基于单片机的自动车库门的设计.doc

基于单片机的自动车库门的设计(完整资料）
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背景

随着科学技术的发展,全国拥有汽车的人数越来越多，人们把对汽车的维护和管理看得越来越重,当然对于车库门的要求也逐步提高了，国外先进的车库门不断进驻中国市场，国内车库门行业滞后。自动车库门主要分为卷帘车库门和翻板车库门。本文主要针对卷帘车库门的自动化和控制系统作了具体说明，运用单片机和红外传感控制的方法，实现自动车库门的具体功能.考虑到车库的光线度，在车库内部安装了自动照明灯设置，当车库门启动以后灯自动亮自动熄灭，且具有自动识别的功能，为用户提供了安全方便的服务。也有利于国产自动车库门的发展.
本设计运用编解码芯片PT2２6２/PT22７2以及31５MHＺ的无线收发模块来实现对车辆的识别,并控制单片机自动关和车库门的自动开启以及控制车库内部灯的照明系统，单片机对键盘上面输入的数据进行动态扫描,只有密码输入正确方能使单片机控制电机将车库门打开，反之蜂鸣报警器发出报警。单片机本身是一个嵌入式系统，并且是其他嵌入式系统的核心，在各个领域运用广泛发展迅速，为了更好的掌握单片机的工作原理，在此设计中,我采用51系列单片机来完成对自动车库门的一些控制。达到学以致用的目的。并且单片机存在以下优点：体积小、性能高；结构简单，方便使用；处理速度快；低功耗且适应能力强；性价比较高。
1 自动车库门

1.1 自动车库门功能分析
自动车库门是一种以遥控方式为系统控制的车库门，主要控制方式有手动控制、红外感应、无线遥控等。大体上分为卷帘式和滑板式车库门。卷帘式车库门安全装置附加有红外线对射和无线遥控系统,安全且防盗。滑板式车库门内置扭簧，扭力与门重力相当，门可以说是处于一个“零重量"状态，靠滑轮在内置轨道上面滑动，阻力小,耗能少,安全耐用。
1.2 自动车库门的应用
车库门在大型停车场的运用较广，且是停车场管理系统的核心部分,能够高效的管理车库以及疏导交通流量,使用价值高。自动车库门，大多数用在小型的私人别墅和豪华住宅,自动关闭效率高，采用专业的防盗安全技术,保障用户财产等安全。
2 设计任务

2.1 自动车库门的无线自动门电路(结构框图如图2。1－１所示）

4*4矩阵键盘
数码管显示
电机和照明

AT89S51
单片机

编码芯片PT2262
315M无线发射模块
315M无线接收模块
解码芯片PT2272

图２。1-1 车库门自动开闭系统电路结构框图

2.2 基本模块
Ø 单片机的最小系统电路部分.
Ø 编码芯片ＰT2２６２和315M的无线发射模块装置。
Ø 编码芯片PT2２72和315M的无线接收模块装置。
Ø ４＊４行列式扫描键盘电路部分。
Ø 红外数码管显示电路部分.
Ø 蜂鸣器、继电器、照明部分。
3 系统总体设计

