基于MCS51单片机车库卷帘门自动控制的设计与实现.doc

基于 MCS-51 单片机车库卷帘门自动控制的设计与实现

【摘要】 本次设计方案以控制芯片 AT89S51 作为整个系统的控制中心，

步进电机驱动芯片 ULN2003A 为驱动器，结合两个按钮来控制步进电机的正转、

反转和制动，从而实现车库卷帘门的上升、下降及停止功能；同时，采用三种

颜色的 LED 来分别显示车库卷帘门自动控制的三种状态。

系 统 硬 件 设 计 利 用 Protel99 SE 工 具 来 实 现 ； 软 件 设 计 基 于 Keil

C51+Proteus 开发环境，对指令代码进行编译﹑检查和调试并生成（.HEX）文

件载入单片机中进行仿真模拟，保障系统功能的正确实施。

除此之外，结构简单、成本低廉、计数准确的设计系统具备功能扩展的优

buttons to control the stepper motor to stop， so as to realize the rise， garage

door down and stop function; in addition ， using three color LED to

respectively display three kinds of state automatic garage rolling shutter door.

Procedures for the use of C51 language， Protel99 SE circuit design， Keil

C software compiler generation (.HEX) file and simulation by Proteus.

In addition， this system also has the characteristics of simple structure，

low cost， accurate counting， but also has the function of the expansion of the

function， provides the basis for the later twoProvides basic research

【Keywords: hotel】AT89S51；ULN2003A；Stepping motor; C51 language

目 录

2.2 MCS-51 单片机及开发环境介绍 ....................................7

2.2.2 开发环境介绍...........................................................14

2.3 主要芯片元器件及功能介绍 .........................................15

2.3.1 电机驱动芯片...........................................................15

2.3.2 步进电机结构及工作原理.........................................17

第三章 硬体设计 ..........................................................................19

3.1 电源设计......................................................................19

3.2 单片机复位电路 ...........................................................20

3.3 单片机时钟系统 ...........................................................22

3.4 电机驱动电路..............................................................23

4.4 延时子程序 .................................................................32

第六章 系统安装与仿真调试 ........................................................33

5.1 系统安装 .....................................................................33

5.2 系统仿真调试..............................................................33

5.2.1 软件仿真调试............................................................33

5.2.2 硬件调试...................................................................34

第六章 结束语..............................................................................35

参考文献.......................................................................................36

致 谢 ............................................................................................37

第一章 绪 论

以其惊人的发展速度，形成种类齐全、功能多元化、造工精细的自动卷帘门生

产体系。

依据场合和所需功能的不同，自动控制门可分为平移自动门、平开自动门、

旋转自动门、折叠自动门、自动卷帘门等，本设计主要针对车库自动卷帘门的

智能化控制进行分析与模拟制作。

在如今生活和工作节奏都比较快的时代，为了使自己的生活更加简捷化，

各种各样的智能控制器逐步进入人们的工作与生活当中并充当着重要角色。其

中，关于自动卷帘门的智能控制器这一块的选取，常见的有微机控制器和 PLC。

前者具有体积小、方便安装和低成本等优点。在一些小型商场、地下车库和个

体经营户等领域应用比较广泛。而对于高稳定性、方便维护的 PLC 控制主要在

和连接线路比较复杂，二次开发性低等缺点，因此越来越不被人亲睐。

伴随着我国经济的腾飞，自动卷帘门广泛地运用于各个领域，同时又促进

经济的发展。但由于国内自主研发自动卷帘门的技术尚不成熟，所以基于此作

为当代大学生的我们有必要针对这一项技术的理解与开发进行研究。

1.2 设计内容

此次设计本着简单易行和可操作性强的目标为出发点，主要学习和研究车

库卷帘门的结构和自动控制的工作原理。本方案通过 AT89S51 单片机作为车库

卷帘门的主控制器，芯片 ULN2003A 驱动电机作为系统的动力部分，另外加上

三个功能按键（S1﹑S2&S3）来实现对四相六线制步进电机正转、反转和停止

另外，此次设计方案主要是为了学习和理解当代车库卷帘门的工作原理，

不方便制作实物，故会通过三种颜色的 LED 灯相应的表示车库卷帘门的三种工

图所示: