论文总字数：11393字

摘 要

：本设计基于STC89C52的单片机建立红外自动门系统，以热释电红外感应器作为媒介，通过检测到人体的红外能量，使其转化为电信号。ULN2003APG集成块增强电信号，从而驱动步进电机，自动打开控制门。该设计的硬件电路主要包括STC89C52单片机、ULN2003APG驱动电路、热释电红外检测电路、电源模块、按键模块、步进电机控制电路等组成。首先，本设计构建系统流程图；其次，在Proteus软件中进行电路功能仿真，验证电路原理的可靠性；最后，焊接、调试电路板，实现自动门的控制功能。

关键词：红外传感器，单片机，自动控制

Abstract: This design is based on STC89C52 microcontroller to establish infrared automatic door system. It uses the pyroelectric infrared sensor as medium.By detecting the infrared energy of the human body. Transforming it into an electrical signal. The ULN2003APG integrated block enhanced electrical signal. So it could drive stepper motor and control door to open automatically. The hardware circuit of the design mainly includes STC89C52 microcontroller, ULN2003APG drive circuit, pyroelectric infrared detection circuit, power module, button module and stepper motor control circuit. Firstly, the design build system flow chart.. Secondly, perform circuit function simulation in Proteus software which verify the reliability of the circuit principle. Finally, soldering and debugging the circuit board to realize the automatic door control function.

Keywords: infrared sensor, single chip microcomputer, automatic control

目 录

1 绪论 4

1.1 引言 4

1.2 电机自动控制系统的应用和发展 4

1.3 课题研究的目的和意义 5

2 系统总体方案设计及论证 5

2.1 总体方案设计 5

2.2 系统控制核心的选择 6

2.3 无刷电机和步进电机的选择 6

2.4 传感器的选择 7

3 系统硬件设计 8

3.1 STC89C52单片机 8

3.2 热释电红外传感器 10

3.3 步进电机 12

3.4 集成块ULN2003APG 13

3.5 按键 14

3.6 整体实物图 14

4 系统软件设计及调试 15

4.1 系统软件结构 15

4.2 系统总体流程设计 15

4.3 仿真演示 18

4.4 实物展示 20

结论 22

参考文献 23

致谢 24

附录 25

绪论

引言

随着科技的发展，电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门越来越出现在大家的生活中。到了今天，自动门越来越注重安全和它的有效性：高效地预防、通行，与此同时还要兼具门与生带来的艺术感，着重对于门和他所处的环境的协调与美感。随着科技和社会的发展和进步中，出现了一批又一批的公司专注于制造门。再次出现了门的高级形式——自动门，人们逐渐发展到了现今这个阶段，种类已经越来越多，功能也是越来越完善。

电机自动控制系统的应用和发展

机电能量的转换需要电动机来实现，在日常生活以及各个工作场所中。无论是在工业、商业、航空领域、农业、冶金业，还是在生活中经常接触的冰箱，电脑，DVD等日常消费中，充斥着各式各样的电机。根据数据显示，动力来源中，很大一部分都来自的电动机^[1][1]。

大功率电子器件所能处理的效率大幅度升高，这是由于电力电子的技术也在突飞猛进，各种电机也经常用微机来控制。各种控制的方法也更加的完备和新颖，电机的内在性能也不断的被挖掘，也使得它的各种要求能被符合，由此非常便于制造出新型的电机，使其容光焕发。

通过微机控制，电机的性能有很大的提高。比如直流电集合变流电机有优势也有短板，对于调速的性能方面，直流电动机比较有优势。劣势也是很明显，机械转向，有磨损和转向火化；其次对于异步电动机和同步电动机，相比较之下直流电动机要简洁。可靠性也是显而易见，运行在电网上时，不能很好的调节他们的速度。微机控制可以主要用于以下两个方面：

(1)发电机励磁系统的控制。主要是为了在电机工作时可以比较的稳定；

(2)电动机的调速和伺服电机的控制；

在系统中，主要实现以下的功能：

(1)实时控制。根据要求，对电压和转速进行实时的检查并控制；

(2)监控。完成意外或者事故诊断管理等；

(3)数据处理。完成对系统产生的结数据的收集，分析等。

课题研究的目的和意义

自动平移门、平开门、旋转门、圆弧门、折叠门等，这是根据在不同场合和当时情况所区分，在这其中自动平移门是使用最为广泛的，平时所说的自动平移门就是感应门。门在人们走过之后关闭。自动化门的特点在于可以无人看管，现今，许多商店，医院，学校等公共场所都选择自动化门。

系统总体方案设计及论证

总体方案设计

基于51单片机的热释电红外传感器系统总体方案的设计思路如下:

（1）检测到人进入感应范围，热释电红外感应器发出一个信号，且驱动步进电机对自动门进行操作；

（2）无人时，热释电红外感应器探测无人靠近，系统保持等待状态；

（3）热释电红外感应器检测到人离开并关门，过程中若感应到人，门立即打开；

（4）系统进行开关门操作，会伴随着提示信号。

本设计采用单片机为主控制器，使用热释电型红外线传感器来检测人体辐射，这样会明显减少误报操作。并且可以通过步进电机驱动门的开关，本系统设计的总体框图如图2-1。

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