基于单片机的红外传感智能门控制系统
摘要:智能门控制系统在现代社会应用十分广泛,例如在酒店,银行,超市,
停车场等公共建筑的入口。本设计是一套基于单片机的红外传感智能自动门控制
系统,核心是单片机,用于采集识别信号的是红外传感器;显示部分则分别使用
了发光二极管和蜂鸣器,用声光两种方式来体现;关于门的驱动则是使用了步进
电机。采用红外传感器作为开关,在检测到人体通过时,将信号传送给单片机,
然后驱动电机运动,实现门的开关。
关键词:单片机;红外传感器;自动门系统
引言
门是从古流传至今从未被取代一直在进化的一项发明。最开始的阻挡大风抵
御寒冷的木门,到起到保护财产安全的防盗门,再到今天集美观,安全,便捷于
一身应用于酒店,超市等公共场所的入口的大门。本装置的硬件共有四个模块,
单片机最小系统模块,步进电机驱动模块,门位移检测模块和安全报警模块。其
中单片机最小系统模块是整个系统的核心,就像人的大脑一样,维持整个系统的
运行;为门的运行提供动力的是步进电机驱动模块;为了能实时的检测门移动的
位置,本设计的门位移检测模块就这样诞生了,由红外传感器对自动门进行移动
位置的检测,为了更直观的显示门行进的位置,每一个红外传感器都会搭配一个
发光二极管,当门行驶到对应的红外传感器的检测范围,那么发光二极管就会亮
起;安全报警模块分为自动报警和手动报警,自动报警是将限位开关作为防夹装
置安装在门的下方,当有人或者物品被门夹住时,门停止运行蜂鸣器发出警报。
[2]。
1 系统的硬件部分设计
本设计为基于单片机的红外传感与楼宇智能自动门控制系统,以 STC89C52RC
单片机为核心,通过单片机对红外传感器与步进电机进行控制,实现对自动门系
统的驱动。为此,设计一个简易的自动卷帘门控制系统,以满足以下需求:( 1)
能够自动检测人体通过;(2)门的打开与关闭;(3)门移动位置检测及控制;
(4)安全辅助功能,如防夹功能;(5)事故报警功能;(6)开门和关门速度
可调。
本设计能实现的六项功能按作用可分为四部分,分别是:单片机最小系统模
块,步进电机驱动模块,门位移检测模块和安全报警模块[3]。
步进电机是数字控制电机,可以将电脉冲转会换成角位移或线位移。当步进
电机驱动器接收到一个脉冲信号时,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固
定的角度。步进电机局部原理图如图1所示。
图1 步进电机局部原理图
门检测的主要作用是实时检测门移动的位置并显示出来。所以本模块具有检
测和显示两大功能。检测部分由红外检测电路组成,其主要功能是实现对门移动
的检测。显示部分则是采用了发光二极管,这样可以更直观的体现门运行的情况。
门位移检测模块由红外传感器,继电器,发光二极管组成。它具有控制系统和被
控制系统之间的互动关系。电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组
成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生
电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而
带动衔铁的动触。