基于单片机.遥控开门装置.doc

word完美格式 精心整理 学习帮手 2012年江西省高校大学生机械创新设计大赛 基于单片机控制的遥控开门装置 设 计 说 明 书 参 赛 者： 指导教师： 参赛单位： 南 昌 航 空大 学 二0 一二年五月 基于单片机控制的遥控开门装置设计说明书 设计者：~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 指导老师： ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 参赛单位：南昌航空大学 摘要：立足于生活中的小细节，以生活为行动基础来为人们提供方便。设计在寝室内使用的遥控开门装置。该装置制作简单、操作方便、实用性强。 关键字：单片机；遥控；寝室；开门 1 研究背景及意义 随着时代的进步，人们的生活节奏也日愈加快，在这个快节奏的时代里，任何影响生活节奏的事都会逐渐被取代。而大学寝室更在大学里生活得最久，陪伴大学四年，同时也是最贴近生活，最能表现个人生活特色的地方。在寝室手动开门就成了一个非常头疼的事！每每在有人敲门时，要放下手中的事来手动开门。这给学生带来很多不必要的麻烦。这时一种不要走到门前的遥控开门装置就很需要了。 图1 图2 图3 现如今寝室大多为拧转式锁（图1）。旋转锁芯（图2）实现带动锁栓（图3）开门的同时将带动一个弹簧旋转，锁芯旋转大约90度后，达到开门效果，并同时固定锁栓；关门时靠弹簧的扭力将锁栓弹出达到自动锁门的功能。 近年来，国内外科技工作者申请了大量的自动开门专利，但大多适用于各种庭院门、栅栏门、别墅门等，对于学生宿舍这种普通旋转式门锁的自动开关研究甚少。 该装置可实现在寝室范围内用遥控器控制电路，带动锁芯实现开门，并在开门后电路能够自动断开回到未开门状态，以此保护电机和控制装置。 2 设计方案 为了实现设备操作简单方便，设备要求由电路控制，而且电路开关应该随齿轮转动而闭合或断开；为了保证设备使用安全和经济实惠，设备要求电池电压不能大于36V，电路设计要求简单，接线口应接触良好；为了设备固定方便，齿轮应该质量轻、体积小。 2.1齿轮选择 本装置需要一对齿轮来传递动力，并有减速效果。 方案一；用圆柱齿轮连接电动机和锁芯，利用圆锥齿轮传动的速度和功率范围很大，传动效率高，对中心距的敏感性小，互换性好等特点很好的设备衔接起来。但是它只能传动同一平面内的运动，这样就使电动机固定起来非常困难。 方案二；用圆锥齿轮连接电动机和锁芯，利用它可以改变设备的传动方向，使电动机可以与门面水平，是电动机固定起来方便。而且　它寿命长，具有高负荷承载力，降噪和减震好。相对其他齿轮，它重量轻，成本低，易于成型，润滑性好。 方案三；用涡轮蜗杆连接电动机和锁芯，首先可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑 而且两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构。蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小 。但是它具有自锁性，使门芯不能及时弹回，影响开门效果 ，而且它传动效率较低，使用时磨损较。 考虑到齿轮需要改变传动的方向，使电动机固定方便；而且蜗轮蜗杆自身会产生自锁现象，使设备无法正常工作，所以选择方案二 2.2电池选择 所需电池首先要可以带动设备正常工作，一方面要提供足够电流使开关控制能够工作，另一方面要提供足够大的功率是连接门芯的齿轮可以正常转动。其次，电池应该质量轻、体积小，方便固定在设备上。 方案一：锂电池，它额定电压高，具备高功率承受力，而且重量轻，相同 HYPERLINK /view/274417.htm \t _blank 体积下重量约为铅酸产品的1/5-6；，而且使用寿命较长，　但产品成本较高。 方案二： 铅酸电池，铅酸电池的循环寿命差，能大电流放电，比较重，装配不方便而且铅和硫酸都污染环境，但是比锂电池便宜。 综合考虑，选择方案一 2.3控制选择 开关控制首先要可以远程控制，并要操作简单 方案一：单片机，单片机是一种集成在 HYPERLINK /view/134362.htm \t _blank 电路芯片，是采用 HYPERLINK /view/1081357.htm \t _blank 超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU HYPERLINK /view/151093.htm \t _blank 随机存