3.1 单片机
3.1.1 单片机的概述以及应用
单片机全称单片微型计算机（Siｎｇｌe Cｈip Ｍicrｏcomｐuteｒ)，简写MCU微型控制器。它专为工业控制、测量而设计，具有集成度高、可靠性高、性价比高的三高优势,体积小、功能全的特点，主要应用于计算机外设、智能仪器仪表、家用电器、工业检测与控制、通信设备等，嵌入式工程师能够根据应用对象的需求,选择合适的单片机,进行各种系统设计以及程序设计，系统按照程序指令完成规定工作。
3.1.2 MCS51单片机的内部结构
单片机是在芯片中集成了CＰU、ＲAＭ、ＲＯM、定时/计数器、多功能接口等基本功能部件的大规模集成电路。
MCＳ５１单片机包由以下九部份构成：
l 一个8位CＰU
l ４KＢ ROM程序存储器；
l 一个片内振荡及时钟电路；
l １28字节RAM数据存储器；
l 可寻址6４KB外部数据存储器和64ＫB内部程序存储空间的控制电路；
l 两个十六位的定时/计数器；
l 一个可编程全双工串行口;
l ５个中断源、两个优先级嵌套中断结构；
l 32条可编程的I／O线。
3.1.2.1 单片机的结构特点
3.1.2.1.1 单片机的CPU
单片机的核心部件是CPU，主要由运算器和控制器等部件组成.ＣPU内部有一定数量的通用和专用寄存器,单片机在RAM数据存储器区开辟了一个工作寄存区，该区分为四组,每组八个寄存器,共计32个工作寄存区，起通用寄存器的作用。另外单片机还有21个特殊功能寄存器SFR（Specｉａl Fｕｎcｔiｏｎ Ｒｅgisｔeｒ），起专用寄存器作用，用来设置片内电路的运行方式和电路运行状态的记录。特殊功能寄存器的存在使得定时/计数器、串行口、中断逻辑等能够集成在同一块芯片上。
3.1.2.1.2 单片机的存储器
单片机的存储器用于存放数据和程序，数据存储器和程序存储器分成两个不同的地址空间,利用不同的寻址方式和不同的地址指针进行寻址。
3.1.2.1.3 单片机的输入输出接口 　 　
单片机的输入输出接口由P0-P3四个8位双向I/O口组成 。外设能够直接通过这几个口线接入，无需外加接口芯片.P0-P3的各个端口能按字节和位输入输出,总共32个接口,位控制极其方便.P0口为三态双向口，能够带8个TTL电路,P1-Ｐ3口为准双向口,能带4个TTL电路,因此在外设驱动电流大的情况下可加接驱动器.
3.1.2.1.4 单片机的通信方式
5１系列单片机自身有全双工的异步通信接口,两机之间发送与接收能够同时进行。用户可根据不同的需求选择合理的工作方式实现双机或多机通信。
3.1.3 单片机的引脚配置
单片机的引脚可分为可总线扩展和不可总线扩展两种。MCS-51系列单片机AＴ89Ｓ52的引脚图如下图：

图3。1。３－1　 AT８9S５2的引脚图
可总线扩展的单片机有４4个引脚，常见的40个引脚配置及功能说明如下：
² Vsｓ：接地端。
² Vcc:电源端,接+5V电源。
² XTＡL1：接外部晶体的一个引脚,当单片机CＨMOS采用外部时钟信号时，由此引脚引入时钟信号。
² XTAL2:接外部晶体的一个引脚，当单片机HMＯS采用外部时钟信号时,由此引脚接入外部时钟信号。
² RSTVpD：复位、备用电源输入端。Vcc掉电后，由此引脚接入备用电源，低功耗时保持内部RAM数据的完整。
² ALＥ／PＯRG:地址锁存允许；在875１单片机内当EPROM编程时，由该脚引入编程脉冲.
² PSＥＮ：程序存储器允许。
² EA／Vpp：EA=0时，单片机只访问外部程序存储器；在８75１单片机片内EPROM编程期间，由此引脚引入２1V编程电压。
² P０．0-Ｐ0.7：P０数据/低8位地址复用总线端口。结构图如图(3.1．３—2)
² P1.0—P1.7：P1静态通用端口。结构图如图(3。1．3—３）
² P２。０—P２.7：Ｐ２高8位地址总线动态端口。结构图如图（3。１.3－4）
² P３．0-P3．７：P３双功能静态端口。结构图如图(3.1．3—5）

