畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）36

1、29/29 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 智能車庫門控制系統(tǒng) 學(xué) 院： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職稱： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 摘 要 隨著汽車行業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人類對(duì)于汽車的依賴性越來越強(qiáng)。當(dāng)然，越來越多的私家車的出現(xiàn)，就需要涉及車庫門的問題，針對(duì)車庫門目前的發(fā)展現(xiàn)狀，我們結(jié)合了AT89S51單片機(jī)和PT2262/PT2272的無線收發(fā)功能，在之前的普通車庫門控制的基礎(chǔ)上，又添加了紅外發(fā)射、接收電路以及防盜報(bào)警電路等等。從而設(shè)計(jì)出一種智能車庫門控制系統(tǒng)，此系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)非常簡單、可靠性高、價(jià)格低廉等諸多優(yōu)點(diǎn)。本篇智能車庫門控制系統(tǒng)的門控裝置，它的顯著特征就在車庫內(nèi)和車庫外設(shè)置有主控制器和在車

2、輛內(nèi)安裝的密碼標(biāo)識(shí)器，主控制器是由單片機(jī)、解碼器、315M無線接收器以及紅外對(duì)管組成，密碼標(biāo)識(shí)器又是由編碼器及無線發(fā)射器組成。PT2272及PT2262的地址和數(shù)據(jù)狀態(tài)是一模一樣的，而PT2262的電源端平時(shí)是斷開的，如果快到車庫門的時(shí)候按下按鈕通電，則編碼器PT2262 就會(huì)將數(shù)據(jù)和地址發(fā)射出去借助于無線發(fā)射模塊，與此同時(shí)，無線接收器輸出端和解碼器的輸入端相連接，解碼器輸出端VT和單片機(jī)相接，如果數(shù)據(jù)完全準(zhǔn)確那么車庫中的單片機(jī)就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)打開車庫門，而紅外對(duì)管此時(shí)感應(yīng)次數(shù)計(jì)數(shù)，汽車離開車庫門之后門就會(huì)自動(dòng)下降。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，紅外對(duì)管，無線接收模塊PT2272/PT2262ABSTRAC

3、TWith the rapid development of the automobile industry and the social economy, the dependence on the automobile is more and more strong. of course, the emergence of more and more private cars, you need to problems involving the garage door, in view of the current development status of the garage doo

4、r, we combine the AT89S51 and PT2262 / PT2272 wireless transceiver function, prior to the ordinary garage door control based on, and add the infrared emitting and receiving circuit and the anti-theft alarm circuit and so on. To design a kind of intelligent garage door control system, the structure o

5、f this system is very simple, high reliability, low price, and many other advantages.The intelligent garage door control system of gating device. Its obvious characteristic is in the garage, and the garage set main controller and installed in the vehicle code identifier, the main controller is by th

6、e microcontroller, decoder, 315m wireless receiver and infrared to pipe and password identification device is composed of encoder and the wireless transmitter. PT2262 and PT2272 address and data state is exactly the same, and a power supply terminal of the PT2262 is usually broken, if approaching th

7、e garage door when press the button energized, encoder PT2262 will will address data and transmitted by wireless transmitting module. At the same time, wireless receiver output end and the decoder is connected to the input terminal, decoder output end of VT and MCU is connected, if the data is compl

8、etely accurate so garage in SCM will automatically starts the motor open the garage door and infrared tube at this point counts of induction, the car left the garage door after door will automatically decrease.Key words: SCM, infrared wireless, receiving module PT2272/PT2262目 錄 HYPERLINK l _Toc2949

9、第1章 緒論 HYPERLINK l _Toc2949 1.1車庫門研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc2949 1 HYPERLINK l _Toc2358 1.2車庫門研究意義2 HYPERLINK l _Toc274 第二章 方案論證4 HYPERLINK l _Toc893 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求4 HYPERLINK l _Toc2437 2.1.1系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要求4 HYPERLINK l _Toc21891 2.1.2主要功能及技術(shù)指標(biāo)4 HYPERLINK l _Toc1401 2.2 結(jié)構(gòu)示意圖 PAGEREF _Toc1401 5 HYPERLINK l _Toc284

10、75 2.3 硬件的選擇方案5 HYPERLINK l _Toc25783 2.2.1微控制器的選擇方案5 2.2.2 HYPERLINK l _Toc19689 傳感器的選擇方案6 2.2.3 HYPERLINK l _Toc22419 電機(jī)的選擇方案7 2.2.4 HYPERLINK l _Toc22086 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案7 HYPERLINK l _Toc1223 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)8 HYPERLINK l _Toc9573 3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路8 HYPERLINK l _Toc31575 3.1.1 AT89S51主要功能列舉8 HYPERLINK l _Toc23948 3.

11、1.2 AT89S51各引腳功能介紹9 HYPERLINK l _Toc10363 3.2無線遙控模塊PT2262/PT2272控制電路圖12 3.2.1 HYPERLINK l _Toc23031 無線遙控模塊構(gòu)成12 HYPERLINK l _Toc6616 3.2.2編碼解碼芯片PT2262/PT227214 HYPERLINK l _Toc31655 3.3 直流穩(wěn)壓電路圖15 HYPERLINK l _Toc22167 3.4 光耦隔離驅(qū)動(dòng)繼電器16 HYPERLINK l _Toc22179 3.4.1 光耦的工作原理16 HYPERLINK l _Toc11799 3.4.2 光

12、耦的優(yōu)點(diǎn)16 HYPERLINK l _Toc16990 3.4.3 光耦的種類16 HYPERLINK l _Toc11799 3.5 紅外發(fā)射接收對(duì)管17 HYPERLINK l _Toc9573 3.6 限位開關(guān)18 HYPERLINK l _Toc31575 第四章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)19 HYPERLINK l _Toc23948 4.2 程序流程圖19 HYPERLINK l _Toc10363 4.1 電機(jī)正反轉(zhuǎn)程序21結(jié)論 HYPERLINK l _Toc23031 23 HYPERLINK l _Toc6616 致謝24 HYPERLINK l _Toc23948 參考文獻(xiàn)25 H

