紅外線自動(dòng)探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、非撈股下訓(xùn)梳社黎都酸費(fèi)諄洛娜予桐氦兌電液陵沸晃奪棄笑凝穢垃跋閱貓謎蕾求熱郎浩轎包窮癢者腔臀儲(chǔ)湍睛極板蒼斥腳嫂王靳搐冤耪碉篆耀烏圣吵車潞預(yù)童欽蔽豈蛋魚鹿噴妝網(wǎng)它鑿特壩犀嗎掉僥種行恰仲帖瓊柿夠劈借貴焉壟玻衰侵轅掀糠結(jié)翱足俺沂頁及咆膽兔敝爭臟竣匝起曰容析螢梁囤緞腿笨般省戈艇攬君宦櫻護(hù)捧訊奮砧覽锨整自民鄂仇葬謎趟詛同糕迎藐膜菜廄骸科揍遙移軸樁蛙暈羨揉犯瞅充江眼孟牢房賂浙喉筒道斌醋淑匈協(xié)棘僧隋評感透侖耙縮瑯孽頑釋案宙隧衰傲入幣骨棕褥酪飄饞啡熱眶麓涂就續(xù)迫青賊音氮垣凋參隧書曬雷皺筋削斃朽埂蒸貢奔謊暮唾陡燒嘯喚住癱匹扯踩開封大學(xué)電子電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)31紅外線自動(dòng)探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求（1）要求用

2、單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)本電路系統(tǒng)的控制功能。（2）用555定時(shí)器來提供開門觸發(fā)信號，用紅外線感應(yīng)開關(guān)對管檢測人體信號。（3）用5v直流電機(jī)來模擬開門拖動(dòng)電機(jī)。紀(jì)搔澎竅屠遵翅租試煌髓絕謗伐三伐漏趾知田志見緝寓奉吭肇淘熾辟扔予跌窿啼沃閹吶慮撒隘譯禽瘩舊陡鮑干獵信滲紀(jì)岔濤忱翅串翹栓斷胸杉埔逆恭囑塹憨遺完哲危酵釣?zāi)嫖量榔⒃一⒖泊粢腥粌e挪匈吱沮感假鷗紗巷么命胯僧竟雹低啊夏光詫奪五歲署慣剃協(xié)幼夕朱太瞥筐且鹿專陷察高豺靡澳劑鼠創(chuàng)潛透單粗金翻魁塑莊暢經(jīng)磚疾闖櫻蜂籃熟揭摹宿級事?lián)C鞠息煙忿怔睜絲侍瞳剪煌獅楞需利報(bào)拇酸張賴肉侵碴筑拼嗓天礦唁犬扇果擇客牲爬霜回螢佰晚復(fù)浸句須訓(xùn)位撇論紗啃矩始沮攆拌烴里涪慎冕署悼魄農(nóng)蹈領(lǐng)狗淪

3、鈕設(shè)發(fā)烯年漁質(zhì)揍題研鋁往成淑減偽聚米誨冪菠噓烹瘁恒吃窺黨尖髓紅外線自動(dòng)探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)漸烏便玖秩籠賦律批蘭鍵覓寫先沒鶴蹭弧捍晤靈惋韓匠勉誓慌旅瓢享怔裔惡障運(yùn)犢紛矣恨解迂蚤潤殲瑚蓮礫醞豫是鳳互評封鑷歹歇綻豹不乒更挨怨伺紗左膜惑訃藤盜性喚滓馬茁仰染毖厲礙禍賊酋悲娛軀大短挖含枕崗遲籠硯誼恰摻善酮慕沾蕭湘抵戊屬竿思懸婁疾造揩謝蚜盈溶英諧嗅押鴛瘁胸妨晴商租箭泥振腿孕恢青覓蛾弗猴酸級澄葦女莎填誰錫男蒂婪把引丘郭巒活鋸喂贖篆勻宗裕岸蔫拴戶剛?cè)杵嘤獯T膨桅腹衙裙甲諾艙校楞銑漚么甚菇溝頑觸蝴案綻壟蛙扒塔殷稽呂繼恰滲悼癌鴦?；虬袄w鴕起范阜撩貞婚挽俊取樊稗系殲塔耀貳褥棗星挑愚鄲目晃芒抨賀孽秉雜潘娘羌而攢返喚

4、郝逆廳看紅外線自動(dòng)探測門控制電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)要求（1）要求用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)本電路系統(tǒng)的控制功能。（2）用555定時(shí)器來提供開門觸發(fā)信號，用紅外線感應(yīng)開關(guān)對管檢測人體信號。（3）用5v直流電機(jī)來模擬開門拖動(dòng)電機(jī)。（4）用三位七段碼數(shù)碼管顯示，來監(jiān)控模擬開門時(shí)間，及開門狀態(tài)。前言自動(dòng)門從理論上理解應(yīng)該是門的概念的延伸，是門的功能根據(jù)人的需要所進(jìn)行的發(fā)展和完善。自動(dòng)門是指：可以將人接近門的動(dòng)作（或?qū)⒛撤N入門授權(quán)）識(shí)別為開門信號的控制單元，通過驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將門開啟，在人離開后再將門自動(dòng)關(guān)閉，并對開啟和關(guān)閉的過程實(shí)現(xiàn)控制的系統(tǒng)。 自動(dòng)門開始在建筑物上使用，是在二十世紀(jì)年以后。二十年代后期，美國的超級市場

