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山西农业大学信息学院毕业论文(设计)开题报告

系部：机电工程系专业：机械设计制造及其自动化班级：

学生姓名学号

题目自动感应门设计

1.课题研究立项依据

经济飞速发展的中国，高楼耸立的大都市，自动门已经是随处

可见的，在大厦，宾馆，酒店，医院，写字楼等场所，自动门更是

得到大范围的普及使用。自动门不但能给我们带来人员出入方便，

节约空调能源，防风，防尘，防噪音等好处，更令我们的建筑物增

添了不少高贵典雅的气息。

自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动

平开门、自动旋转门、自动圆弧门和自动折叠门等，其中自动平移

门使用得最广泛，大家一般所说的自动门和感应门就是指自动平移

门。

自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外

两侧红外线，当人走近自动门时，感应器感应到人的存在，给控制

器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，

再将门关闭。由于自动平移门在通电后可以实现无人管理，既方便

又提高了建筑的档次，于是迅速在国内外建筑市场上得到大范围的

普及。

现如今自动化、信息化程度越来越高，单片机的应用领域也就

越来越广，成为人们生活不可或缺的一部分。随着社会的发展、科

技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动控

制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是

其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。

它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成

果。它更让人类懂得，数字时代的发展将改变人类的生活，将加快

科学技术的发展。

2.课题研究的基本内容及预期目标或成果

本论文着重阐述了以单片机为主体，红外线传感器，温度传感

器，直流伺服电动机，转速测量装置等为核心的系统

(1)研究感应门使用环境，并详细分析感应门组成系统的需

求。

(2)研究市面上各系统所使用配件的性能和特点，并进行选

择。

(3)将所选择所选择配件进行组装调试。

3.课题的研究方案（拟采用的研究方法、技术路线、试验方案）

这次的毕业设计主要应用于通过单片机程序对直流伺服电机的

正转、反转进行控制，从而对门进行开、关的控制。在门的两侧各

有一个感应器，分别感应从里面出去和从外面进来的人。感应探测

器探测到有人靠近时，将脉冲信号传给主控器单片机，主控器判断

后通知电机运行，同时监控电机的转数，以便通知电机在一定时候

加力和进入慢行运行。电机得到一定运行电流后做正向运行，将动

力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启；门扇

开启后由控制器作出判断，通常在一定时间内如果门中间没有移动

物体，感应探测器会向主控器发出关门信号，如此，就完成了一次

开关门。当电机的环境温度超出给定的范围时，温度传感器将信号

送到主控器，从而将温度调整到正确的工作范围内。

本设计主要应用单片机作为控制核心，LED点阵显示、直流伺服

电机、传感器等相结合的系统。根据设计要求，利用红外传感器和

温度传感器准确的收集数据，单片机迅速做出处理从而控制自动门

的开关和调整附近温度的变化。在门的上方可以显示出所测量的环

境温度。本设计优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，

性价比较高等特点，具有一定的使用和参考价值，能为工程设计人

员提供一定的参考，为自动平移门设计发展起到积极作用。

按照在自动控制系统中的功用所要求，伺服电机具备可控性好、

稳定性高和速应性强等基本性能。我们选择直流伺服电动机来进行

自动门的拖动。【1】

【3】

直流伺服电机采用H桥驱动；单片机的一个引脚分别产生两

种占空比不同的PWM（脉冲宽度调制）波形作为驱动信号实现不同的

转速和制动；另外由另一个引脚产生转向控制信号；在门的中间及

两边位置设置磁开关，作为中断信号产生源，来判断电机是否应该

【4】

转换速度或停止；转速测量采用在电机的转轴上设置一个带有相差

180度且位于同一半径上的两小孔的圆盘，用红外线照射转动的