13、YPERLINK l _Toc10363 附錄一：車庫門自動(dòng)控制原理圖26附錄二：系統(tǒng)源程序 HYPERLINK l _Toc23031 28緒論1.1車庫門研究現(xiàn)狀 從第一輛汽車誕生以來，車庫門的發(fā)展就隨之不斷產(chǎn)生和更新。根據(jù)公安部門交通局的調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示，到2006年底，我國的汽車已經(jīng)達(dá)到2420萬兩，相比于2005年，增加了有279萬兩，其增長率為13%。然而汽車逐年的快速增長趨勢，勢必會(huì)讓“停車難”這一問題越來越嚴(yán)重。就拿長春市的情況來說，截止到2006年年底，長春市已經(jīng)擁有了150萬輛機(jī)動(dòng)車輛，其中有80萬輛是汽車。但是，目前統(tǒng)計(jì)全市的各種停車場停車位總共大約49萬個(gè)。就這種情況也不能

14、抵擋長春市的機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量每年在以7萬輛的數(shù)目驚人的增長。針對(duì)當(dāng)下的汽車發(fā)展?fàn)顩r，停車位的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足汽車增加的需求，對(duì)于快速發(fā)展的中國各大城市，隨著城市經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展及汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，停車難這一問題也日益變得嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，全國包括36個(gè)大中型城市的停車位的滿足率低于20%，那也就預(yù)示著，當(dāng)下，我國城市中基本上是每五輛機(jī)動(dòng)車中只有一個(gè)停車位。國內(nèi)私家車的數(shù)量迅速增加，給城市道路交通帶來了嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)，各個(gè)大城市每天的上下班高峰期堵車已經(jīng)成為了公路上一道亮麗的風(fēng)景線。私家車的停放問題也逐漸變成了一個(gè)大問題。我國目前大城市中的土地本來就比較緊缺，停車位又少，所以停車位的

15、價(jià)格非常的貴，因此，為了解決大城市中的停車難的問題，必要的一個(gè)出路就是家用車庫。我們國家的私家車庫的發(fā)展歷史雖然已有近幾十年了，但是依然處在初級(jí)的水平，還是最原始的簡單使用階段，它的整體設(shè)計(jì)水平、使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值還有待我們進(jìn)一步的提高的完善。所以說，私家車庫設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化對(duì)于社會(huì)和人類的發(fā)展具有重大的實(shí)際意義。1.2 車庫門研究意義 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，人類的日常生活和平時(shí)的生產(chǎn)活動(dòng)都追求自動(dòng)化和智能化，這樣不僅節(jié)省了人力資源，并且在一定程度上還提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)，更進(jìn)一步促使生產(chǎn)力得到快速發(fā)展，使人們的生活更加豐富多彩。近20年以來，我國城市的建設(shè)速度發(fā)展越來越快，城市交通方面的需求

16、量也是只增不減，城市里人口相對(duì)比較集中，不管是私家車還是其他機(jī)動(dòng)車輛都滿足不了正常的停放，其中，公交車的需求量特別大，故而，市民們最關(guān)注的問題還是車輛停放問題。私家車的數(shù)目與日俱增，人們談?wù)摰淖疃嗟脑掝}當(dāng)然是車庫了。各個(gè)小區(qū)里的車庫，原來是沒惹要的被丟棄的，而現(xiàn)在，慢慢的成為了緊缺產(chǎn)品，大家都爭著搶著要，所以價(jià)格自然是不斷創(chuàng)新了，買車、買房、買車庫必不可少的。車庫門存在的諸多問題怎么辦？卷閘門特別容易壞、防盜性能低下、噪聲太大、鐵門及其容易生銹、還需要手動(dòng)開關(guān)鐵門，特別的麻煩，平時(shí)的話還好，但是如果碰到大熱天或者雨雪天氣，經(jīng)過這樣一番折騰，都已經(jīng)筋疲力盡了，哪還有樂趣駕車出去，在這種情況下，智

17、能車庫門就誕生了。一棟房子蓋的再漂亮，沒有一套堅(jiān)實(shí)實(shí)用的支架支撐起來，并沒有什么用處。車庫門做的再堅(jiān)固好看。沒有一個(gè)高質(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)的開門機(jī)來輔助他，不但會(huì)黯然失色而且還會(huì)降低車庫門的使用壽命得不償失。所以，有很多人在選擇車庫門的開門機(jī)時(shí)就會(huì)格外謹(jǐn)慎小心。在十幾年前，遙控車庫門流傳入我國，現(xiàn)在據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國大概有開門機(jī)生產(chǎn)廠家50多家。我們國家雖然能獨(dú)立生產(chǎn)開門機(jī)，但是總體上技術(shù)還是不夠成熟。伴隨著車庫門市場的不斷發(fā)展，進(jìn)口車庫門由于其高質(zhì)量且技術(shù)先進(jìn)高端而出現(xiàn)了供不應(yīng)求的狀態(tài)，就像許多大公司，需要提前一兩個(gè)星期預(yù)定才可以。目前，由于車庫門開門機(jī)的啟動(dòng)情況沒有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來約束鞭策，各大廠家的開門