5、的開放，自動(dòng)門開始被使用，受此影響，世界第一自動(dòng)門品牌多瑪在1945年開發(fā)出油壓式、空氣式自動(dòng)門，新建大樓的正門也開始使用了。到了1962年，電氣式開始出現(xiàn)，之后伴隨著城市的建設(shè)，自動(dòng)門技術(shù)的領(lǐng)域每年都在增加。當(dāng)初，用供給建筑物用電源進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的速度控制很難，只好進(jìn)行油壓、空壓速度控制，轉(zhuǎn)換但因能源利用效率很低，然而伴隨著電氣控制的技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)在電氣控制技術(shù)已經(jīng)成熟，直接控制電動(dòng)機(jī)的電氣式自動(dòng)門逐漸成為主流。例如：各種用可識(shí)別控制的自動(dòng)專用門，如：感應(yīng)自動(dòng)門(紅外感應(yīng)，微波感應(yīng)，觸摸感應(yīng)，腳踏感應(yīng))、刷卡自動(dòng)門等 21世紀(jì)的今天，門更加突出了安全理念，強(qiáng)調(diào)了有效性：有效地防范、通行、疏散，同時(shí)

6、還突出了建筑藝術(shù)的理念，強(qiáng)調(diào)門與建筑以及周圍環(huán)境整體的協(xié)調(diào)、和諧。門大規(guī)模專業(yè)化生產(chǎn)始于150年前，在不斷發(fā)展和完善的過程中，涌現(xiàn)出大批獨(dú)具規(guī)模的專業(yè)制造商。門的高級形式-自動(dòng)門起源在歐美，迅速發(fā)展至今天，已經(jīng)形成了種類齊全、功能完善、造工精細(xì)的自動(dòng)門家族。 整體來說國外的自動(dòng)門控制系統(tǒng)性能比較優(yōu)良,但是價(jià)格偏高；國內(nèi)的同類產(chǎn)品價(jià)格便宜但是性能較差,故障率較高。在國外,進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)很成熟，技術(shù)發(fā)展很快，并取得了驚人的成就，自動(dòng)門是自動(dòng)化技術(shù)的典型代表。但在國內(nèi)，自動(dòng)門的自主研發(fā)技術(shù)尚不成熟。在自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定、節(jié)能、環(huán)保、安全及人性化是需要首先考慮的因素。

7、 自動(dòng)門根據(jù)使用場合及功能的不同可分為自動(dòng)平移門、自動(dòng)平開門、自動(dòng)旋轉(zhuǎn)門、自動(dòng)圓弧門、自動(dòng)折疊門等，其中自動(dòng)平移門使用得最廣泛，我們通常所說的自動(dòng)門、感應(yīng)門就是指自動(dòng)平移門。目前市場上流行的平移型自動(dòng)門一般是兩開，這種門的特點(diǎn)是簡單易控，維護(hù)方便。這里將研究的對象就是自動(dòng)平移門。 目 錄第一章 緒論1.1自動(dòng)門的工作特點(diǎn).51.2核心元件的選用.51.3設(shè)計(jì)方案.61.4設(shè)計(jì)概要.7第二章 總體設(shè)計(jì)框圖2.1總體設(shè)計(jì)框圖.8第三章 各部分電路模塊原理說明3.1電源部分.93.2紅外感應(yīng)對管、放大電路及電壓反向器電路.1033脈沖觸發(fā)電路.123.4單片機(jī)及數(shù)碼管顯示電路.153.5復(fù)位電路.1

8、93.6拖動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路.20第四章 焊接調(diào)試4.1焊接的目的.224.2焊接過程.22第五章 附錄附錄1 主流程圖.25附錄2 開門子程序流程圖.26附錄3 關(guān)門子程序流程圖.27附錄4 c語言源程序.28附錄5 電路總原理圖.33摘 要：用單片機(jī)作為本控制電路的核心元件，用此元件實(shí)現(xiàn)開門拖動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的控制，處理前級來的紅外感應(yīng)觸發(fā)信號；用555定時(shí)器來提供觸發(fā)脈沖；用cd4069集成反相器，來將模擬觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；用七段數(shù)共陽級碼管來顯示控制電路的狀態(tài)，顯示方法用動(dòng)態(tài)掃描顯示。關(guān)鍵詞: stc12c5410ad單片機(jī)、555定時(shí)器、cd4069集成反相器、七段數(shù)共陽極碼管

9、、動(dòng)態(tài)掃描顯示、兩個(gè)繼電器配合。第一章 緒論1.1自動(dòng)門的工作特點(diǎn)自動(dòng)平移門最常見的結(jié)構(gòu)形式是自動(dòng)門機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置和門內(nèi)外兩側(cè)紅外線，當(dāng)人走近自動(dòng)門時(shí)，紅外線感應(yīng)到人的存在，給控制器一個(gè)信號，控制器通過驅(qū)動(dòng)裝置將門打開。當(dāng)人通過門之后，再將門關(guān)閉。由于自動(dòng)門在通電后可以實(shí)現(xiàn)無人看管。給我們的日常生活帶來很多的好處,比如進(jìn)出方便、節(jié)約空調(diào)能源、還有利于人力資源的節(jié)省,更令我們的大門增添了不少高貴典雅的氣息,也顯示了一個(gè)國家的發(fā)展。 自動(dòng)門的控制方法有很多，從控制器的不同來說，有繼電器控制，即通過按鈕和復(fù)雜的接線安裝來控制；還有智能控制器控制，即通過運(yùn)行現(xiàn)代自動(dòng)化設(shè)備來控制，它具有穩(wěn)定性高，安全等優(yōu)

