基于單片機(jī)控制下的紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-15 06:36
本文基于單片機(jī),對(duì)其控制下的紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。通過(guò)分析紅外自動(dòng)門控制系統(tǒng)的MC68HCIIK4的單片機(jī),并且對(duì)于控制系統(tǒng)的外圍電路重新進(jìn)行設(shè)計(jì),從而對(duì)于單片機(jī)MC68HCIIK4的片內(nèi)資源進(jìn)行有效規(guī)劃和利用,最大程度降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度,從而大幅提高系統(tǒng)安全性能和穩(wěn)定性能。并且當(dāng)我們?cè)趯?duì)于紅外線自動(dòng)門的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,使用雙元件型的熱釋電紅外傳感器,控制自動(dòng)門開(kāi)關(guān)。
【文章來(lái)源】:四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,30(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)
對(duì)于紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)中的紅外檢測(cè)電路的組成構(gòu)件,包含了紅外傳感器和檢測(cè)放大電路部件[10]。紅外傳感器是整個(gè)紅外檢測(cè)電路中最重要的核心技術(shù),即通過(guò)非觸碰到人體的形式,發(fā)射相關(guān)肉眼不可見(jiàn)紅外光光頻,并對(duì)其所產(chǎn)生的能量進(jìn)行監(jiān)控和接受,一旦感應(yīng)到人體或物件后,自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓的形式輸出,并不需要觸碰額外的開(kāi)關(guān)等。為探測(cè)移動(dòng)人體,采用雙元件型熱釋電紅外傳感器,具有見(jiàn)圖2所示。電紅外傳感器的工作原理來(lái)自于對(duì)人體發(fā)射紅外線,能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),被接受檢測(cè)出。紅外線傳感器其阻抗性能極好,所輸出的電壓非常微弱,在傳感器內(nèi)部,設(shè)有偏置厚膜電阻(RG、RS)及場(chǎng)效應(yīng)管(FET),二者之間形成阻抗結(jié)構(gòu),對(duì)于所接收到的電壓信號(hào)可以進(jìn)行變換和放大的作用。在一般的情況下,由于電紅外傳感器其本身的接受電壓信號(hào)能力較弱,對(duì)于信號(hào)的感應(yīng)程度也較低,因而其所能感應(yīng)到的范圍是以其為圓點(diǎn),半徑為2m的圓面積。因而需要在紅外傳感器前面配置菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu),不僅可以提高紅外射頻的響應(yīng)速度,同時(shí)還能大幅度的提高傳感器的靈敏程度,擴(kuò)大檢測(cè)范圍,延長(zhǎng)至12m。紅外傳感器裝配在自動(dòng)門的兩側(cè),即當(dāng)人體或物件靠近自動(dòng)門的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)接受輻射并引起紅外傳感,發(fā)射出7μm-13μm的紅外線,而后被菲涅爾透鏡所接收,并且處理成電壓力信號(hào)模式,提高其相應(yīng)速度和放大其電路。而后傳輸?shù)組C68HC11K4單片機(jī)中,可以通過(guò)所接收到的電壓信號(hào),控制門上的檢測(cè)電路進(jìn)行直線驅(qū)動(dòng),從而將門以一定的速度開(kāi)啟。
自動(dòng)門上電后,先對(duì)開(kāi)門進(jìn)行自檢,然后進(jìn)行關(guān)門自檢,自檢結(jié)束后,門處于關(guān)閉狀態(tài)。圖3為上電自檢流程圖。當(dāng)有遙控常開(kāi)信號(hào)或開(kāi)門信號(hào)后,快速開(kāi)門;若電機(jī)在開(kāi)門過(guò)程中阻力突然變大或堵轉(zhuǎn),根據(jù)霍爾和電流反饋信號(hào),控制器可判斷是否夾人:在判斷夾到人后,電機(jī)反轉(zhuǎn),變?yōu)榭焖訇P(guān)門;若未夾到人,則將門開(kāi)到底,保持一段時(shí)間,若無(wú)遙控常開(kāi),則門自動(dòng)關(guān)閉,進(jìn)入快速關(guān)門。在關(guān)門時(shí),若電機(jī)阻力突然變大或堵轉(zhuǎn),根據(jù)霍爾和電流反饋信號(hào),控制器可按開(kāi)門的自檢原理判斷是否夾到人。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于組態(tài)控制技術(shù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王麗艷. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(14)
[2]基于單片機(jī)的自動(dòng)門門禁控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)[J]. 李曉芳,郭小春. 山西農(nóng)經(jīng). 2016(18)
[3]基于單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的安全考慮及軟件保護(hù)[J]. 侯林,韓韜. 儀器儀表用戶. 2016(09)
[4]基于SPCE061A單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉寶華. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(21)
[5]單片機(jī)自動(dòng)控制應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討[J]. 湯詩(shī)宇. 電子制作. 2015(06)
[6]我國(guó)自動(dòng)門行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告[J]. 戴建國(guó). 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu). 2014(09)
[7]基于SPCE061A單片機(jī)的小車避障系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 蘭羽,萬(wàn)可順. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2014(02)