18、機(jī)都是按照他們各自的企業(yè)要求進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)于各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和測量方法都是不一樣的，就像提升力等參數(shù)差別太大，就會(huì)造成市場上的混亂，給用戶的選擇和維修帶來一定的麻煩，更加不利于該行業(yè)的未來發(fā)展方向。所以，我們國家現(xiàn)在十分有必要制定一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，必須明確制定車庫門開門機(jī)主要的幾個(gè)技術(shù)指標(biāo)和測試方法，合理的引導(dǎo)市場公平有序競爭，促進(jìn)行業(yè)穩(wěn)定的發(fā)展。目前車庫門的開門機(jī)的發(fā)展方向如下：1.多功能和智能化：以后的車庫門開門機(jī)還會(huì)不斷的提高其智能化程度，比如開關(guān)門行程位置的自動(dòng)檢測，智能適應(yīng)門體阻力的改變，以此來保持車庫門能有較高的遇障保護(hù)靈敏度等等。此外，還可能會(huì)增加新的其他功能像和住宅安全防護(hù)系統(tǒng)結(jié)合在一起

19、使用等。2、免維護(hù)：采用盡可能多的措施，盡量減少使用過程中不必要的維護(hù)工作。3、多樣化:將會(huì)根據(jù)客戶群體的不同，設(shè)計(jì)出各式各樣的不同外形和功能的高質(zhì)量產(chǎn)品，滿足客戶的不同需求，服務(wù)客戶。4、高安全性：客戶對(duì)于產(chǎn)品首要關(guān)注的問題就是安全性，所以說安全性也是非常重要的而且是最基本的指標(biāo)要求。第二章 方案論證2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要求2.1.1 系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要求本次設(shè)計(jì)要求我們實(shí)現(xiàn)智能車庫門的控制系統(tǒng)。具體要求如下所述：汽車行駛到車庫門前面，車上面的傳感器接收到特定信號(hào)，同時(shí)向車庫門發(fā)出開門的信號(hào)：車庫門接收到開門信號(hào)之后，車庫門會(huì)自動(dòng)打開，與此同時(shí)開門指示燈會(huì)變亮；當(dāng)車庫門完全打開時(shí)，開門指示燈

20、自動(dòng)滅掉，門就會(huì)停止運(yùn)行；車入庫之后，車位傳感器自動(dòng)檢測到車停到正確的位置，而且門口的紅外傳感器檢測到車主離開車庫之后，會(huì)給車庫門發(fā)出一個(gè)關(guān)門信號(hào)；經(jīng)過一段時(shí)間的延時(shí)，車庫門就自動(dòng)關(guān)閉，而在此時(shí)，關(guān)門指示燈變亮；車庫門完全關(guān)閉后，關(guān)門指示燈滅，門也就停止運(yùn)行；當(dāng)自動(dòng)開關(guān)門出現(xiàn)故障的時(shí)候，可以進(jìn)行手動(dòng)操作開關(guān)車庫門。2.1.2 主要功能及技術(shù)指標(biāo)1、所使用電源：180-240/50-60Hz2、最大負(fù)載：120w3、控制器本身所消耗的功率：5W4、控制方式： 無線遙控：頻率為315MHz/433MHz,選用編碼加密控制方式 信號(hào)轉(zhuǎn)換的時(shí)間:1-0.5S 自動(dòng)停機(jī)：包括有限位停機(jī)及35S5、報(bào)警控

21、制: 輸出：控制器的報(bào)警探頭可以提供兩個(gè)直流電源即5V或12V； 輸入：報(bào)警器的輸出是繼電器的接觸點(diǎn)； 報(bào)警器的探頭:可以使用光電對(duì)射、紅外線熱釋、多普勒雷達(dá)探測、聲波震動(dòng)、電磁感應(yīng)等等類型。車庫門開關(guān)時(shí)會(huì)自動(dòng)解除報(bào)警功能。探頭所檢測到的距離應(yīng)不小于6-7m。2.2 結(jié)構(gòu)示意圖 電源限位開關(guān)輸入電機(jī)控制電路復(fù)位電路報(bào)警輸出單片機(jī)AT89S51無線接收模塊紅外發(fā)射/接收?qǐng)D2-1 車庫門自動(dòng)控制2.3 硬件的選擇方案2.2.1 微控制器的選擇方案方案一：單片機(jī)AT89S51是美國ATMEL公司的產(chǎn)品，功耗低，性能高的CMOS 8位單片機(jī)。單片機(jī)內(nèi)含有4K bytes的系統(tǒng)可編程Flash可讀的程序

22、存儲(chǔ)器，該元器件是ATMEL公司采用他們的高密度和非易失性的存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)出來的，其兼容了8051標(biāo)準(zhǔn)指令系統(tǒng)和引腳。Flash程序存儲(chǔ)器，不但可以在線編程（ISP）而且可以采用傳統(tǒng)方法編程以及存在于單片機(jī)中的通用的8位微處理器，ATMEL公司是非常強(qiáng)大的，價(jià)格低廉的單片機(jī)AT89S51可以為我們帶來高性價(jià)比的應(yīng)用環(huán)境，也能靈活的應(yīng)用在各種各樣的控制領(lǐng)域。方案二：PLC利用PLC控制車庫門，可以避免大量的電子元器件，同時(shí)它的連線也會(huì)減少。并且，它的系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，則維修簡便，維修所花時(shí)間較短。PLC設(shè)計(jì)采用的是具有一系列可靠性的設(shè)計(jì)方法來實(shí)施的。PLC的操作也很簡單，其包括程序的輸入和更改兩種

23、操作。程序輸入可以直接連接顯示，可以直接依據(jù)所需的地址編碼或者接入點(diǎn)的號(hào)來搜索或者程序?qū)ふ襾韺?shí)現(xiàn)更改程序的操作，最后再進(jìn)行更改。PLC所使用的編程語言有很多，如梯形圖、功能表圖、布爾助記符、語言描述編程語言及功能模塊。其多樣性的編程方法使得技術(shù)簡便、應(yīng)用廣泛而且拓展面比較廣。因此，單片機(jī)和PLC二者的綜合比較來看，還是單片機(jī)的性價(jià)比相對(duì)較高，可以采用在線編程等諸多優(yōu)點(diǎn)，選用方案一。2.2.2 傳感器的方案選擇方案一：無線通信芯片MC2833和MC3363，芯片MC2833內(nèi)置有可變電抗器、輸入信號(hào)放大器、射頻振蕩器和功率放大電路；MC3363內(nèi)置有2個(gè)混頻器、高頻放大器、振蕩器、解調(diào)器、中頻限