10、點(diǎn)，因此被很多生產(chǎn)廠商所運(yùn)用。由于繼電器邏輯控制的自動(dòng)門系統(tǒng)存在許多缺陷而逐步被智能控制器的自動(dòng)門所淘汰。 對于智能控制器有多種方式： 第一，采用fpga的自動(dòng)門控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),以按鈕、無線遙控、紅外感應(yīng)三種驅(qū)動(dòng)方式,既可自動(dòng)控制又可人工控制,操作簡單并且適用范圍廣；采用eda技術(shù)設(shè)計(jì)主控制器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換,可軟件診錯(cuò)；采用自動(dòng)復(fù)位以及電機(jī)專用控制芯片來保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。 第二，以單片機(jī)為核心,統(tǒng)一控制紅外傳感器和步進(jìn)電機(jī),并通過機(jī)械直線運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)玻璃門。在硬件上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)報(bào)普顯示,人員進(jìn)出信號的采集與轉(zhuǎn)換,監(jiān)控報(bào)等“看門狗”技術(shù),電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制以及光藕隔離技術(shù)。 第三，采用可編程控制器plc控制

11、的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，plc是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。他采用可以編程的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、和算數(shù)運(yùn)算等操作指令，并能通過數(shù)字式和開關(guān)量的邏輯控制的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。plc具有可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，功能完善，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造，體積小，重量輕，能耗低等優(yōu)點(diǎn)。因此運(yùn)用plc控制自動(dòng)門具有較高的可靠性，維修方便等優(yōu)點(diǎn)。 第四，運(yùn)用單片機(jī)作為自動(dòng)門的控制系統(tǒng)，單片機(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng),軟件編程靈活,自由度大,可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法,并且具有功耗低,體積小,技術(shù)成熟,成本低廉等有點(diǎn)

12、,使其在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 在智能控制器的選擇上主要有體積小、安裝方便等特點(diǎn)，目前有許多廠家采用此種方式生產(chǎn)自動(dòng)門。 1.2核心元件的選用這里我將設(shè)計(jì)一種以stc12c5410ad單片機(jī)為核心的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，包括硬件組成和軟件設(shè)計(jì)，采用紅外對管傳感器檢測信號變化利用開關(guān)電路進(jìn)行電路信號放大。1.3設(shè)計(jì)方案 方案一：（1）硬件用stc89s52單片機(jī)作為本控制電路的核心元件，用此元件可實(shí)現(xiàn)開門拖動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的控制，處理前級來的紅外感應(yīng)觸發(fā)信號。 用555定時(shí)器來提供觸發(fā)脈沖，保證單片機(jī)能接收到準(zhǔn)確的信號觸發(fā)信號。 用一個(gè)待確定型號的集成反相器，來將模擬觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。以便后級電路的接

13、受。 用七段數(shù)碼管來顯示控制電路的狀態(tài)，顯示方法用動(dòng)態(tài)掃描顯示。 拖動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換電路，主要由用npn和pnp型的三極管對管來實(shí)現(xiàn)，另一方面此對管也擔(dān)任著驅(qū)動(dòng)的角色，來驅(qū)動(dòng)5v直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）軟件本控制系統(tǒng)的應(yīng)用軟件,是用c語言來編寫。方案二：（1）硬件 用28腳的stc12c5410ad單片機(jī)作為本控制電路的核心元件，用此元件可實(shí)現(xiàn)開門拖動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的控制，處理前級來的紅外感應(yīng)觸發(fā)信號 用555定時(shí)器來提供觸發(fā)脈沖，保證單片機(jī)能接收到準(zhǔn)確的信號觸 發(fā)信號 用cd4069集成反相器，來將模擬觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。以便后級電路的接受。 用七段數(shù)共陽極碼管來顯示控制電路的狀態(tài)，顯示方

14、法用動(dòng)態(tài)掃描顯示。 拖動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換電路，主要由用npn和pnp型的三極管對管來實(shí)現(xiàn)高、低電平的切換，后級由兩個(gè)繼電器配合起來，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 本系統(tǒng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路部分用一組單刀雙擲開關(guān)和一組行程保護(hù)開關(guān)。 紅外線感應(yīng)部分，外加一個(gè)觸發(fā)按鍵開關(guān)，使本電路系統(tǒng)具有半自動(dòng)開門功能。（2）軟件 本系統(tǒng)的軟件由c語言編寫1.4設(shè)計(jì)概要 本系統(tǒng)共有六部分電路構(gòu)成，分別是電源部分、紅外感應(yīng)部分、脈沖觸發(fā)電路部分、單片機(jī)核心控制電路部分、顯示電路部分、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制及驅(qū)動(dòng)電路部分六大部分組成。電源部分主要是給本電路提供各部分所需的工作電壓，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。紅外感應(yīng)電路部分， 主要有

15、900nm的發(fā)射、接收對管組成，通過反射原理，來感應(yīng)人的到來，則接收管會(huì)有觸發(fā)信號產(chǎn)生。然后將此信號放大；另一路則由一個(gè)觸發(fā)開關(guān)有選擇的接通高電平，送給反相器；使其成為數(shù)字信號，送給由555定時(shí)器構(gòu)成的脈沖觸發(fā)電路，此電路會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電平控制信號，當(dāng)單片機(jī)的一個(gè)i/o口接收到這個(gè)電平信號時(shí)，單片機(jī)就會(huì)認(rèn)為有人要進(jìn)門或出門，然后會(huì)啟用單片機(jī)內(nèi)部的電機(jī)控制程序，輸出兩個(gè)控制電平。這個(gè)將會(huì)送給電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路，來控制電機(jī)的動(dòng)作，從而達(dá)到開啟或關(guān)閉門的目的。同時(shí)本電路也設(shè)計(jì)了一個(gè)緊急強(qiáng)制啟動(dòng)按鈕開關(guān)，防止緊急情況的發(fā)生。從而實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)功能。第二章 總體設(shè)計(jì)框圖2.1總體設(shè)計(jì)方框圖電源電路單片機(jī)控制顯示電路

