基于单片机的地铁自动门设计本科毕业论文.docx

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1、天津工业大学毕业设计（论文）基于单片机的地铁自动门设计姓名：院（系）别：电子与信息工程学院专业：电子信息工程班级:指导教师：职称：2011年6月6日天津工业大学毕业设计(论文)任务书题目基于单片机的地铁自动门设计学生姓名学院名称电子与信息工程学院专业班级课题类型自选课题意义随着电子科技的不断发展，各种智能控制系统进入人们的生活。自动门控制系统成为地铁、超市等人流密集地疏导人流、控制出入的首选。自动门能实现入门授权的自动识别控制和防挤压等功能。任务与进度要求- 查阅相关文献- 确立多个方案，选择最优方案- 针对方案进行硬件电路设计并调试一针对方案进行软件设计并调试一总结报告，撰写论文，准备答辩主

2、要参考文献1单片机的C语言应用程序设计，马忠梅等，北京航空航天大学出版社2数字逻辑电路，刘常谕，高等教育出版社3模拟电子技术基础)，华成英、童诗白，高等教育出版社4田志华，电池供电单片机的低功耗设计J.,宁夏机械，2002(4)5李学军，如何用MCS-51单片机扩展串口进行通讯J,宁夏机械，2003,(2)6李海涛，关于如何提高单片机系统可靠性的探讨J,宁夏机械，2005,(3)7李艳红，单片机I/O口不宜用作直接驱动出口J,电站设备自动化，20038李玮华，杨秦建，基于单片机的多轴运动数控系统跟随误差补偿器的设计J,机床与液压，20119黄颂红，刘菊香.，城市轨道车辆自动门系统J,电力机车技

3、术,2001,24(4):27-29.10曹超，高档自动门控制系统的设计和实现D,天津：天津大学，200411何礼高，dsPIC30F电机与电源系列数字信号控制器原理与应用M,北京：北京航空航天大学出版社,2007:22-537起止日期备注无院长教研室主任指导教师毕业设计（论文）开题报告表20011年3月7日姓名学院电子与信息工程专业电子信息工程班级题目基于单片机的地铁自动门设计指导教师一、与才随云铁、超TI目方轨道客4熟可靠白单片机不为】统可靠,入门授木器、磁子修课题有关的国内外研究情况、课题研究的主要内容、目的和意义：等电子科技的不断发展，各种智能控制系统进入人们的生活。自动门控制系统成为

4、地口等人流密集地疏导人流、控制出入的首选。6国内高速轨道客车主要采用气动自动门，主要应用于160km/h及以下速度级的邑200km/h及以上速度级轨道客车用的电动自动门完全依靠进口，国内尚无成勺产品。外高速轨道客车电动自动门技术比较成熟，其产品通常是用可编程控制器和E为系统的处理器。r使地铁自动门能够更好的为地铁服务，得到一种电路简单，软件功能完善，控制系性价比较高的地铁自动门系统，本文研究一种双翼对开式自动门控制系统，实现了义的识别控制和防挤压等功能。该系统以8051作为控制核心，直流电机、红外传感关相结合的系统。充分发挥了单片机的性能。具有一定的使用和参考价值。二、进度及预期结果：起止日期

5、主要内容预期结果查阅相关文献了解关于课题的基本理论和结构确立多个方案，选择最优方案得出最佳方案针对方案进行硬件电路设计并调试完成硬件电路各部分连接针对方案进行软件设计并调试得到运行良好的程序总结报告，撰写论文，准备答辩完成毕设论文，准备答辩完成课题的现有条件综合实验台，kei1C51软件，Mu1tisim审查意见指导教师：年月0学院意见主管领导：年月0天津工业大学毕业设计（论文）进度检查记录题目基于单片机的地铁自动门设计学生姓名学院名称电子与信息工程学院专业班级指导教师姓名指导教师职称讲师日期指导记录初步解释题目设计要求，完成选题相关工作详细讲解了题目的设计要求，布置毕业设计任务基本确定设计方

6、案，指导查阅相关文献指导学习有关传感器和80C51单片机的基础知识指导学习、使用InU1tiSiIn软件和Kei1软件详细讲解mu1tisim仿真原理与技巧指导进行基于单片机的地铁自动门的初步设计解释、解决设计原理，和InUItiSim仿真中的疑问指导完成各个功能模块的设计指导设计的mu1tisim仿真电路图指导撰写论文按规范修改论文指导完善论文指导答辩PPT设计和答辩技巧天津工业大学本科毕业设计（论文）评阅表（设计类）毕业设计题目基于单片机的地铁自动门的设计学生姓名学生班级电子072指导教师姓名评审项目指标满分评分选题能体现本专业培养目标，题目大小、难度适中；学生工作量饱满，能得到较全面训练

