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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。
1.3课题的功能概述
在自动门使用上要根据安装的环境及要求,考虑选择自动门的配置。
由于公共场所(像医院、机场等)的自动平移门使用频率非常高,而自动门的使用频率和寿命是有限的。
在这种情况下,要使用自动门必须进行综合考虑。
例如增加门的数量,加大门扇宽度,增加关门延迟时间等。
以上介绍的是自动门的安装使用要点。
而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。
自动门构造的技术参数
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DC24V40W无刷步进电机
电源电压AC220V50Hz
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℃
二、主要构造部件
部件特性
智能控制器自动检测门的重量、宽度,使门保持在最佳运行状态
步进电机高效率、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不发热
皮带高效同步齿型带,防止打滑,保证平稳运行
吊架用于运动门扇的悬挂,安全可靠
铝槽高强度设计,承重不变型
第2章系统硬件设计
2.1系统硬件总体逻辑设计
感应自动门的种类很多,在此,仅以平移型感应自动门机作为设计的重点。
首先,平移式自动门机组由以下部件组成:
(1)主控制器:
它是自动门的指挥中心,通过内部编有指令程序的大规模集成块,发出相应指令,指挥马达或电锁类系统工作;
同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。
(2)感应探测器:
负责采集外部信号,如同人们的眼睛,当有移动的物体进入它的工作范围时,它就给主控制器一个电信号;
(3)动力马达:
提供开门与关门的主动力,控制门扇加速与减速运行。
(4)门扇行进轨道:
就象火车的铁轨,约束门扇的吊具走轮系统,使其按特定方向行进。
(5)门扇吊具走轮系统:
用于吊挂活动门扇,同时在动力牵引下带动门扇运行。
(6)同步皮带(有的厂家使用三角皮带):
用于传输马达所产动力,牵引门扇吊具走轮系统。
(7)下部导向系统:
是门扇下部的导向与定位装置,防止门扇在运行时出现前后门体摆动。
当门扇要完成一次开门与关门,其工作流程如下:
感应探测器探测到有人进入时,将脉冲信号传给主控器,主控器判断后通知马达运行,同时监控马达转数,以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。
马达得到一定运行电流后做正向运行,将动力传给同步带,再由同步带将动力传给吊具系统使门扇开启;
门扇开启后由控制器作出判断,如需关门,通知马达作反向运动,关闭门扇。
2.1.18051单片机
一、AT89C51引脚说明
图2-1是AT89C51的引脚图,引脚说明如下
VCC`
AT89C51电源正极输入,接+5V电压。
GND
电源接地端。
XTAL1接外部晶振的一个引脚。
在单片机内部,它是一反相放大器输入端,这个放大器构成了
片内振荡器。
它采用外部振荡器时,些引脚应接地。
XTAL2接外部晶振的一个引脚。
在片内接至振荡器的反相放大器输出端和内部时钟发生器输入端。
当采用外部振荡器时,则此引脚接外部振荡信号的输入。
这里面的设置晶振频率是16Hz则一个机器周期为2uS。
RST
AT89C51的复位信号输入引脚,高电位工作,当要对芯片又时,只要将此引脚电位提升到高电位,并持续两个机器周期以上的时间,AT89C51便能完成系统复位的各项工作,使得内部特殊功能寄存器的内容均被设成已知状态。
ALE/PROG
ALE是英文“ADDRESSLATCHENABLE”的缩写,表示允许地址锁存允许信号。
当访问外部存储器时,ALE信号负跳变来触发外部的8位锁存器(如74LS373),将端口P0的地址总线(A0-A7)锁存进入锁存器中。
在非访问外部存储器期间,ALE引脚的输出频率是系统工作频率的1/16,因此可以用来驱动其他外围芯片的时钟输入。
当问外部存储器期间,将以1/12振荡频率输出。
EA/VPP该引脚为低电平时,则读取外部的程序代码(存于外部EPROM中)来执行程序。
PSEN此为“ProgramStoreEnable”的缩写。
访问外部程序存储器选通信号,低电平有效。
在访问外部程序存储器读取指令码时,每个机器周期产生二次PSEN信号。
在执行片内程序存储器指令时,不产生PSEN信号,在访问外部数据时,亦不产生PSEN信号。
P0
P0口(P0.0~P0.7)是一个8位漏极开路双向输入输出端口,当访问外部数据时,它是地址总线(低8位)和数据总线复用。
外部不扩展而单片应用时,则作一般双向I/O口用。
P0口每一个引脚可以推动8个LSTTL负载。
P2
P2口(P2.0~P2.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O口),当访问外部程序存储器时,它是高8位地址。
每一个引脚可以推动4个LSTL负载。
P1
P1口(P1.0~P1.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O口),其输出可以推动4个LSTTL负载。
仅供用户作为输入输出用的端口。
P3
P3口(P3.0~P3.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O口),它还提供特殊功能,包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器内容的读取或写入控制等功能。
其特殊功能引脚分配如下:
P3.0
RXD串行通信输入
P3.1
TXD串行通信输出
P3.2
INT0外部中断0输入,低电平有效
P3.3
INT1外部中断1输入,低电平有效
P3.4
T0计数器0外部事件计数输入端
P3.5
T1计数器1外部事件计数输入端
P3.6
WR外部随机存储器的写选通,低电平有效
P3.7
RD外部随机存储器的读选通,低电平有效
2.1.2步进电机模块与驱动
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,即给电机加一个脉冲信号,电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在,加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
2.1.2.1步进电机
步进电动机是纯粹的数字控制电动机:
它将电脉冲信号转变成角位移.即结一个脉冲信号,步进电动机就转动一个角度.因此作常适合于单片机控制。
近30年来.数字技术、计算机技术和水磁材料的迅速发展.推动厂步进电动机的发展,为步进电动机的应用开辟了广闹的前景。
步进电动机有如下特点。
1、步进电动机的角位移与输入脉冲数严格成正比具有良好的跟随型。
以由步进电动机与驱动电路组成的开环数控系统,既非常简单、廉价,又非常可靠。
同时.它也可以与角度反馈环节组成高性能的闭外数控系统。
2、步进电动机的动态响应快。
易于起停、正反转及变速。
3、速度可在相
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