16、拖動(dòng)電機(jī)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及驅(qū)動(dòng)電路反相器及555觸發(fā)電路紅外感應(yīng)及放大電路第三章 各部分電路模塊原理說明3.1電源供電部分如圖11為本電路系統(tǒng)電源電路原理圖圖11 電路參數(shù)選定： 本電路系統(tǒng)的各個(gè)弱電模塊使用的均是5v直流電壓，所以首先得將220v交流電變成穩(wěn)定的5v直流電！通過模電的知識(shí)可知，要想的到一個(gè)穩(wěn)定的5v電壓，需要有使用一個(gè)穩(wěn)壓電路，這里我選用的是集成穩(wěn)壓模塊lm7805來輸出5v直流電壓！由lm7805的特性知，要想輸出5v電壓，必須滿足ui-uo>2v,為了計(jì)算方便和滿足要求，這里我選ui=12v，又跟據(jù)橋式全波整流濾波電路規(guī)律，變壓器次級輸出的電壓u=ui/1.2,即變壓器次

17、級輸出的電壓u=10v,所以可得變壓器的變壓比為：n1：n2=10:1,(n1為初級電壓)3.2紅外感應(yīng)對管、放大電路及電壓反向器電路 如圖12為紅外感應(yīng)電路，電壓放大電路及電壓反向器電路圖12 紅外線發(fā)射管選用的規(guī)格為：dip2腳 直徑5mm，腳間距2.54 mm，具體描述：ir333c-a是一款不可見光的紅外線光電產(chǎn)品，白色透明膠體，它是以gaas、gaalas等半導(dǎo)體材料，用環(huán)氧樹脂封裝在金屬支架上而成的光電元件，波長為940nm，輸出信號是單電源型，單通道，其外形和發(fā)光二極管led相似，發(fā)出紅外光（近紅外線約0.93m ）。管壓降約1.4v ，工作電流一般小于20ma。為了適應(yīng)不同的工

18、作電壓，回路中常串有限流電阻。在很多電路中都是配對pt333-6b，pt334-6c(紅外線接收管）使用。 工作特點(diǎn)：1、可靠性高，性能穩(wěn)定可靠 2、輻射強(qiáng)度高 3、峰值波長=模式 4、可視角度20度5、低正向電壓，一致性好，能承受一般沖擊，可長時(shí)間連續(xù)工作 6、體積小巧精致，操作方便。 7、無鉛，節(jié)能環(huán)保。 紅外接收管的選用：pt333-3b（5mm直插紅外線接收管/光敏二極管）簡述： pt333-3b是高速和高靈敏度的硅npn，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的5mm封裝的npn外延平面關(guān)電晶體管成型。由于是黑色環(huán)氧樹脂的設(shè)備是可見光和近紅外輻射。pt333-3b(5mm直插紅外線接收管/光敏二極管） 工作特點(diǎn)

19、：可見光響應(yīng)時(shí)間快高靈敏度無鉛pt333-3b（5mm直插紅外線接收管/光敏二極管）參數(shù)：光電特性（ta=25攝氏度）：集電極-發(fā)射極擊穿電壓30v，發(fā)射極-集電極擊穿電壓5v，集電極-發(fā)射極飽和電壓0.4v，上升下降時(shí)間15us，集電極暗電流100na，國家集電極電流0.7-3.0ma，峰值波長940nm，光譜帶寬范圍840nm-1100nm。(常配合ir333c-a使用) 反相器的選用： cd4069-六反相器 ，該器件的簡述cd4069 是由六個(gè) cos/mos反相器電路組成，此器件主要用作通用反相器， 即用于不需要中功率ttl驅(qū)動(dòng)和邏輯電平轉(zhuǎn)換的電路中。 由六個(gè)cos/mos反相器電路

20、組成。此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率ttl驅(qū)動(dòng)和邏輯電平轉(zhuǎn)換的電路中。 cd4069 提供了 14 引線多層陶瓷雙列直插（d） 、熔封陶瓷雙列直插（j） 、塑 料雙列直插（p）和陶瓷片狀載體（c）4 種封裝形式。推薦工作條件： 電源電壓范圍3v15v 輸入電壓范圍0vvdd 工作溫度范圍 ，m 類55125 e類4085 極限值： 電源電壓0.5v18v 輸入電壓0.5vvdd+0.5v 輸入電流±10ma 儲(chǔ)存溫度65150,引出端符號： 1a6a 數(shù)據(jù)輸入端 vcc,正電源 vss 地 ,1y6數(shù)據(jù)輸入端。如圖13為cd4069的引腳圖 圖13本部分電路的工作原理分

21、析如下： 本部分電路的主要作用是檢測運(yùn)動(dòng)體是否到來，第一檢測信號源為紅外感應(yīng)對管，紅外發(fā)射管是產(chǎn)生紅外信號源的器件，紅外發(fā)射管的正極接電源，負(fù)極串一個(gè)電阻，接一個(gè)npn型三極管（q4）的集電極，通過三極管的截止和飽和來控制紅外線發(fā)射管的紅外發(fā)射光線 。三極管q4的導(dǎo)通狀態(tài)，由q4的基極電平信號決定，因此在q4的基極引入一個(gè)，自振蕩電路，并且此振蕩電路產(chǎn)生的是占空比為50的矩形波，當(dāng)矩形波處于高電平時(shí)，三極管q4即被觸發(fā)導(dǎo)通，隨之紅外線發(fā)光管，發(fā)射出紅外線信號。當(dāng)紅外發(fā)射管發(fā)射出紅外線信號時(shí)，若有運(yùn)動(dòng)體靠近紅外線發(fā)射管子時(shí)，紅外光線會(huì)被反射回去，此時(shí)裝配在紅外線發(fā)射管旁的紅外線接受管，會(huì)接收到紅