7、。10题目与生产、科研等实际问题结合紧密。10课题调研文献检索能独立查阅文献以及从事其它形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案；有分析整理各类信息从中获取新知识的能力。15外文应用能正确引用外文文献，翻译准确，文字流畅。5设计说明书（论文）设计图纸（插图）简洁、规范、无差错，设计栏目齐全合理，能正确使用国家标准单位。15设计说明书（论文）结构严谨，表达清楚，文字通顺，用语正确，基本无错别字和病句，书写格式符合规范。15能根据毕业设计目标进行实验设计，对数据的运算及处理正确无差错，对实验结果的分析准确。20设计具有创新性或实用价值。10合计100意见及建议评阅人签名：年月日天津工业大学毕

8、业设计（论文）成绩考核表2.毕业设计（论文）答辩委员会评语及成绩:成绩:答辩主席（或组长）签字：年月日3.毕业设计（论文）总成绩：a.指导教师给定成绩b.评阅教师给定成绩c.毕业答辩成绩总成绩(a+b+c摘要随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便生活的自动控制系统开始进入人们的生活，以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。本文设计了基于单片机的地铁自动门，该系统以单片机为主体，直流电机、转速测量为核心，实现地铁门的自动控制。本设计主要应用8051作为控制核心，直流电机、红外传感器、磁开关相结合的系统。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

9、控制；直流电机采用H桥驱动。充分发挥了单片机的性能。其优点是电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，性价比较高等，具有一定的使用和参考价值。关键词：8051；地铁自动门；直流电机；红外传感器；转速测量ABSTRACTWiththedeve1opmentofsociety,theprogressofscienceandtechno1ogyandpeopie,s1ife1eve1gradua11yimprove,a11sortsofconvenience1ifeautomaticcontro1systembegantoenterintopeop1es1ives,theautomaticdoorsys

10、temswithSCMasthecoreisoneofthem.Thispaperintroducesthedesignofmetroautomaticdoor,basedonsing1echipmicrocomputerasthesubjectinthissystem,demotor,speedmeasurementasthecore,rea1izetheautomaticcontro1toiron.Thisdesignismain1yusedthe8051ascontro1core,combinofDCmotors,infraredsensors,magneticfu11useofthem

11、icrocontro11erperformance.Throughthemicrocontro11erprogramcontro1thedeservomotorforewardorinversion,thuscontro1thedooropenorc1ose;andc1oseDcmotordrivenadoptHadvantageisthecircuitissimp1e,softwaresfunctionisconsummation,thecontro1systemisre1iab1e,cost-effectiveishigh,ithasacertainuseandreferenceva1ue

12、.Keywords:8051,Metroautomaticdoor,DCmotor,Infraredsensors,Speedmeasuremen1目录10第一章绪论1课题背景11.1.1 自动门的介绍11.1.2 单片机的发展31.1.3 电机自动控制系统的应用和发展4课题研究的意义和目的6第二章自动门系统方案7设计思想和整体框图7器件选型7第三章自动门系统的硬件设计9系统硬件整体逻辑设计9控制器单元的硬件设计9直流电机驱动模块15检测模块19转速测量模块20第四章软件设计23整体程序流程图23功能模块设计234.2.1 PWM信号发生程序设计234.2.2 转速测量模块程序设计26第五章设

13、计仿真与分析29仿真软件介绍29整体分析30软件调试32硬件仿真32总结33参考文献34附录35谢辞48第一章绪论现代社会是一个快速发展的信息化社会，随着科学技术的不断进步，人们不断去追求舒适，方便的生活环境。于是相应的电子产品产生，智能型自动门同样出现在人们的生活中。随着自动门的技术、性能日趋成熟、完善，它被广泛应用在政府机关、银行、医院、商业、工业等不同行业，改善了人们的生产生活条件。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。课题背景1.1.1 自动门的介绍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

14、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。按启闭形式分：可分为推拉门、平开门、折叠门和旋转门；按门体的材料分：不锈钢门有安全玻璃、不锈钢饰面、建筑铝合金型材、彩色涂层钢板、木材等。自动门的系统配置是指根据使用要求而配备的，与自动门控制器相连的外围辅助控制装置，如开门信号源、门禁系统、安全装置、集中控制等。必须根据建筑物的使用特点。通过人员的组成，楼宇自控的系统要求等合理配备辅助控制装置。1、开门信号自动门开门信号是触点信号，微波雷达和红外传感器是常用的两种信号源。微波雷达是对物体的位移反应，因而反应速度快，适用于行走速度正常的人员通过的场所，它的特点是一旦在门附近的人员不想出门而静止不动后，雷达便不再反应，自动门就会关闭，对门机有一定的保护作用；红外传感器对物体存在进行反应，不管人员移动与否，只要处于传感器的扫描范围内，它都会反应即传出触点信号。缺点是红外传感器的反应速度较慢，适用于有行动迟缓的人员出入的场所。另外，如果自动门接受触点信号时间过长，控制器会认为信号输入系统出现障碍。而且自动平移门如果保持开启时间过长，也会对电气部件产生损害。由于微波雷达