结构框图 基本模块 单片机的最小系统电路部分。 编码芯片PT2262和315M的无线发射模块装置。 编码芯片PT2272和315M的无线接收模块装置。 4*4行列式扫描键盘电路部分。 红外数码管显示电路部分。 蜂鸣器、继电器、照明部分。 系统总体设计 单片机 单片机的概述以及应用 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，具有集成度高、可靠性高、性价比高的三高优势，体积小、功能全的特点，主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，嵌入式工程师能够根据应用对象的需求，选择合适的单片机，进行各种系统设计以及程序设计，系统按照程序指令完成规定工作。 MCS51单片机的内部结构 单片机是在芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时/计数器、多功能接口等基本功能部件的大规模集成电路。 MCS51单片机包由以下九部份构成： 一个8位CPU 4KB ROM程序存储器； 一个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内部程序存储空间的控制电路； 两个十六位的定时/计数器； 一个可编程全双工串行口； 5个中断源、两个优先级嵌套中断结构； 32条可编程的I/O线。 单片机的结构特点 单片机的CPU 单片机的核心部件是CPU，主要由运算器和控制器等部件组成。CPU内部有一定数量的通用和专用寄存器，单片机在RAM数据存储器区开辟了一个工作寄存区，该区分为四组，每组八个寄存器，共计32个工作寄存区，起通用寄存器的作用。另外单片机还有21个特殊功能寄存器SFR（Special Function Register），起专用寄存器作用，用来设置片内电路的运行方式和电路运行状态的记录。特殊功能寄存器的存在使得定时/计数器、串行口、中断逻辑等能够集成在同一块芯片上。 单片机的存储器 单片机的存储器用于存放数据和程序，数据存储器和程序存储器分成两个不同的地址空间，利用不同的寻址方式和不同的地址指针进行寻址。 单片机的输入输出接口 单片机的输入输出接口由P0-P3四个8位双向I/O口组成 。外设能够直接通过这几个口线接入，无需外加接口芯片。P0-P3的各个端口能按字节和位输入输出，总共32个接口，位控制极其方便。P0口为三态双向口，能够带8个TTL电路，P1-P3口为准双向口，能带4个TTL电路，因此在外设驱动电流大的情况下可加接驱动器。 单片机的通信方式 51系列单片机自身有全双工的异步通信接口，两机之间发送与接收能够同时进行。用户可根据不同的需求选择合理的工作方式实现双机或多机通信。 单片机的引脚配置 单片机的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的引脚图如下图： 图3.1.3-1 AT89S52的引脚图 可总线扩展的单片机有44个引脚，常见的40个引脚配置及功能说明如下： Vss：接地端。 Vcc：电源端，接+5V电源。 XTAL1：接外部晶体的一个引脚，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：接外部晶体的一个引脚，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数据的完整。 ALE/PORG：地址锁存允许；在8751单片机内当EPROM编程时，由该脚引入编程脉冲。 PSEN:程序存储器允许。 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