图３．1。3－2 P0口位结构

图3。1.3-３　 P1口位结构

图3.1。3-4 Ｐ2口位结构

图3。1.3－5 P3口位结构

3.2 4*4行列式扫描键盘
3.2.1 键盘工作原理
键盘是计算机系统中必备的输入设备,其连接方式分为线性键盘和矩阵式键盘,按键少时用线性键盘，按键较多时用矩阵键盘。矩阵键盘电路原理图如图3。2.1-1所示，按键设置在行列式交点上，行列式连接到按键开关的两端。行线通过单片机输出高电平，第一次扫描时置第一条列线于低电平位置，判断有无键按下，若有则获取键值,进行相应的键值处理,若无则继续进行扫描,使第二列列线于低电平位置,其它均保持高电平不变，这样反复判断键盘中有无按键按下。键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后，检查行输入状态来判断。

图3.2。１—1行列式键盘电路原理图

3.2.2 键盘工作方式
键盘的工作方式分为编程扫描方式、中断扫描方式、定时扫描方式三种。本设计采用编程扫描方式.
键盘扫描子程序中完成以下几个功能：
² 判断键盘上是否有键按下;
² 防止键机械抖动对系统的影响；
² 获取所按键的键号;
² 按键闭合一次就进行一次键功能操作.

程序框图如图3。2。2—１所示:

图3.２．2－１ 键盘的编程扫描方式程序框图

3.3 ＰT2262/PT227２编码解码芯片
3.3.1 PT２262/PＴ2272编码解码芯片工作原理及特点
PＴ2262/PT2272是由台湾普城公司生产的一种CＭOS工艺制造的低功耗低价位的通用编解码电路。PT227２最多可有12位三态地址端管脚，PT２262最多可有6位数码端管脚，能够用于无线遥控发射电路.有ＣMＯＳ工艺制造,低功耗、外部元件少、工作电压范围宽:２.6—１5V等特点。
编码芯片PT２26２发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272收到信号后，其地址码经过两次反复比较核对后，VT脚才输出高电平,此时相应的数据脚就输出高电平,如果发送端一直持续按住按键不放,编码芯片便会连续发射。如果发射机按键没有按下时，PT2262芯片就不会接通电源，其1７脚处于低电平状态，因此315MHz的高频发射电路不工作,当检测到有按键按下时，PT2262芯片便通电开始工作,其第1７脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为高电平期间315MＨｚ的高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当1７脚为低平期间３1５MHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全受控于ＰＴ22６２的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ＡSK调制）相当于调制度为10０％的调幅.PT226２引脚图如图３。3．1—1所示，管脚说明如表3.3。3－1所示,ＰT227２引脚图如图3.３.1—２所示：

图３.３.１-１ PT２262外形图及测试应用图

表3．3.１—1　 管脚说明

图3.3。1－2 PT2２７２外形图及测试应用

PT227２有不同的后缀,不同的后缀表示不同的功能，有M4/L4/M6／L6之分，Ｍ表示非锁存输出,即数据脚输出电平具有瞬时性且与发射端的发射状态相对应。表示锁存输出，一旦数据接收成功就一直保持对应电平状态，直至下次的数发生改变从而变化。后缀数字表示并行控制通道的个数。采用４路并行数据时，(ＴＰ２27２－M4）表示对应地址编码为８位，（ＰT22７2—M6)表示对应地址编码为6位。
4 项目参考程序:

项目参数程序如下
；输入输出引脚定义
；输出
Ｙ１ 　BIT P1.0 　　 　　 　　 　；关门主接触器
Y2 ＢＩT P1.0 　 　 　 ;开门主接触器
Y3 BIT P1．0 　　　 　　 　； 信号灯光
;输入
CPL　　 Y３
SB１ ＢIT P3．0 　 　 　 ；关门开关
SB2 　 ＢＩＴ P3。１ 　　 ;开门开关
SQ１ 　 　 BＩT P3.4 　　 　 　 ；关门限位
SQ2 　　　 ＢＩT P3.5 　　 　 　；开门限位
；中断标志进位定义
STOP 　 　BIT 　　　０0Ｈ 　 　 　 ；外部中断0、P３。2引脚接停止开关
SAＶE BＩT 　　０1H 　　 　;外部中断0、Ｐ3。3引脚接安全压力挡板
ＯRＧ 　 00０0Ｈ
AJKP MＡＩN
ORＧ 　 　0０03H
CLR 　 ＥXO
ＳETB　 　 STOＰ 　 　 　　　；外部中断0、置位停止开关
RET1
ORG 　　　００1３H
CLR 　 EX1
SＴEB 　 ＳAVE 　 　　　 ；外部中断1、置位安全压力挡板
REＴ1
MAIＮ： MOＶ　 P1，＃0０１H
MOＶ　 　P3，＃０0H
CＬR STＯP
ＣLR SＡVE
SETB EＡ
SETB EX0 　 　　 　 ;允许外部中断0、P3。２引脚接停止开关中断
ＳETB 　 EX1 　 　　　 　 　 　　　 ;允许外部中断0、P３.２引脚接停止开关中断
ＭＡIＮ1：　JB　 STOP，STＯP１
JB ＳAＶE,SAVＥ1
JB　 SB1，CLOSＥ
　 JB　 ＳB2 OＰEＮ
　 　 AJMP MAIN1
STOP1: SETB EＸ0
　 　　 CLＲ　 SＴOP
CLR　 Y1
ＣLR 　 Ｙ２
　　 　 CLR 　 Y3
　 　 　 AJKP MAＩN1
ＳＡVE: ＳEＴB EＸ1
　　 　 　 　 　CＬR SAVE
CLR Y１
　 CＬR　 Y３
　 　 　 AJMP MＡIN1
CLOSＥ: 　　SETＢ 　 Y３
　 　MOV　 R２,#10
ＣLOSE: 　 ACＡLL DEL５００
　 　　 JB ＳTOP,ＳＴＯP1
　　 　 　JB SAVE，ＳVE1
ＣＰL Ｙ3
ＤJNＺ R2，CＬOSE
SETＢ Y1
CLR Y2
CＬOSE2：　JB　STＯP,STＯP1
JＢ ＳAVＥ，SAVE1
ＪB SQ2，STOP1
ＡCALL DEＬ500
CPＬ 　Y3
AJＭP OPＥN2
ORＧ　 ０030H
DＥL500:MOＶ Ｒ3,＃5
ＬOOP３： MOV　 R5,#1０0
LＯOＰ1： ＭＯV R6,＃25０
ＬOＯP２： DJNZ R２，LOOP2
　 　 　 DJNＺ　 R1，LOＯP1
　 DＪNＺ Ｒ3，LOＯP3
　 RET
　 　　 ＥＮD

5 系统软硬件设计

5.1 主要电路图
5.1.1 单片机最小电路
自动车库门关闭系统的设计是在单片机的最小系统基础上实现的，在本设计中单片机主要起控制输出、数据采集数据处理的作用，在单片机最小系统上面构建系统能够使电路控制变得简便，单片机最小系统电路图如4.1。1—1所示：

图４.１．1-1 单片机最小系统电路

5.1.2 键盘电路
键盘电路是一个友好的操作界面，是一个将人与机器之间建立通信连接的平台，本设计采用的是4*４的矩阵键盘,以编程扫描为主要工作方式，以单片机P１口的低四位为输出端，定时输出行扫描高电平脉冲.一旦键盘被按下，对应的Ｐ1端的高四位列输入线就会输入相应的高电平.键盘电路原理图如图4.1。2。１所示：

图4．1。2—1矩阵键盘电路

5.1.3 数码管显示电路
本设计采用8位的ＬＥD数码管来显示输入的数字，系统采用共阴极显示,将P０口作为输入端口，P２端口作为显示电路的位选信号,芯片7４LＳ245作为输出驱动，确保P0口输出数据具有驱动能力。其电路图如下:

图4。1.3-1 数码管显示电路

5.1.4 无线发射编解码电路和接受码电路
为了实现车库门的自动关闭，在汽车进入车库之前发射一个自动打开信号，当车进入车库以后再发射一个关闭信号。本系统采用编码芯片PＴ22６2和315MHＺ的发射模块构建开闭信号发射电路，由解码器芯片PT2２72和31５MHZ的接收模块来构成信号接收电路.当接收端收到发射来的信号后，由编解码器进行相应的信息处理，输入到单片机中进行判断。电路图如下所示:

图４．１。４—1无线发射及编解码仿真电路

5.1.5 蜂鸣器及继电器电路
蜂鸣器和继电器的驱动条件是较大的电流，三极管具有电流放大的作用,因此在蜂鸣器与继电器组件之前加上一个三极管，就能使其正常工作。

图４。１.5—1 蜂鸣器和继电器仿真电路

5.1.6 系统硬件总图
将上述模块电路组合在一起就构成了自动车库门系统的硬件总图。如下图所示:

图４.1。6－１ 自动车库门系统硬件总图

5.2 系统设计流程图
开始
VT是否为高
车库门开，灯亮
延时一顿时间，车库门停止打开
车进入车库一次，红外对管计数一次
是否按下了按钮
红外停止计数
是否再次按下了按钮
红外对管是否计数次数为2
车库门关闭，灯灭
返回
密码是否输入正确
报警

图４。２-1 系统流程图

6 总结

这是第一次做有关通信原理方面的课程设计,选定题目后，不知道从何入手.只能通过在网上收集阅读一些与本课题有关的文章，熟读一两篇后，找到了自己的入手方向。然后开始在图书馆、网络上面查阅有关自动车库门设计的一些资料,在所查阅的资料中选出与本设计相关且易懂的作为参考。本设计主要采用单片机来作为控制系统，其原因主要在于单片机使我们学过的较为熟悉的控制芯片，对于它的工作原理比较了解，当然PＴ22６2/PT2272编解码器是在本设计中所需要的芯片，以前从未接触过,但是通过资料的查找懂得了它的工作原理，各引脚的作用以及它的特点与应用范围等.在车进入车库之前由PT2２62编码器发出一个信号,在PＴ2272解码器接收到信号时,对其解码，然后送入给单片机处理来实现车库门的开闭。当然为了使系统设计更具人性化,也能通过对车库门旁边的手动按键来实现车库门的开闭作用。为了增加自动车库门的安全系数,在设计过程中采用键入密码来获取取车人或停车人的信息,并且数码管上面的数字均显示为“８”,以保证密码的保密措施到位.通过这次的课程设计让我懂得了如何去解决一个困难的问题，首先必须克服对于问题的恐惧心理，然后再一步一步的去寻找解决问题的办法，摸到一个头绪然后顺着思路走下去,问题就能迎刃而解.通过对本设计的研究，让我找到了学习通信这一专业的方向,探索到了一些科研方面的思路与方法。在写作论文期间，掌握了办公软件的熟练操作方法.论文严格的格式要求，使我们的心思与思维变得细腻，为以后的毕业设计课题的写作做好了铺垫。人都是在一步步的学习中得到成长与锻炼，“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”，为了以后的人生道路变得灿烂辉煌,现在的付出事值得的。感谢王老师的辛勤教导，你严谨的教学方式，使我对于学习的态度变得一丝不苟，您渊博的知识让我获益匪浅.

参考文献:
[1］李群芳，肖看。单片微型计算机与接口技术（第４版）．北京：电子工业出版社,2０1２.
［2]王永军、从玉珍 主编,数字逻辑与数字系统［Ｍ］。北京:电子工业出版社，1999年8月。
［３］林立。等单片机原理及应用—基于Protｅus和Keil　Ｃ．北京:电子工业出版社，２009.
［4]谢子美。电子线路设计•实验•测试.武汉:华中科技大学出版，２006.
［５］马忠梅,籍顺心,张凯,等。单片机的C语言应用程序设计［M］.北京:北京航空航天大学出版社，200１，1４３－164.
[6］康华光主编,电力电子基础，高等教育出版社，199９.
［7]胡伟， 季晓衡．单片机C程序设计及应用实例[M］。北京: 人民邮电出版社, 2003, 470—４７8.
［８］余永权等著。　单片机在控制系统中的应用[M]。 北京： 电子工业出版社,20０3.
[9］秦世才,高运清．现代模拟集成电子学 ［M].　北京：　科学出版社,２00０．
［10］陈大钦． 电子技术基础实验—电子电路实验•设计•仿真（第二版）［M]. 北京： 高等教育出版社，2000。