24、幅放大器、幅度比較器和音頻前置放大電器等電路，要完成短消息通信和語言通信只需要很少的一部分外圍器件，也讓整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。方案二：PT2272和PT2262的發(fā)射部分組成是由編碼芯片、按鍵、功率放大電路和315M調(diào)制器等，他是由無線信號(hào)來接收電路的解碼芯片來構(gòu)成的，按鍵狀態(tài)的輸出端為D0，D1，D2，D3，當(dāng)其中任何一個(gè)按鍵按下之后，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端口就會(huì)自動(dòng)輸出高電平，要想驅(qū)動(dòng)繼電器只需要在這幾個(gè)端口上增加一級(jí)放大電路就可以，利用三極管來控制負(fù)載遙控開關(guān)。也能直接與單片機(jī)的I/O引腳相連，數(shù)據(jù)端口的狀態(tài)用單片機(jī)來采集，最后再對(duì)外部進(jìn)行控制。因此，二者權(quán)衡之下，PT2272/PT226

25、2比較簡單一些，當(dāng)做簡單遙控來做更加適合，選用方案二。2.2.3 電機(jī)的選擇方案方案一：直流電機(jī)利用國際高技術(shù)要求制造的減速電機(jī)，科技含量非常的高，可以節(jié)省很多空間、承受過載力強(qiáng)、耐用可靠、能耗低、功率可達(dá)到95KW以上、性能好、振動(dòng)小、減速機(jī)的效率一般超過95%、噪音低、節(jié)能高、箱體是剛性鑄鐵，齒輪外表經(jīng)高頻熱處理，精密加工，保證了定位精度，這些特點(diǎn)綜合組成配置了各類電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，產(chǎn)品的使用特質(zhì)量特征得了一定的保證。方案二：交流電機(jī)體積龐大、笨重，移動(dòng)不方便，消耗大，電費(fèi)多，一般情況下只能焊接酸性的焊條422，調(diào)節(jié)電流不方便，必須用力搖手柄，供電是單相的，所以電網(wǎng)不太平衡，其他設(shè)備

26、的工作會(huì)受到嚴(yán)重影響。故而，綜上的兩個(gè)比較，我們選擇方案一。2.2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案方案一：光耦合器優(yōu)點(diǎn)：抗干擾能力強(qiáng)，信號(hào)單向傳輸，工作穩(wěn)定，輸入輸出端整個(gè)實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，無觸點(diǎn)，輸出信號(hào)不會(huì)影響輸入端的信號(hào)，傳輸效率高，使用壽命長。70年代光耦合器才發(fā)展起來的，目前早已經(jīng)廣泛應(yīng)用在電平轉(zhuǎn)換、電氣絕緣、驅(qū)動(dòng)電路、極間耦合、斬波器、開關(guān)電路、信號(hào)隔離、多諧振蕩器、脈沖放大電路、極間隔離、遠(yuǎn)距離數(shù)字信號(hào)傳輸、數(shù)字儀表、固態(tài)繼電器（SSR）、脈沖放大、儀器儀表、微機(jī)接口及通信設(shè)備中。單片機(jī)的開關(guān)電源里，采用線性光耦合器來組成光耦反饋電路，占空比的改變是要通過調(diào)節(jié)控制端電流，以此來達(dá)到精確穩(wěn)壓的目的

27、。方案二：在MOS的導(dǎo)通壓降之下，其導(dǎo)通電阻較小，驅(qū)動(dòng)電路簡單，柵極的驅(qū)動(dòng)不用電流，消耗小，熱阻特性好，自身帶有保護(hù)二極管，大功率并聯(lián)適合，但是缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，開關(guān)速度也不高。 方案三：三極管的開關(guān)速度比較高，大型三極管的Ic(集電極)可以設(shè)計(jì)的非常大，但是缺點(diǎn)就是驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，損耗太大。所以，綜合比較采用方案一更加合理。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路單片機(jī)AT89S51是ATMEL公司生產(chǎn)的8051相容單芯片，是可電器燒錄清洗的，它內(nèi)部程序的代碼容量大小為4KB。3.1.1 AT89S51的主要功能如下1.一般是控制應(yīng)用的8位芯片；2.芯片內(nèi)部具有時(shí)鐘振蕩器； 3.內(nèi)部ROM(

28、程序存儲(chǔ)器)是4KB； 4.內(nèi)部RAM(數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器)是128B； 5.外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以擴(kuò)展到64KB； 6.外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可以擴(kuò)展至64KB； 7.5個(gè)中斷源； 8.具有32條雙向輸入線和輸出線，每一條都可以單獨(dú)做I/O口的控制； 9.獨(dú)立的16位定時(shí)器兩組； 10.全雙工串行通信端口1個(gè)； 11.8751和8752芯片都具有保密功能；12、單芯片可以提供位邏輯運(yùn)算指令；3.1.2 AT89S51各引腳功能的介紹圖3-1 AT89S51單片機(jī)VCC：AT89S51 接+5V,電源正端輸入；VSS：源地端；XTAL1：單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘反相放大器輸入端；XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘反相放大器輸出端，一般情