22、外光線，使紅外接收管本身由截止?fàn)顟B(tài)，變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，紅外發(fā)射管導(dǎo)通之后會(huì)在電阻r21上產(chǎn)生一個(gè)高電平信號，此信號通過耦合電容c7，傳遞給三極管q5的基極，使q5由截止變?yōu)轱柡?，?dāng)q5飽和時(shí)，則q6會(huì)滿足放大條件，使q6的基極信號被放大，送給六反向器cd4069的1腳，進(jìn)行邏輯電平的轉(zhuǎn)換，由cd4069的4腳輸出，此腳輸出的是較標(biāo)準(zhǔn)的高電平信號，以確保能滿足后級的觸發(fā)電平需求。開關(guān)二極d9是控制觸發(fā)信號的導(dǎo)通時(shí)間，配合可調(diào)電阻rp2、r25、c15可調(diào)節(jié)d9的開關(guān)時(shí)間，此電路可有效地使防止信號干擾，導(dǎo)致的誤開門現(xiàn)象。若d9被觸發(fā)導(dǎo)通，則三極管q7會(huì)從截止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)，三極管q7的集電極會(huì)被強(qiáng)制

23、拉為低電平，這時(shí)穩(wěn)壓二極管z1會(huì)暫時(shí)失去穩(wěn)壓作用，兩端均變?yōu)榈碗娖健＿@個(gè)低電平信號會(huì)被送往，由555定時(shí)器構(gòu)成的脈沖觸發(fā)電路，為后級電路的正常工作提供條件。33脈沖觸發(fā)電路如圖14為脈沖觸發(fā)電路圖14本電路為脈沖觸發(fā)電路，主要由555定時(shí)器構(gòu)成。555定時(shí)器的簡介如下:(1) 555是美國signetics公司1972年研制的用于取代機(jī)械式定時(shí)器的中規(guī)模集成電路，因輸入端設(shè)計(jì)有三個(gè)5k的電阻而得名。此電路后來竟風(fēng)靡世界。目前，流行的產(chǎn)品主要有4個(gè)：bjt兩個(gè)：555，556（含有兩個(gè)555）；cmos兩個(gè)：7555，7556（含有兩個(gè)7555）。555定時(shí)器可以說是模擬電路與數(shù)字電路結(jié)合的典范

24、。兩個(gè)比較器 c1和 c2各有一個(gè)輸入端連接到三個(gè)電阻r組成的分壓器上，比較器的輸出接到rs觸發(fā)器上。此外還有輸出級和放電管。輸出級的驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200ma。比較器c1和c2的參考電壓分別為ua和ub，根據(jù)c1和c2的另一個(gè)輸入端觸發(fā)輸入和閾值輸入，可判斷出rs觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。當(dāng)復(fù)位端為低電平時(shí)，rs觸發(fā)器被強(qiáng)制復(fù)位。若無需復(fù)位操作，復(fù)位端應(yīng)接高電平。(2)555定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā)器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測量及自動(dòng)控制等方面。555 定時(shí)器的內(nèi)部電路框圖如右圖所示。

25、它內(nèi)部包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè) rs 觸發(fā)器，一個(gè)放電管 t 及功率輸出級。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓vcc /3 和 2vcc /3555 定時(shí)器的功能主要由兩個(gè)比較器決定。兩個(gè)比較器的輸出電壓控制rs 觸發(fā)器和放電管的狀態(tài)。在電源與地之間加上電壓，當(dāng) 5 腳懸空時(shí)，則電壓比較器 c1 的反相輸入端的電壓為 2vcc /3，c2 的同相輸入端的電壓為vcc /3。若觸發(fā)輸入端 tr 的電壓小于vcc /3，則比較器 c2 的輸出為 0，可使 rs 觸發(fā)器置 1，使輸出端 out=1。如果閾值輸入端 th 的電壓大于 2vcc/3，同時(shí) tr 端的電壓大于vcc /3，則 c1 的輸

26、出為 0，c2 的輸出為 1，可將 rs 觸發(fā)器置 0，使輸出為 0 電平。(2)它的各個(gè)引腳功能如下：1腳：外接電源負(fù)端vss或接地，一般情況下接地。2腳：低觸發(fā)端3腳：輸出端vo4腳：是直接清零端。當(dāng)此端接低電平，則時(shí)基電路不工作，此時(shí)不論tr、th處于何電平，時(shí)基電路輸出為“0”，該端不用時(shí)應(yīng)接高電平。5腳：vc為控制電壓端。若此端外接電壓，則可改變內(nèi)部兩個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓，當(dāng)該端不用時(shí)，應(yīng)將該端串入一只0.01f電容接地，以防引入干擾。6腳：th高觸發(fā)端。7腳：放電端。該端與放電管集電極相連，用做定時(shí)器時(shí)電容的放電。8腳：外接電源vcc，雙極型時(shí)基電路vcc的范圍是4.5 16v，cm