毕业论文(设计）

论文题目：
基于单片机的自动门控制系统的设计

学生姓名：
付2b
学 号:

所在院系:
电气信息工程学院
专业名称:
通信工程
届 次：

指导教师：

目 录
前言2
0。1 课题背景2
0。2 智能自动门的论依据3
0。3 单片机的发展及89C51系列的运用3
0.4 课题研究的目的和意义4
0。5 课题的设计要求5
0。6 自动门的基本设计思路6
1 系统总体方案7
1。1 系统总体规划7
1。2 单片机介绍8
1。3 热释电红外传感器11
1。4 步进电机13
1。5 故障检测及显示14
1.6 门行程检测14
2 系统硬件设计15
2.1 设计电路的电框图和原理15
2。2 系统硬件总体逻辑设计15
2。3设计电路原理图16
3 系统软件设计16
3。1 系统主程序流程图17
3.2 开门子程序流程图18
3.3 开门中断程序流程图19
3.4 T1中断服务程序流程图20
3。5 程序源代码21
4 调试与检测26
4。1 调试26
4。2 门行程检测及故障检测26
结论26
参考文献27
致谢29

基于单片机的自动门控制系统的设计
学生：付民（指导教师:王千春）
（淮南师范学院电气信息工程学院)
摘要：在当今社会随着经济的快速发展，人们对生活水平的要求越来越高，在这种大趋势下，自动门的应用也越来越广泛，在很多现代建筑中都能看到它的身影,如银行，宾馆、超市等。现在自动门在国内外的发展状况很不均衡，国外的产品性能比较优良但相对的其价格也比较昂贵，而国内的产品虽然价格比较便宜但性能比较差，容易出故障.因此在本文中设计了一款性价比较高的自动门控制系统,它功能强大，价格适中，在市场上将会有较强的竞争力.
单片机SCM（Single Chip Microcomputer），是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。主要包括了微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出口（1/0口）和定时器/计数器、中断系统等功能部件。单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注,应用很广、发展很快。而51单片机是各单片机中最为典型和最有代表性的一种。本课题的另一个特点是使用复杂可编程逻辑器件（CPLD）控制电机的驱动,缩短了开发时间，提高了系统的灵活性和可靠性，降低了成本.通过单片机控制交流电机，使门自动打开,当人进门后又可以使门自动关闭。另外，我们还设计了完善的故障监测电路来提高系统的可靠性。
关键词：自动门控制系统;AT89C51；步进电机
Design of Micro Controller-Based Automatic Retractable Door Control System
Student:FU Ming (Faculty Advise：WANG Qianchun）
(Electrical and Information EngineeringDepartmet， Huainan Normal University）
Abstract:With the development of economy and living standard， automatic doors are being widely used。 It is absolutely necessary to a modern building such as hotel，supermarket。 As the controlling core of the automatic door， the automatic door controller determines its performance。 Most of automatic door controllers that have been sold in our country are made by foreign manufactures. The performance of these products is high， but they are very expensive。 Our home—made automatic doorcontrollers are not so expensive， however, the performance is unsatisfied and the faulty rate is high. So we have developed a new kind of automatic door controller based on MC68HC11K1。 The controller has good competitive ability because it’s powerful， reliable, convenient and low—cost。SCM （performance Chip cluster generator attempts， namely， the Microcomputer Micro Controller, is the main part in a Chip are integrated on the Single Chip Microcomputer。 Mainly includes microprocessor （CPU)， memory （ROM， RAM）， input/output (1/0 mouth) and timer/counters， interrupt system function components. SCM since the 1970s， since the advent of its extremely high performance—price ratio， attention by people and attention， it is widely used and fast development。 And 51 SCM is the most typical and every SCM most representative one。
Key words：Automatic door control system；AT89C51;Stepper motor
前言
0。1课题背景
随着社会经济的快速发展和人们生活水平的提高,现代社会中智能化建筑越来越多，作为现代建筑智能化一个重要指标的自动门的应用也越来越广泛，在宾馆、银行等现代化建筑中都能看到其身影.
目前自动门发展的现状是国外一些大公司的产品性能比较优良功能也较多
但其价格也相对偏高，如德国的 BLASL，瑞士的 TORMAX,日本的 National
等，这些公司产品的主要特点是功能繁多，性能可靠，但普遍价格偏高且操作复