29、況下，在設(shè)計(jì)時(shí)，只需要在XTAL1和XTAL2上面接上石英震蕩器就可以動(dòng)作了，除此之外，還可以在地和兩引腳之間加入一個(gè)20PF的小電容，這樣可以使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，也能避免因噪聲干擾而死機(jī)的情況；RESET：AT89S51的重置引腳，在高電平下發(fā)揮作用，如果要進(jìn)行重置，就需要將這個(gè)引腳的電平改為高電平并且保證兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，這樣才能保證系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作順利完成，將內(nèi)部特殊功能寄存器里邊的內(nèi)容全部設(shè)置成已知的狀態(tài)，而且從地址0000H處開始讀取程序代碼來執(zhí)行程序；EA/Vpp：EA(External Access),意思是存取外部程序代碼，低電平有效，意思就是當(dāng)這個(gè)引腳接低電平時(shí)，系統(tǒng)會(huì)讀

30、取外部程序代碼（存儲(chǔ)于外部的EPROM）執(zhí)行程序。ALE/PROG: “Address Latch Enable”的縮寫是“ALE”，意思是地址鎖存器啟用信號(hào)。單片機(jī)AT89S51可以使用此引腳觸發(fā)片外的8位鎖存器（74LS373）,將0端口地址總線（即A0-A7）鎖入鎖存器，由于AT89S51是以全多功的方式輸出地址及數(shù)據(jù)的。PSEN：“PSEN”是英文“Program Store Enable”縮寫，表示為程序存儲(chǔ)啟用，當(dāng)EA=0時(shí)，即8051的工作模式設(shè)置成為讀取外部程序代碼時(shí)，此時(shí)就會(huì)發(fā)送這個(gè)信號(hào)來獲取程序代碼，一般情況下，這個(gè)引腳是接在EPROM的OE腳上的。PROT0（P0.0-P

31、0.7）：0端口是一個(gè)8位的開路基極（Open Drain）雙向輸入輸出端口，一共有8位，P0.0表示第0位，P0.1表示第1位，P0.2表示第2位，以此類推。PORT2(P2.0-P2.7)：端口2的內(nèi)部具有可以提升電路的雙向的I/O口，每個(gè)引腳都可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，如果將端口2的輸出設(shè)置為高電平，此時(shí)這個(gè)端口就可以被用作輸入端口。PORT1(P1.0-P1.7)：端口1的內(nèi)部也具有可以提升電路的雙向的I/O口，它的輸出緩存器能夠推動(dòng)4個(gè)LS的TTL負(fù)載，同樣的，如果將端口1的輸出設(shè)置成高電平時(shí)，這個(gè)端口也能被用作輸入端來使用，即由此端口來輸入數(shù)據(jù)，但是若使用8052或者是8032

32、，P1.0可以當(dāng)成定時(shí)器2的外部脈沖輸入引腳，P1.1也能有T2EX的功能，能用做外部中斷的輸入的觸發(fā)引腳位。PORT3(P3.0-P3.7)：端口3的內(nèi)部也具有可以提升電路的雙向的I/O口，它的輸出緩存器能夠推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還具有其他額外的特殊功能，其中包括串行通信、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制、外部中斷控制及外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫入或者讀取等控制功能。引腳分配如下所示：P3.0：RXD,串行通信輸入。P3.1：TXD,串行通信輸出。P3.2；INT0，外部中斷0輸入。P3.3：INT1，外部中斷1輸入。P3.4：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。P3.5：T1，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器1輸入。P3.6: WR:外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

33、器的寫入信號(hào)。P3.7：RD,外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀取信號(hào)。智能車庫門自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)最小系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的，在此，該模塊是起到控制輸出、數(shù)據(jù)的采集處理等作用，在單片機(jī)最小系統(tǒng)上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，這樣能讓電路的控制變得簡單，后面的編程設(shè)計(jì)也會(huì)更加的方便。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖3-2所示。圖3-2 最小系統(tǒng)電路圖3.2 無線遙控模塊PT2262/PT2272控制電路圖所謂的無線電遙控，是采用無線電波的形式對(duì)被控制對(duì)象來進(jìn)行遠(yuǎn)距離的操作控制，在工業(yè)控制、家電鄰域以及航空航天鄰域應(yīng)用都比較廣泛。3.2.1 無線遙控模塊的構(gòu)成由發(fā)射和接收兩個(gè)部分組成。發(fā)射部分：編碼芯片、按鍵、315M調(diào)制器等圖3-3發(fā)射

34、模塊接收部分： 解碼芯片、無線信號(hào)接收電路。圖3-4 接收模塊按鍵的輸出端狀態(tài)為D0，D1，D2，D3，當(dāng)任意一個(gè)按鍵按下之后，對(duì)應(yīng)的端口就會(huì)輸出一個(gè)高電平，這幾個(gè)端口加一級(jí)放大電路就能夠驅(qū)動(dòng)繼電器以及功率三極管，來實(shí)現(xiàn)負(fù)載遙控開關(guān)的控制。當(dāng)然也能直接連在單片機(jī)的I/O引腳上面，單片機(jī)通過采集數(shù)據(jù)端口的狀態(tài)來對(duì)外部進(jìn)行控制。3.2.2 編解碼芯片PT2262/PT2272PT2262/PT2272是一對(duì)帶有數(shù)據(jù)編碼功能和帶有地址的無線遙控收發(fā)芯片。發(fā)射芯片PT2262-TR將編碼器。載波振蕩器以及發(fā)射單元集于一身，使得發(fā)射電路變得很簡單。接收芯片PT2272數(shù)據(jù)的輸出位依據(jù)其后綴的不同而不同，

35、數(shù)據(jù)輸出有兩種方式，“鎖存”和“暫存”，用戶使用起來方便。后綴是“M”的是“暫存型”，后綴是”l“的是”鎖存型“，它幽游白不同的數(shù)據(jù)輸出分為0、2、4、6，比如：PT2272-M4表示的是數(shù)據(jù)輸出是4位的暫存型無線遙控接收芯片。在一般的使用中，我們通常采用4位數(shù)據(jù)碼和8位地址碼，此時(shí)解碼芯片PT2272和編碼芯片PT2262的1-8引腳是地址設(shè)定腳，有懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)可供選擇，其地址編碼不重復(fù)度有38=6561組，而只有發(fā)射端PT2262與接收端PT2272有完全相同的地址編碼，才可以配對(duì)使用，生產(chǎn)廠家為了便于對(duì)遙控模塊的管理，在出廠時(shí)遙控模塊PT2272和PT2262的八位地址編