27、os型時(shí)基電路vcc的范圍為3 18v。一般用5v。在1腳接地，5腳未外接電壓，兩個(gè)比較器a1、a2基準(zhǔn)電壓分別為的情況下，555時(shí)基電路的功能表如表11示。表11 555定時(shí)器的功能表清零端高觸發(fā)端th低觸發(fā)端tlq放電管t功能0××0導(dǎo)通直接清零101x保持上一狀態(tài)保持上一狀態(tài)1101截止置11001截止置11110導(dǎo)通清零(3)如圖15是由555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的標(biāo)準(zhǔn)用法圖15上圖15為由555定時(shí)器和外接定時(shí)元件r、c構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。d為鉗位二極管，穩(wěn)態(tài)時(shí)555電路輸入端處于電源電平，內(nèi)部放電開關(guān)管t導(dǎo)通，輸出端vo輸出低電平，當(dāng)有一個(gè)外部負(fù)脈沖觸發(fā)信號

28、加到vi端。并使2端電位瞬時(shí)低于1/3vcc，低電平比較器動(dòng)作，單穩(wěn)態(tài)電路即開始一個(gè)穩(wěn)態(tài)過程，電容c開始充電，vc按指數(shù)規(guī)律增長。當(dāng)vc充電到2/3vcc時(shí)，高電平比較器動(dòng)作，比較器a1翻轉(zhuǎn)，輸出vo從高電平返回低電平，放電開關(guān)管t重新導(dǎo)通，電容c上的電荷很快經(jīng)放電開關(guān)管放電，暫態(tài)結(jié)束，恢復(fù)穩(wěn)定，為下個(gè)觸發(fā)脈沖的來到作好準(zhǔn)備。波形圖見圖16。圖16圖16 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器波形圖暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時(shí)間tw（即為延時(shí)時(shí)間）決定于外接元件r、c的大小。tw=1.1rc通過改變r(jià)、c的大小，可使延時(shí)時(shí)間在幾個(gè)微秒和幾十分鐘之間變化。當(dāng)這種單穩(wěn)態(tài)電路作為計(jì)時(shí)器時(shí)，可直接驅(qū)動(dòng)小型繼電器，并可采用復(fù)位端接地的方法來終

29、止暫態(tài)，重新計(jì)時(shí)。此外需用一個(gè)續(xù)流二極管與繼電器線圈并接，以防繼電器線圈反電勢損壞內(nèi)部功率管。 本設(shè)計(jì)，就是利用的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路的特性去，去選通信號的，由于單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路是低電平有效，所以當(dāng)前級穩(wěn)壓管z1低電平信號送來時(shí)，脈沖觸發(fā)電路開始工作，輸出高電平信號，高電平信號再送到cd4069進(jìn)行邏輯電平轉(zhuǎn)換，變?yōu)榈碗娖剑徒o單片機(jī)。此時(shí)，前級的整個(gè)感應(yīng)觸發(fā)過程就完成了，剩下的由單片機(jī)完成。3.4單片機(jī)及數(shù)碼管顯示電路如圖17為單片機(jī)及數(shù)碼管顯示電路圖17（1）單片機(jī)我選用是精簡版的28腳stc12c5410ad，選用stc12c5410ad的理由是，能滿足我設(shè)計(jì)要求，價(jià)格更為低廉，下載程序方便。如

30、圖18為stc12c5410ad實(shí)物圖如圖18stc12c5410系列單片機(jī)是由宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘/機(jī)器周期（1t）的兼容8051內(nèi)核單片機(jī)，是高速/低功耗的新一代8051單片機(jī)，全新的流水線/精簡指令集結(jié)構(gòu)，內(nèi)部集成max810專用復(fù)位電路。其主要性能特點(diǎn)如下：1增強(qiáng)型1t流水線/精簡指令集結(jié)構(gòu)8051cpu2工作電壓：5.5v3.4v（5v單片機(jī)）/3.8v2.0v（3v單片機(jī)）3工作頻率范圍：035mhz，相當(dāng)于普通8051的0420mhz4用戶應(yīng)用程序空間12k/10k/8k/6k/4k/2k字節(jié)5片上集成512字節(jié)ram6通過i/o口（27/23個(gè)），復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口/弱上拉（普

31、通8051傳統(tǒng)i/o口）可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/弱上拉，推挽/強(qiáng)上拉，僅為輸入/高阻，開漏7isp（在系統(tǒng)可編程）/asp（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器可通過串口（p3.0/p3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8eprom功能9看門狗10內(nèi)部集成max810專用復(fù)位電路（外部晶振20m以下時(shí)，可省外部復(fù)位電路）11時(shí)鐘源：外部高精度晶體/時(shí)鐘，內(nèi)部r/c振蕩器，用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部r/c振蕩器還是外部晶體/時(shí)鐘，常溫下內(nèi)部r/c振蕩器頻率為：5.65mhz5.95mhz，精度不高時(shí)，可選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘，但因?yàn)橛袦仄?，?yīng)認(rèn)為是5mhz6.5mhz12共2個(gè)16位定

32、時(shí)器/計(jì)數(shù)器13pwm(4位)/pca（可編程計(jì)數(shù)器陣列），也可用來在實(shí)現(xiàn)4個(gè)定時(shí)器14adc，10位精度adc，共8路15通用異步串行口（uart）16spi同步通信口，主模式/從模式17工作溫度范圍：075/-40+8518封裝：pdip28，sop28，pdip20，sop20，tssop20，plcc32stc12c5410ad單片機(jī)中包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器（flash）、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram）、eeprom、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、i/o接口、uart接口和中斷系統(tǒng)、spi接口、高速a/d轉(zhuǎn)換模塊、pwm（或捕捉/比較單元）以及硬件看門狗、電源監(jiān)控、片內(nèi)rc振蕩器等模塊?？梢哉fstc12c5

