本文介绍了一种基于ATMEL公司生产的51内核单片机和对射式红外传感器的自动车库门系统设计。该系统利用红外传感器进行车辆识别,通过MATLAB程序控制电机,以实现车库门的自动开启与关闭。系统主要由AT89C52单片机、对射式光电开关和车牌识别系统组成,能够根据预存的车牌信息自动控制车库门的开关。系统首先检测是否有车辆停在车库门口,并与预存车牌信息进行比对,若匹配则自动开启车库门,延时后自动关闭;如是陌生车牌则触发报警系统,从而实现车库门的自动化管理。
系统的工作原理是:先由车辆入库检测模块和车牌号码识别模块对车辆信息进行采集和识别,将采集到的信息转换为电信号,然后通过单片机控制模块进行处理。单片机判断车辆是否为特定车辆,如果是,则控制电机动作,开启或关闭车库门;如果不是,则通过报警电路发出警报。
系统硬件设计包括最小系统、对射式光电开关传感器、车牌号码检测模块和报警电路的连接。单片机的P1.0口连接对射式光电开关传感器,用于系统检测;P1.1口连接车牌号码检测模块;P3.6口连接报警电路,以便在检测到不符合规定的结果时触发报警。
系统软件设计分为主函数、对射式光电开关函数和车牌号识别函数三个部分。主函数主要负责数据的采集和保存,调用键值函数进行判断;对射式光电开关函数负责检测传感器信号;车牌号识别函数负责对车牌号码进行处理和比对。程序流程包括主函数循环调用中断函数采集数据、保存数据和调用键值函数进行车辆识别。
在报警子程序设计中,为了防止误报,系统会对车牌号码进行多次检测和延时报警。车牌号码识别子程序设计则包括车牌图像的前期处理,如除尘处理和字符分割,然后通过摄像头与预定车牌号码进行对比分析。当车牌号码与预存信息匹配时,电机启动,车库门开启;10秒后,电机反转,车库门关闭。
系统的优点在于利用接收模块和发射模块降低了硬件成本并简化了硬件结构。车牌号录入虽然步骤较多,但能够准确识别车辆,且车库门开启后延时的调节可通过单片机程序实现。此外,采用传感器进行自动化开启的智能车库门方式,以及智能化的自动识别车牌系统,都使得车库门更加智能和人性化。
在参考文献方面,本文引用了杨家国的《单片机原理与应用及51C程序设计》、梅晓榕的《自动控制元件及线路》以及姚娜、赵晓芳、李仪的《基于MCGS和PLC的自动车库门组态仿真实验》等资料,这些文献为研究提供了理论基础和技术支持。
文中提到了光纤传感器的工作原理,该传感器通过光纤将被测对象的状态转变成可测的光信号。光纤传感器通常由光纤放大器和光纤检测头组成,能够检测光的波长、强度、频率、相位等光学性质的变化,从而对被测对象的状态进行测量。