36、碼一端都是懸空的，這樣可以便于用戶自己根據(jù)需要選擇各種編碼狀態(tài)，如果想要改變地址編碼，只需將PT2272和PT2262的第1-8號(hào)引腳設(shè)置成一樣的就可以，比如給接收機(jī)的PT2272的2號(hào)引腳接地，第3號(hào)引腳接正電源，剩下的引腳都懸空就可以實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。地址的跳線設(shè)置見圖7，用戶也可以在PCB板上直接把地址引腳（即PCB板中間8個(gè)過孔焊盤）和L（低電平）或者H（高電平）相連，以此來實(shí)現(xiàn)地址額設(shè)置。PT2272和PT2262兩個(gè)地址設(shè)置必須完全一樣。只有當(dāng)兩個(gè)的地址編碼完全一樣時(shí)，接收機(jī)所對(duì)應(yīng)的輸出端口D0-D4大約為4V的互鎖高電平控制信號(hào)，與此同時(shí)，VT端也會(huì)輸出有效高頻解碼信號(hào)。3.3 直流

37、穩(wěn)壓電路圖直流穩(wěn)壓系統(tǒng)的組成包括有濾波器、整流器、高頻濾波器和直流穩(wěn)壓器等，最常用的直流穩(wěn)壓電路見圖1-4。一般情況下，直流穩(wěn)壓電源用的大多為單橋式整流器，而直流常用電容濾波。電路圖中C1是平滑濾波電容，經(jīng)常用幾百至幾千微伏的電解電容，以此來減小整流橋輸出電壓的脈動(dòng)。C2是高頻濾波電容，一般采用0.01-0.1uF瓷片電容，用來抑制浪涌尖峰。作為直流穩(wěn)壓元器件，目前最常用的是三端穩(wěn)壓器78XX以及79XX系列芯片，此類穩(wěn)壓管使用方便，結(jié)構(gòu)簡單，負(fù)載穩(wěn)定度是15mV,有輸出短路保護(hù)和過電流，可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。三端穩(wěn)壓電源輸出端經(jīng)常接C3和C4兩個(gè)電容，C3的作用是負(fù)載匹配，多用幾十甚至幾百微

38、安的電解電容，C4的作用主要是抗高頻干擾，經(jīng)常選用0.01-0.1uF的瓷片電容。采取分散獨(dú)立供電的方式，可以增加直流電源系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)的總電源能夠提供的只是非穩(wěn)壓直流電源，要進(jìn)行穩(wěn)壓就得在各功能模塊上接三端集成穩(wěn)壓器，再配上合適的濾波電容。這樣不但可以使各模塊的供電質(zhì)量得到提高，而且還能消除由于電源而形成的相互干擾，來提高供電的可靠性。此外，不是所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都用的是類似于圖3-5的電源系統(tǒng)，在交流電壓波動(dòng)范圍較小的情況下，也可以省略交流穩(wěn)壓管；而在尖峰及浪涌電壓較小的情況下，電源變壓器和隔離變壓器可以合在一起使用。這樣的話可以簡化電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖3-5直流穩(wěn)壓系統(tǒng)3.4 光耦隔離驅(qū)動(dòng)

39、繼電器OC（耦合器，是英文Optial Coupler的縮寫），也被稱之為光電隔離器，簡稱為光耦，該器件在開關(guān)電源電路當(dāng)中最常見。3.4.1 光耦的工作原理光耦傳輸電信號(hào)是以光為介質(zhì)的。對(duì)于輸入輸出電信號(hào)具有較強(qiáng)的隔離效果，因此，在各種電路當(dāng)中都能夠見到他的應(yīng)用。當(dāng)下，光耦已經(jīng)變成用途最廣、種類最多的光電元器件之一。光耦一般由光的發(fā)射、光的接收以及光的信號(hào)放大這三個(gè)部分組成。輸入的電信號(hào)可以驅(qū)動(dòng)LED（發(fā)光二極管），使LED發(fā)出特定波長的光，光探測器接收到光之后就會(huì)產(chǎn)生光電流，再將光電流進(jìn)行放大后輸出。這一系列的步驟就可以達(dá)到電-光-電的相互轉(zhuǎn)化，進(jìn)而達(dá)到輸入、輸出和隔離的效果。因?yàn)楣怦畹妮斎?/p>

40、輸出之間都是相互隔離的，而且電信號(hào)的傳輸?shù)奶攸c(diǎn)都是具有單向性的，所以就具有比較好的抗干擾能力和電絕緣能力。3.4.2光耦的優(yōu)點(diǎn)光偶的優(yōu)點(diǎn)主要有：信號(hào)是單向傳輸，輸入和輸出端完全達(dá)到了電器隔離的狀態(tài)，輸出信號(hào)不會(huì)影響輸入端的信號(hào)，工作較穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)大，使用壽命長，無接觸點(diǎn)，傳輸效率比較高。光耦是70年代發(fā)展起來的新型元器件，目前早就十分廣泛的應(yīng)用在電平轉(zhuǎn)換、電氣絕緣、驅(qū)動(dòng)電路、極間耦合、斬波器、開關(guān)電路、信號(hào)隔離、多諧振蕩器、脈沖放大電路、極間隔離、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、數(shù)字儀表、SSR(固態(tài)繼電器)、儀器儀表、脈沖放大、微機(jī)接口以及通信設(shè)備中。一般在單片機(jī)的開關(guān)電源當(dāng)中，采用線性光耦可以組成光

