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自动门课程设计(基于单片机c语言编程) 1 1绪论 1.1自动门的简介 自动门控制系统，在现当代社会是一个应用非常广泛的设备，自动门已经广泛应用于酒店、银行、超市、停车场或公共建筑等入口，其主要核心部分——自动门控制系统正是我们这篇论文的主要研究讨论的课题。 自动门是指:可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启，在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。自动门的性能优劣主要取决于它的控制装置，早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，造成安装繁琐、体积大、不稳定、不易维修等缺点已逐渐被淘汰。 1.2本设计研究的内容 1.2.1自动平移门机组的部件组成 在本设计中主要研究自动平移门，设计的自动平移门具有手动和自动开门功能以及分时段控制功能，同时配备防夹人光栅、后备电源等辅助装置来满足商场等人流众多场所的高效率、高安全性的要求。 主要部件 主控制器：它是自动门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。 感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号。 动力马达：提供开门与关门的主动力，控制门扇加速与减速运行。 自动门课程设计(基于单片机c语言编程)全文共29页，当前为第1页。门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。 自动门课程设计(基于单片机c语言编程)全文共29页，当前为第1页。 门扇吊具走轮系统:用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。 同步皮带：用于传输马达所产动力，牵引门扇吊具走轮系统。 辅助配置 行程开关：在自动门行进过程中，通过行程开关判断自动门所在位置，驱动信号输出达到控制自动门行进速度。 安全辅助装置：在高档酒店等地方需要杜绝自动门的夹人事件，可以选择安装防夹人光栅。 配备后备电源：为保证停电时自动门也能工作正常，可以配备后备电源。 1.2.2自动门控制系统要求 物体靠近门时 传感器获得信号给控制器，控制器根据门当前所在位置决定门的动作，有三种情况： 门处于关闭状态，控制器应驱动执行电机以最佳速度曲线打开门。 门处于某一位置，控制器应根据门当前所在位置，以适当的速度驱动执行电机开门。 门处于开启状态，控制器应使门保持开启状态。 无物体靠近门时。 如果门处于开启状态，延时适当的时间以最佳速度曲线关闭门。 如果门处于关闭状态，维持此状态。 2自动门的总体结构设计方案 2.1自动门的门体构造和参数 自动门课程设计(基于单片机c语言编程)全文共29页，当前为第2页。本设计面向商场和超市等人流量巨大，出入频繁的场所，需要有安全性和可靠性。公共场所的自动平移门因为使用非常频繁，而任何自动门的使用频率和使用寿命都有限，为使门体更加坚固耐用，本设计门体玻璃材质使用钢化玻璃。根据例如机场、大型超市、和医院外门等公共场所人员流量巨大的需求，必须对自动门进行综合的考虑，设定适合的具体参数，例如增加门的数量、加大门扇宽度、增加关门延时时间等。具体参数如表2-1所示： 自动门课程设计(基于单片机c语言编程)全文共29页，当前为第2页。 表2-1 自动门的具体参数 门体设计项目 参数设定值 单扇门开启宽度 1500mm 单扇门的最大承重 186kg 单扇门的厚度 10mm 门体高度 2500mm 最快开关门速度 8（cm/s） 常速开关门速度 4（cm/s） 减速开关门速度 2（cm/s） 开启保持时间 2s（可调） 2.2自动门的机械传动结构 自动门的机械传动机构设计主要包括安装板，行进轨道，三相交流电机，传送皮带，皮带滑轮，轨道滑轮，吊架等。 传动机构如图2-2所示。其中马达皮带直径为25mm，皮带外径为100mm，内径为50mm。 自动门课程设计(基于单片机c语言编程)全文共29页，当前为第3页。 自动门课程设计(基于单片机c语言编程)全文共29页，当前为第3页。 图2-2 机械传动结构 2.3自动门的导轨及滑轮结构 导轨、滑轮及传动皮带是推拉自动门的基本传动部件，与活动扇的运行直接有关，是易损件， 其结构设计、材质、加工、安装及调试精度、维修保养等决定了质量和使用寿命。 滚动直线导轨设计及优点 本设计采用了滚动直线导轨。这种结构不仅有效地缓解了动态"侧摆"的弊病，同时也在一定程度上解决了活动扇"掉扇"等安全问题。而且大大地减少了滑轮的动态磨损，在根据活动扇受力情况对导轨和滑轮截面曲线进行加强设计后，使门机的单扇承重量达到75公斤。 滚动直线导轨副是由导轨、滑块、钢球、返向器、保持架、密封端盖及挡板等组成（见下图）。当导轨与滑块作相对运动时，钢球就沿着导轨上的经过淬硬和精密磨 【自动门控制系统基础】 自动门控制系统是现代建筑中不可或缺的一部分，尤其在酒店、银行、超市等场所广泛应用。这种系统的核心是自动门控制单元，通过识别接近门的信号（如人体感应或授权）来控制门的开启和关闭。早期的控制系统采用继电器逻辑，但因安装复杂、体积大、稳定性差等问题已被现代技术取代。 【自动门系统组成部分】 1. **主控制器**：作为系统的指挥中心，主控制器通过内置的指令集控制电机或电锁系统，用户可以通过主控制器调整门的开关速度和开启幅度。 2. **感应探测器**：类似人眼，感应探测器监测周围环境，当有物体进入其感应范围时，向主控制器发送脉冲信号。 3. **动力马达**：提供开门和关门的动力，控制门扇的加速和减速。 4. **门扇行进轨道**：限制门扇的运动路径，确保门扇按照预定方向移动。 5. **门扇吊具走轮系统**：悬挂并驱动门扇运动，由动力马达通过同步皮带牵引。 6. **同步皮带**：传递马达的动力给门扇吊具走轮系统。 7. **辅助装置**：包括行程开关以检测门的位置，安全辅助装置如防夹人光栅提高安全性，以及后备电源以确保停电时的正常运行。 【控制系统要求】 1. 当物体靠近门时，控制器会根据门的状态决定操作：关闭时快速开门，开启中适当速度开门，打开时保持开启。 2. 无物体靠近时，开启的门会延时关闭，而关闭的门则保持关闭状态。 【门体构造和参数】 自动门的设计考虑到商场和超市等高人流场所的需求，门体通常采用钢化玻璃，以提高耐用性。设计参数如开启宽度、最大承重、门扇厚度、高度、开关门速度等需根据实际需求进行设定。例如，单扇门开启宽度1500mm，最大承重186kg，厚度10mm，高度2500mm，开关门速度分快速、常速和减速。 【机械传动结构】 自动门的机械传动包括安装板、行进轨道、三相交流电机、传送皮带等。马达皮带的尺寸对传动效率和门扇运动的稳定性至关重要。 【导轨及滑轮结构】 滚动直线导轨被采用以减少动态磨损，增强安全性和耐用性。导轨、滑块、钢球、返向器等组件协同工作，保证门扇平稳运行，且单扇门的承载能力可达75公斤。 自动门的控制系统涉及C语言编程、传感器技术、电机控制、机械传动等多个方面，设计时需充分考虑安全、效率和耐用性。通过精确的参数设定和优化的机械结构，可以实现自动门的高效、安全运行。