杂.而国内的产品虽然价格比较合理但是在性能上却不能和国外的同类产品相
比，它们普遍存在着各种各样的毛病,故障率高。
鉴于以上这种情况我们设计了一款性能优良、价格适中的自动门控制系统，
要求具有多种操作模式，能够根据用户需求进行各种参数的调节且操作方便，此
外，系统需要具有很强的自我保护和故障诊断功能，使其性能稳定可靠，降低故
障率，减少运营成本。
0.2智能自动门的论依据
自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人的需要所进行的发展和完善。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。
自动门开始在建筑物上使用，是在二十世纪年以后。二十年代后期，美国的超级市场的开放，自动门开始被使用，受此影响，世界第一自动门品牌多玛在1945年开发出油压式、空气式自动门，新建大楼的正门也开始使用了。到了1962年，电气式己开始出现，之后伴随着城市的建设，自动门技术的领域每年都在增加。当初,用供给建筑物用电源进行电动机的速度控制很难，只好进行油压、空压速度控制,转换但因能源利用率低很低,然而伴随着电气控制的技术发展,现在电气控制技术已经成熟，直接控制电动机的电气式自动门逐渐成为主流。例如：各种用可识别控制的自动专用门,如：感应自动门（红外感应，微波感应,触摸感应，脚踏感应)、刷卡自动门等。
自动门机的基本组成大体上相同,有了以上构成，再加上开门信号，就可以配置成一套简单的自动门系统了。
自动门的系统设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。
0。3 单片机的发展及89C51系列的运用
担任本设计处理部分的是89c52单片机(89C51系列）.目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。
随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将列强。在单片机家族中,80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS –51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、 NEC、Atmel、AMD、华邦等,这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性.这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。80C51单片机已成为单片机发展的主流。专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多,功能各异,开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。
STC89C51RC系列单片机是宏晶科技出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器和6时钟/机器可选，HD版本和90C版本内部集成MAX810专用复位电路。89C52与89C51的区别在于51的程序空间为4K字节，而52程序空间为8K字节，其余性能与结构相同。本论文以89C51RC系列来讲述。
0。4 课题研究的目的和意义
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等，其中自动平移门使用得最广泛，我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线,当人走近自动门时，红外线感应到人的存在，给控制器一个信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后，再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人看管，同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音，提高了建筑的档次。
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。自动平移门控制系统成为学校、公司等人流密集地疏导人流、控制出入的首选。
0.5 课题的设计要求
一个自动门的设计还要包括下面三个方面：一、智能化设计自动门选择配置智能化控制系统，可随意设定门扇的运行速度,并可设定半开状态，调节方便.使自动门始终保持在最佳运行状态。并具有自动矫正功能，即使遇到大风等原因引起的运行阻力增大，仍然能够保持平稳的开关门动作。二、安全性设计具有自动反转安全装置,当碰到障碍物或人体等异常状况时,门扇自动反转退出，并在下次接近阻力区域时以安全速度前进，避免夹人事件和机件损毁的现象发生，提高自动门运行时的安全性，延长自动门寿命.门扇开启轻巧方便，当停电时,老人、儿童等均可开闭自如，开闭力量在3.5公斤以下，方便、安全、可靠.三、稳定性设计自动门采用步进电机，具有高效、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不过热等特性，大大超越传统交流伺服马达。由于采用步进电机驱动，配合T型齿条同步带，使门体自低速至高速的运行中具有卓越的稳定性。由于采用高性能的电源输入，不管电压波幅多大均可自动稳压。此外在负载瞬间短路时还有过压及过流保护措施，有效保障自动门运转的稳定耐久和安全。自动门在具体场合的使用设计上，还应注意做好以下配置的选用：
1、安全辅助装置如在高档酒店等地方可以选择安装防夹人红外感应器，防止停留在门附近的人被门所夹住。
2、备用电源为保证停电时自动门也能工作正常，应配置备用电源。
3、辅助光线传感器在需要的地方，自动门可以安装辅助光线传感器（红外对射保护装置），当门打开时，人站着不动，用手遮挡辅助光线传感器，门应该保持打开状态。当手离开后几秒后,门应该重新关闭。综上所述，自动门在很多领域具有不可比拟的优越性，随着国民经济的快速发展，自动门在我国已经迎来了快速发展的黄金时期。一、主要的技术指标：技术指标单门双开门门重量 130kg×1扇 100kg×2扇导轨长度 2000～5000mm
开门速度 200～450mm/秒（可调）
闭门速度 200~450mm/秒(可调)
慢行速度 30～50mm/秒(可调)
开门时间开门静止后1～10秒的范围内(可调）
控制器高速智能电脑处理器控制马达 DC24V 40W无刷步进电机电源电压 AC220V 50Hz
消耗功率 100W
手动开启力 3。5公斤以下安全功能开闭时遇到障碍物能立即开启，晚间转换到报警功能使用环境 —20℃～+50℃
0。6 自动门的基本设计思路
人体
信号
热释电红外
线传感器或按键控制