41、耦反饋電路，要改變占空比只需要調(diào)節(jié)控制端的電流大小菊科有實(shí)現(xiàn)，以此來達(dá)到精密穩(wěn)壓的效果。3.4.3 光耦的種類光電耦合器可以劃分為線性光耦和非線性光耦這兩類。線性光耦電流的傳輸特性曲線是近似于一條直線的，而且在小信號(hào)下性能比較高，可以按照線性特性來隔離控制。通常情況下采用的是PC817A-C系列的線性光耦。非線性光耦電流傳輸特性當(dāng)然也是非線性的，這種光耦只適用于傳輸開關(guān)信號(hào)，不適合傳輸模擬信號(hào)。最常用的非線性光耦是4N系列。開關(guān)電源里最常用的是線性光耦，倘若使用非線性光耦合器，就可能會(huì)造成震蕩波形變壞，更甚至引發(fā)寄生震蕩，迫使數(shù)十到數(shù)百赫茲的低頻振蕩把數(shù)千赫茲的振蕩頻率以此調(diào)制。這樣產(chǎn)生的后果

42、就會(huì)在圖像畫面上造成干擾，例如VCD、彩電、DC、以及彩顯等。并且，電源的帶負(fù)載能力會(huì)下降。顯示器，彩電等開關(guān)電源維修時(shí)光耦合器損壞的話，就必須用線性光耦來替換。最常見的線性光耦如下：4腳的有： PC111 PC817A-C TLP521等6腳的有：PC817A-C PC817A-C TLP532 PC817A-CPC714 PC817A-CPS2031等一般的不適合用于開關(guān)電源的有：4N35 4N36 4N25 4N26，主要原因是這四種都屬于非線性光耦合器。圖3-6光耦隔離驅(qū)動(dòng)3.5紅外發(fā)射接收對(duì)管 3.5.1紅外線傳感器原理： 紅外線又稱紅外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性質(zhì)。

43、任何物質(zhì)，只要它本身具有一定的溫度（高于絕對(duì)零度），都能輻射紅外線。紅外線傳感器測量時(shí)不與被測物體直接接觸，因而不存在摩擦，并且有靈敏度高，響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。紅外線傳感器包括光學(xué)系統(tǒng)、檢測元件和轉(zhuǎn)換電路。光學(xué)系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)不同可分為透射式和反射式兩類。檢測元件按工作原理可分為熱敏檢測元件和光電檢測元件。熱敏元件應(yīng)用最多的是熱敏電阻。熱敏電阻受到紅外線輻射時(shí)溫度升高，電阻發(fā)生變化，通過轉(zhuǎn)換電路變成電信號(hào)輸出。光電檢測元件常用的是光敏元件，通常由硫化鉛、硒化鉛、砷化銦、砷化銻、碲鎘汞三元合金、鍺及硅摻雜等材料制成。紅外線傳感器常用于無接觸溫度測量，氣體成分分析和無損探傷，在醫(yī)學(xué)、軍事、空間技術(shù)和環(huán)境工程等

44、領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如采用紅外線傳感器遠(yuǎn)距離測量人體表面溫度的熱像圖，可以發(fā)現(xiàn)溫度異常的部位，及時(shí)對(duì)疾病進(jìn)行診斷治療（見熱像儀）；利用人造衛(wèi)星上的紅外線傳感器對(duì)地球云層進(jìn)行監(jiān)視，可實(shí)現(xiàn)大范圍的天氣預(yù)報(bào)；采用紅外線傳感器可檢測飛機(jī)上正在運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)的過熱情況等。3.5.2紅外線特點(diǎn)：人的眼睛能看到的可見光，若按波長排列，依次（從長到短）為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫，如圖3-7所示。圖3-7 紅外線光譜圖由圖可見，紅光的波長范圍為0.62m0.76m，比紅光波長還長的光叫紅外線。紅外線的特點(diǎn)是不干擾其他電器設(shè)備工作，也不會(huì)影響周邊環(huán)境。電路調(diào)試簡單，若對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行編碼，可實(shí)現(xiàn)多路紅外遙控功能。3

45、.5.3紅外線傳感器依動(dòng)作的分類： (1)將紅外線一部份變換為熱，藉熱取出電阻值變化及電動(dòng)勢等輸出信號(hào)之熱型。 (2)利用半導(dǎo)體遷徙現(xiàn)象吸收能量差之光電效果及利用因PN接合之光電動(dòng)勢效果的量子型。熱型的現(xiàn)象俗稱為焦熱效應(yīng)，其中最具代表性者有測輻射熱器(ThermalBolometer)，熱電堆(Thermopile)及熱電(Pyroelectric)元件。熱型及量子型的一般特征如圖3-7所示，在此僅就熱型之熱電型紅外線傳感器加以說明。也叫熱釋紅外線傳感器。3.5.4識(shí)別紅外發(fā)射管與接收管的三種方法：人們習(xí)慣把紅外線發(fā)射管和紅外線接收管稱為紅外對(duì)管。紅外對(duì)管的外形與普通圓形的發(fā)光二極管類似。初接

46、觸紅外對(duì)管者，較難區(qū)分發(fā)射管和接收管。本文介紹三種簡便的識(shí)別方法。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)識(shí)別紅外對(duì)管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如左圖(a),(b)所示。左圖()是紅外發(fā)射管，管芯中央凹陷，類似聚光罩的形狀。左圖（）是紅外接收管，管芯中央的平臺(tái)上有紅外感光電極。紅外對(duì)管的兩引腳長短，長引腳是正極，和普通發(fā)光管相同。 圖3-8 紅外對(duì)管結(jié)構(gòu)圖用三用表測量識(shí)別可用型或其他型號(hào)指針式三用表的電阻擋，測量紅外對(duì)管的極間電阻，以判別紅外對(duì)管。判據(jù)一：在紅外對(duì)管的端部不受光線照射的條件下調(diào)換表筆測量，發(fā)射管的正向電阻小，反向電阻大，且黑表筆接正極（長引腳）時(shí)，電阻小的（）是發(fā)射管。正反向電阻都很大的是接收管。判據(jù)二：黑表筆接負(fù)極（短