[8]基于單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 宰文姣. 西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[9]基于SPCE061A單片機(jī)的MGLS12864液晶顯示模塊的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 白云,石巖. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(13)
本文編號(hào):3138838
【文章來(lái)源】:四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2020,30(02)
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)
對(duì)于紅外線自動(dòng)門控制系統(tǒng)中的紅外檢測(cè)電路的組成構(gòu)件,包含了紅外傳感器和檢測(cè)放大電路部件[10]。紅外傳感器是整個(gè)紅外檢測(cè)電路中最重要的核心技術(shù),即通過(guò)非觸碰到人體的形式,發(fā)射相關(guān)肉眼不可見(jiàn)紅外光光頻,并對(duì)其所產(chǎn)生的能量進(jìn)行監(jiān)控和接受,一旦感應(yīng)到人體或物件后,自動(dòng)轉(zhuǎn)化為電壓的形式輸出,并不需要觸碰額外的開(kāi)關(guān)等。為探測(cè)移動(dòng)人體,采用雙元件型熱釋電紅外傳感器,具有見(jiàn)圖2所示。電紅外傳感器的工作原理來(lái)自于對(duì)人體發(fā)射紅外線,能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào),被接受檢測(cè)出。紅外線傳感器其阻抗性能極好,所輸出的電壓非常微弱,在傳感器內(nèi)部,設(shè)有偏置厚膜電阻(RG、RS)及場(chǎng)效應(yīng)管(FET),二者之間形成阻抗結(jié)構(gòu),對(duì)于所接收到的電壓信號(hào)可以進(jìn)行變換和放大的作用。在一般的情況下,由于電紅外傳感器其本身的接受電壓信號(hào)能力較弱,對(duì)于信號(hào)的感應(yīng)程度也較低,因而其所能感應(yīng)到的范圍是以其為圓點(diǎn),半徑為2m的圓面積。因而需要在紅外傳感器前面配置菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu),不僅可以提高紅外射頻的響應(yīng)速度,同時(shí)還能大幅度的提高傳感器的靈敏程度,擴(kuò)大檢測(cè)范圍,延長(zhǎng)至12m。紅外傳感器裝配在自動(dòng)門的兩側(cè),即當(dāng)人體或物件靠近自動(dòng)門的時(shí)候,會(huì)自動(dòng)接受輻射并引起紅外傳感,發(fā)射出7μm-13μm的紅外線,而后被菲涅爾透鏡所接收,并且處理成電壓力信號(hào)模式,提高其相應(yīng)速度和放大其電路。而后傳輸?shù)組C68HC11K4單片機(jī)中,可以通過(guò)所接收到的電壓信號(hào),控制門上的檢測(cè)電路進(jìn)行直線驅(qū)動(dòng),從而將門以一定的速度開(kāi)啟。
自動(dòng)門上電后,先對(duì)開(kāi)門進(jìn)行自檢,然后進(jìn)行關(guān)門自檢,自檢結(jié)束后,門處于關(guān)閉狀態(tài)。圖3為上電自檢流程圖。當(dāng)有遙控常開(kāi)信號(hào)或開(kāi)門信號(hào)后,快速開(kāi)門;若電機(jī)在開(kāi)門過(guò)程中阻力突然變大或堵轉(zhuǎn),根據(jù)霍爾和電流反饋信號(hào),控制器可判斷是否夾人:在判斷夾到人后,電機(jī)反轉(zhuǎn),變?yōu)榭焖訇P(guān)門;若未夾到人,則將門開(kāi)到底,保持一段時(shí)間,若無(wú)遙控常開(kāi),則門自動(dòng)關(guān)閉,進(jìn)入快速關(guān)門。在關(guān)門時(shí),若電機(jī)阻力突然變大或堵轉(zhuǎn),根據(jù)霍爾和電流反饋信號(hào),控制器可按開(kāi)門的自檢原理判斷是否夾到人。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于組態(tài)控制技術(shù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王麗艷. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(14)
[2]基于單片機(jī)的自動(dòng)門門禁控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)[J]. 李曉芳,郭小春. 山西農(nóng)經(jīng). 2016(18)
[3]基于單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的安全考慮及軟件保護(hù)[J]. 侯林,韓韜. 儀器儀表用戶. 2016(09)
[4]基于SPCE061A單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 劉寶華. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(21)
[5]單片機(jī)自動(dòng)控制應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)探討[J]. 湯詩(shī)宇. 電子制作. 2015(06)
[6]我國(guó)自動(dòng)門行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告[J]. 戴建國(guó). 中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu). 2014(09)
[7]基于SPCE061A單片機(jī)的小車避障系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 蘭羽,萬(wàn)可順. 國(guó)外電子測(cè)量技術(shù). 2014(02)
[8]基于單片機(jī)的自動(dòng)門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 宰文姣. 西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
[9]基于SPCE061A單片機(jī)的MGLS12864液晶顯示模塊的應(yīng)用設(shè)計(jì)[J]. 白云,石巖. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(13)
本文編號(hào):3138838
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3138838.html
最近更新
教材專著