单片机信号处理
步进电动机
自动门
的开与关
图1 设计总结图
设计的基本思想如下图：
综上,通过设计总结构图可以实现以下要求：
1、有人来时(进门或出门）开门。当人走到离门不远的时候时，安装在门上侧的热释红外线传感器信号检测装置检测到有人时，将启动电动机带动传动链开门.
2、无人时关门,当热释收发装置没有检测到有人在离门的范围内，将启动电动机带动传动链关门。
3、关门中途来人,立即开门。当启动电动机带动传动链关门时,感应探头突然检测到在离门1m的范围内有人，则立即停止电动机关门,启动电动机带动传动链开门。
4、遇到故障和安全问题时，能紧急制动和报警，防止事故发生。
1 系统总体方案
本章围绕系统的总体设计,介绍系统组成框图、主控芯片单片机的内部硬件资源及其接口技术、整个自动门系统所用到的其它IC的介绍。
1。1 系统总体规划
本系统主要由单片机及电机控制电路、红外线检测电路、故障检测电路等组成。正常工作时,单片机循环检测红外线检测电路输出信号，
据此产生直流电机控制信号，电动机带动门运行，当系统检测到控制方式发生改变时，系统进入相应式。如门在的控制方关门过程中遇到人或其他障碍物时门无条件朝相反方向打开。其原理方框图如2所示：

AT89C51单片机
SRAM
红外线检测电路
门行程检测电路
电机控制电路
EPROM
故障检测电路
故障显示报警
控制方式切换
图2 原理方框图

1。2 单片机介绍
单片机是把微型计算机主要部分都集成在一个芯片上的单芯片微型计机，即将运算器，控制器，输入输出接口，部分存储器以及其他一些逻辑部件集成在一个芯片上，故可以把单片机看成是一个不带外部设备的微型计算机,相于一个没有显示器,没有键盘，不带监控程序的单板机。
由于单片计