47、引腳）時(shí)電阻大的是發(fā)射管，電阻小并且三用表指針隨著光線強(qiáng)弱變化時(shí)，指針擺動(dòng)的是接收管。注：）黑表筆接正極，紅表筆接負(fù)極時(shí)測量正向電阻。）電阻大是指三用表指針基本不動(dòng)。通電試驗(yàn)方法判別用一只發(fā)光二極管和一只電阻與被測的對(duì)管串聯(lián)如圖3-8，圖中電阻起限流作用，阻值取。發(fā)光二極管用來顯示被測紅外管的工作狀態(tài)。用遙控器（電視機(jī)遙控器等）對(duì)著被測管按下遙控器的任意鍵，亮?xí)r，被測管是紅外接收管。不亮則是紅外發(fā)射管。3-9 紅外對(duì)管原理圖 3.5.3 紅外發(fā)射接收管認(rèn)識(shí) 我們一般見到的紅外遙控系統(tǒng)可以分為兩個(gè)部分，一個(gè)是發(fā)射部分，另一個(gè)是接收部分。發(fā)射部分的發(fā)射元器件是紅外發(fā)光二極管，他所發(fā)出的是紅外線而不

48、是可見光。 最常用的紅外發(fā)光二極管所發(fā)出的紅外線波長大約是940nm，他的外觀和普通的5mm發(fā)光二極管相似，就是顏色的區(qū)別，通常有深藍(lán)色、黑色和透明等三種。斷定紅外發(fā)光二極管的好壞的方法和判定普通二極管的是一樣的，一只紅外發(fā)光二極管的發(fā)射功率大概是100mW。用專用儀器來測定紅外發(fā)光二極管的發(fā)光效率，但在業(yè)余條件下，只能靠平時(shí)積累的經(jīng)驗(yàn)利用拉鋸法來粗略判斷。 接收電路當(dāng)中的紅外接收管是一種光敏二極管，需要給紅外接收管加上反向偏壓才能夠使用，才能在正常工作下獲得比較高的靈敏度。紅外接收管通常情況下有方形和圓形兩種。因?yàn)榧t外發(fā)光二極管的發(fā)射功率比較小，紅外接收管收的信號(hào)太弱，所以為了提高增益，就需

49、要在接收端增加一個(gè)放大電路。現(xiàn)在，不論是正式的產(chǎn)品還是業(yè)余制作的，大部分都采用的是一體化接收頭，如下面圖3所示。紅外線一體化接收頭是集紅外接收、放大、比較器輸出以及濾波等的模塊，性能比較可靠、穩(wěn)定。因此，有了一體化接收頭，人們就不會(huì)再制作接收放大電路，如此一來，紅外接收電路不但簡單并且可靠性也會(huì)大大提高。圖3-7是兩種比較常用的紅外接收頭的外形，都只有三只引腳，電源正極（VDD）、電源負(fù)極（GND）以及數(shù)據(jù)的輸出（OUT).因外形的不同接收頭的引腳排列也是不一樣的。圖3-10 就是表示因?yàn)榻邮疹^的外型不同而造成的引腳的區(qū)別。圖3-10紅外接收頭當(dāng)有汽車進(jìn)入車庫時(shí)，紅外就會(huì)阻斷，此時(shí)計(jì)時(shí)器自動(dòng)加

50、1，車輛停好之后，車主離開車庫時(shí)，紅外再一次,阻斷，計(jì)數(shù)器再次加1，然而當(dāng)計(jì)數(shù)器為2的時(shí)候，車庫門延時(shí)一段時(shí)間，就會(huì)自動(dòng)落下。同樣的道理，車在出庫的時(shí)候，紅外阻斷，計(jì)數(shù)器加1，計(jì)數(shù)器加到2的時(shí)候，車門繼續(xù)延遲一段時(shí)間再落下。圖3-11紅外對(duì)管3.6 限位開關(guān) 車庫門在上升的時(shí)候，下限位的開關(guān)是閉合的，等到上升到一定高度的時(shí)候，達(dá)到上限位開關(guān)，此時(shí)上限位開關(guān)開啟，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同樣的道理，車庫門下降的時(shí)候，上限位開關(guān)閉合，下降到觸碰到下限位開關(guān)的時(shí)候，下限位開關(guān)自動(dòng)打開，電機(jī)就停止轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就完全實(shí)現(xiàn)了開關(guān)門的過程。圖3-9限位開關(guān)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.1 程序流程圖圖4-1自動(dòng)車庫門示意圖 開始等待信號(hào)，是否接到信號(hào)，如果沒有接到信號(hào)，紅外檢測有信號(hào)，報(bào)警，否則繼續(xù)等待。如果接到一定高度上限位開關(guān)打開，停止。門口紅外感應(yīng)，計(jì)數(shù)器加1，車是否到位，如果到位紅外感應(yīng)為1，沒有到位繼續(xù)等待，人出來門口紅外繼續(xù)感應(yīng)，計(jì)數(shù)器加1，延時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，車庫門下降到一定高度，下限位開關(guān)打開，電機(jī)停轉(zhuǎn)。4.2 電機(jī)正反轉(zhuǎn)程序#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit s1=P32; /正轉(zhuǎn)鍵sbit s2=P33; /反轉(zhuǎn)鍵uchar table=0 x10,0 x08,0 x04,0 x02; /正轉(zhuǎn)數(shù)組u