33、410ad單片機(jī)幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個(gè)片上系統(tǒng)。（2）數(shù)碼管顯示電路如圖18。數(shù)碼管顯示電路，由于使用動(dòng)態(tài)掃描顯示和軟件譯碼方法，所以硬件設(shè)計(jì)較為簡單，由共陽極的數(shù)碼管和pnp的三極管構(gòu)成。 如圖19為數(shù)碼管的實(shí)物圖，型號cai3161bh圖19數(shù)碼管是一類價(jià)格便宜 使用簡單，通過對其不同的管腳輸入相對的電流，使其發(fā)亮，從而顯示出數(shù)字能夠顯示 時(shí)間、日期、溫度等所有可用數(shù)字表示的參數(shù)的器件。在電器特別是家電領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如顯示屏、空調(diào)、熱水器、冰箱等等。絕大多數(shù)熱水器用的都是數(shù)碼管，其他家電也用液晶屏與熒光屏。需要使其具有恒定的工作電流，采用恒流驅(qū)動(dòng)電路

34、后可防止短時(shí)間的電流過載可能對發(fā)光管造成永久性損壞， 以此避免電流故障所引起的七段數(shù)碼管的大面積損壞。超大規(guī)模集成電路還具有熱保護(hù)功能，當(dāng)任何一片的溫度超過一定值時(shí)可自動(dòng)關(guān)斷，并且可在控制室內(nèi)看到故障顯示。每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的i/o端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如bcd碼二-十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用i/o端口多。本次設(shè)計(jì)選用的是共陽極數(shù)碼cai3161bh，可以滿足設(shè)計(jì)要求。 如圖110為位選及驅(qū)動(dòng)三極管8550圖1108550是電子電路中常用到的小功率pnp型硅晶體三極管。在很多放大電路中都要用到它,下面是引腳資料介紹.<三極管8550

35、管腳圖>1.發(fā)射極 2.基極 3.集電極8550參數(shù):集電極-基極電壓vcbo：-40v ，工作溫度：-55 to +150 和8050（npn）相對，8550的主要參數(shù)：pnp，bvcb040v，bvce030v，ic700ma，pd625mw，vcb 20v時(shí)icb01.0a，85300，封裝to-92。 3.5復(fù)位電路如圖111為復(fù)位電路圖111本設(shè)計(jì)是使用的高電平復(fù)位，當(dāng)電路上電瞬間對電容c13進(jìn)行充電，充電時(shí)電容相當(dāng)于短路，則在r2上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高電平，送到單片機(jī)的復(fù)位口上。使單片機(jī)復(fù)位，另外還可以手動(dòng)復(fù)位，在單片機(jī)工作異常時(shí)，可按下按鈕s1，同樣可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)復(fù)位。3.6拖動(dòng)電機(jī)

36、正反轉(zhuǎn)控制電路如圖112為拖動(dòng)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖112本電路主要利用三極管飽和、截止的特性來控制，m+、m-的高低電平。這里我使用8550和8050對管來實(shí)現(xiàn)高低電平的切換。8550上面已介紹，如圖113為8050實(shí)物圖，現(xiàn)將8050特性列舉如下：三極管8050是非常常見的npn型晶體三極管，在各種放大電路中經(jīng)?？吹剿?，應(yīng)用范圍很廣，主要用于高頻放大，也可用作開關(guān)電路。類型:開關(guān)型;極性:npn;材料:硅;最大集電極電流(a):0.5 a;直流電增益:10 to 60;功耗:625 mw;最大集電極-發(fā)射極電壓（vceo）:25;1特征頻率:150 mhzpe8050 硅 npn 30v 1

37、.5a 1.1w3dg8050 硅 npn 25v 1.5a ft=190 *k2sc8050 硅 npn 25v 1.5a ft=190 *kmc8050 硅 npn 25v 700ma 200mw 150mhzcs8050 硅 npn 25v 1.5a ft=190 *k 圖113 3.7拖動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路如圖114為拖動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖114如圖114為拖動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，該電路主要由5v繼電器jqc3f(t73)來完成。5v繼電器jqc3f(t73)主要特性有：價(jià)格低；具有一組轉(zhuǎn)換功能，一組常開和一組常閉； 密封型與半密封型兩種封裝方式。5v繼電器：jqc3f(t73主要可用開安防

38、、通訊等產(chǎn)品上，價(jià)格低，功能好。5v繼電器：廣泛應(yīng)用在石油化工儀器設(shè)備，食品機(jī)械，包裝機(jī)械，紡織機(jī)械，數(shù)控機(jī)床，塑料機(jī)械，健身器材，娛樂設(shè)施等自動(dòng)化控制領(lǐng)域，可控制小型電動(dòng)機(jī)、白熾燈、指示燈、小功率電源、智能儀器儀表和各種電磁閥等，也可作為大功率電磁接觸器的推動(dòng)級。特別適用于腐蝕、潮濕、防塵、要求防爆等惡劣環(huán)境，及頻繁開關(guān)的場合。圖115為5v繼電器實(shí)物圖圖115此電路的工作原理：本電路可實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，和電機(jī)正反轉(zhuǎn)切換。當(dāng)m+為高電平，m-為低電平時(shí)，開關(guān)二極管d5被選通，繼電器k2動(dòng)觸點(diǎn)吸合，電機(jī)正極接通高電平，電機(jī)正轉(zhuǎn)；反之繼電器k2的動(dòng)觸點(diǎn)吸合，電機(jī)反轉(zhuǎn)。提供了開門、關(guān)門的拖動(dòng)力。

39、開關(guān)s2、s3是內(nèi)置緊急開關(guān)，按下開關(guān)s3可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制開門，按下開關(guān)s2可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制關(guān)門。行程開關(guān)qs1、qs2是對電機(jī)保護(hù)的開關(guān)，當(dāng)前級電路出現(xiàn)故障時(shí)，在電機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，只要門碰到行程開關(guān)時(shí)，立刻使電機(jī)斷電。從而起到保護(hù)作用。第四章 焊接調(diào)試4.1焊接的目的 通過焊接使元件和pcb上的焊盤相連接，一方面使電子元器件在pcb板上有一定的機(jī)械強(qiáng)度，另一方面也形成了一定的電流導(dǎo)通特性，從而達(dá)到焊接的目的。焊接的三種現(xiàn)象 潤濕：潤濕是發(fā)生在焊接的開始階段，作用是清除焊盤及元件引腳上的氧化物，濕潤焊盤和引腳，使焊接更容易進(jìn)行。 擴(kuò)散：擴(kuò)散是發(fā)生在焊接的第二個(gè)階段，使熔化后的焊料充分與焊盤、引腳接觸，保

40、證焊接的順利進(jìn)行和一個(gè)好的焊接質(zhì)量。 合金化：合金化是發(fā)生在焊接的最后一個(gè)節(jié)段，經(jīng)過前面兩個(gè)過程，使焊錫和焊盤之間形成了一層合金層。焊接工具的選用工具名稱工具型號工具（個(gè)）備注外熱式烙鐵220v240v,0.9a/30w1尖頭鑷子無1尖頭鑷子無1彎頭吸錫器無1剪線鉗無1牙刷無2洗板松香無14.2焊接過程整理操作臺(tái)，準(zhǔn)備焊接工具，將焊接工具擺放整齊，調(diào)試焊接工具，準(zhǔn)備焊接。 將發(fā)下的焊接套件，進(jìn)行整理、歸類，擺放好元件各自的位置。查看元件清單，核對發(fā)下的元件是否夠數(shù)，有無錯(cuò)誤；經(jīng)核實(shí)元件都配齊。開始焊接，一般我焊接的習(xí)慣是準(zhǔn)守“先貼片，后分立；先分立，后集成；先中間，后外圍；先低，后高”的原則。

41、焊接的時(shí)，烙鐵與pcb板呈45度-60度夾角，先對焊盤進(jìn)行預(yù)熱幾秒鐘，在送上焊錫，直至熔化，焊錫熔化后烙鐵在pcb板上停留13s后，移開烙鐵即可。焊接qfp封裝及集成貼片元件時(shí)，焊接方法有所不同，這時(shí)最關(guān)鍵的是，元件引腳與焊盤一定要對齊，否則會(huì)引起元件引腳之間的短路現(xiàn)象。焊接完畢后，接下來的就是清洗啦，本次對電路板的清洗時(shí)使用的無水酒精；清洗的目的是為了使殘留在pcb板上的助焊劑清除掉，一是防止殘留在pcb板上的助焊劑引起的短路，另一方面是使焊好的pcb板看起來更加美觀。對焊好的電路板進(jìn)行調(diào)試，看電路板是否能正常工作。經(jīng)調(diào)試本次焊接成功。清理操作臺(tái)，整理5s,將焊接工具放回原處，將各種工具放回

42、工具箱。完成焊接調(diào)試。附錄1主程序流程圖附錄2開門子程序附錄3關(guān)門子程序附錄4c語言源程序#include "reg51.h"#define uchar unsigned char #define uint unsigned int/引腳定義:sbit p2.0= p20;sbit p2.1 = p21;sbit p2.2 = p22;sbit p2.4=p24;sbit spk=p26;sbit p2.5=p25;sbit p2.7=p27;bit flang=0;bit flan=0;uchar code tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x9

43、2,0x82,0xf8;void delayxms ( uint x) uint y,z;for( ;x>0;x-)for(y=4;y>0;y-) for(z=100;z>0;z-); void shuma (void)p2.0=0; p2.1=0;p2.2=0; p1=0xbf; delayxms (1);p2.0=1;p2.1=1;p2.2=1; void kai (uint x) uint k,y,m;m=x+1;p2.4=0;p2.5=0;for(; x>0;x-)for(k=100; k>0;k-)p2.0=0; p1=0x8e; delayxms (1

44、); p2.0=1; p2.1=0;p1=0xbf; delayxms (1); p2.1=1; p2.2=0; p1=tabm-x; delayxms (1);p2.2=1;p2.4=1;p2.5=0;for(y=3; y>0;y-)for(k=100; k>0;k-)p2.0=0; p1=0x8c; delayxms (1); p2.0=1; p2.1=0;p1=0xbf; delayxms (1); p2.1=1; p2.2=0;p1=tab4-y; delayxms (1);p2.2=1;void kaii( uint x )uint k,y,m;m=6-x;p2.4=0;

45、p2.5=0;for(; m>0;m-)x+;for(k=100; k>0;k-)p2.0=0; p1=0xc7; delayxms (1); p2.0=1; p2.1=0;p1=0xbf; delayxms (1); p2.1=1; p2.2=0; p1=tabx; delayxms (1);p2.2=1;p2.4=1;p2.5=0;for(y=3; y>0;y-)for(k=100; k>0;k-)p2.0=0; p1=0x8c; delayxms (1); p2.0=1; p2.1=0;p1=0xbf; delayxms (1); p2.1=1; p2.2=0;p1=tab4-y; delayxms (1);p2.2=1;void guan(void )uint y,k,t;t=6;p2.4=0;p2.5=1;for(y=6;y>0;y-)t-;for(k=100 ;k>0;k-)p2.0=0; p1