自动控制门系统设计.pptx

自动控制门系统设计 课题得意义和目得课题得意义和目得经济飞速发展得中国经济飞速发展得中国经济飞速发展得中国经济飞速发展得中国,高楼耸立得大都市高楼耸立得大都市高楼耸立得大都市高楼耸立得大都市,自动门已经就是自动门已经就是自动门已经就是自动门已经就是随处可见随处可见随处可见随处可见,在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所写字楼等场所写字楼等场所写字楼等场所,自动门更就是得到大范围得普及使用。自自动门更就是得到大范围得普及使用。自自动门更就是得到大范围得普及使用。自自动门更就是得到大范围得普及使用。自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处风、防尘、降低噪音等好处风、防尘、降低噪音等好处风、防尘、降低噪音等好处,更令我们得建筑增添了不少更令我们得建筑增添了不少更令我们得建筑增添了不少更令我们得建筑增添了不少高贵典雅得气息。高贵典雅得气息。高贵典雅得气息。高贵典雅得气息。自动门根据使用得场合及功能得不同可分为自动平移门、自动门根据使用得场合及功能得不同可分为自动平移门、自动门根据使用得场合及功能得不同可分为自动平移门、自动门根据使用得场合及功能得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、自动折叠门等自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等自动平开门、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其中自动平移门使用得最广泛其中自动平移门使用得最广泛其中自动平移门使用得最广泛,我们通常所说得自动门、我们通常所说得自动门、我们通常所说得自动门、我们通常所说得自动门、感应门就就是指自动平移门。感应门就就是指自动平移门。感应门就就是指自动平移门。感应门就就是指自动平移门。自动平移门最常见得结构形式就是自动门机械驱动装置和自动平移门最常见得结构形式就是自动门机械驱动装置和自动平移门最常见得结构形式就是自动门机械驱动装置和自动平移门最常见得结构形式就是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线门内外两侧红外线门内外两侧红外线门内外两侧红外线,当人走近自动门时当人走近自动门时当人走近自动门时当人走近自动门时,红外线感应到人得红外线感应到人得红外线感应到人得红外线感应到人得存在存在存在存在,给控制器一个信号给控制器一个信号给控制器一个信号给控制器一个信号,控制器通过驱动装置将门打开。控制器通过驱动装置将门打开。控制器通过驱动装置将门打开。控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后当人通过门之后当人通过门之后当人通过门之后,再将门关闭。由于自动门在通电后可以再将门关闭。由于自动门在通电后可以再将门关闭。由于自动门在通电后可以再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人看管实现无人看管实现无人看管实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降同时又可节约空调能源、防风、防尘、降同时又可节约空调能源、防风、防尘、降同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音低噪音低噪音低噪音,提高了建筑得档次。提高了建筑得档次。提高了建筑得档次。提高了建筑得档次。自动平移门自动平移门 一、智能化设计一、智能化设计 自动门选择配置智能化控制系统自动门选择配置智能化控制系统,可随意设定门扇可随意设定门扇得运行速度得运行速度,并可设定半开状态并可设定半开状态,调节方便。使自动门调节方便。使自动门始终保持在最佳运行状态。并具有自动矫正功能始终保持在最佳运行状态。并具有自动矫正功能,即使即使遇到大风等原因引起得运行阻力增大遇到大风等原因引起得运行阻力增大,仍然能够保持平仍然能够保持平稳得开关门动作。稳得开关门动作。二、安全性设计二、安全性设计 具有自动反转安全装置具有自动反转安全装置,当碰到障碍物或人体等异当碰到障碍物或人体等异常状况时常状况时,门扇自动反转退出门扇自动反转退出,并在下次接近阻力区域并在下次接近阻力区域时以安全速度前进时以安全速度前进,避免夹人事件和机件损毁得现象发避免夹人事件和机件损毁得现象发生生,提高自动门运行时得安全性提高自动门运行时得安全性,延长自动门寿命。延长自动门寿命。三、稳定性设计三、稳定性设计 自动门采用步进电机自动门采用步进电机,具有高效、省电、低噪音、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高转速、高扭力、连续使用不过热等特性,大大超越传大大超越传统交流伺服马达。由于采用步进电机驱动统交流伺服马达。由于采用步进电机驱动,配合配合T T型齿型齿条同步带条同步带,使门体自低速至高速得运行中具有卓越得稳使门体自低速至高速得运行中具有卓越得稳定性。定性。设计得基本思路设计得基本思路光学系统（菲涅尔透镜）热释电红外线传感器信号处理自动门控制电路图1 设计总结构图1、有人来时(进门或出门)开门。当人走到离门不远得时候时,安装在门上侧得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、无人时关门延迟,当热释收发装置没有检测到有人在离门1m得范围内,将延迟1秒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得范围内有人,则立即停止电动机关门,启动电动机带动传动链开门。人体信号系统硬件设计热释红外线传感器热释红外线传感器 热释电传感器利用得正就是热释电效应,就是一种温度敏感传感器 当人体进入检测区时,因人体温度与环境温度有差别,产生T,则有信号输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出 BISS0001芯片 BISS0001就是一款具有较高性能得传感信号处理集成电路,她配以热释电红外传感器和少量外接元器件构成被动式得热释电红外开关。BISS0001得热释电红外开关应用电路图 步进电动机有如下特点步进电动机有如下特点 步进电动机得角位移与输入脉冲数严格成正比步进电动机得角位移与输入脉冲数严格成正比步进电动机得角位移与输入脉冲数严格成正比步进电动机得角位移与输入脉冲数严格成正比具有良好得跟随型。以由步进电动机与驱动电具有良好得跟随型。以由步进电动机与驱动电具有良好得跟随型。以由步进电动机与驱动电具有良好得跟随型。以由步进电动机与驱动电路组成得开环数控系统路组成得开环数控系统路组成得开环数控系统路组成得开环数控系统,既非常简单、廉价既非常简单、廉价既非常简单、廉价既非常简单、廉价,又又又又非常可靠。同时、她也可以与角度反馈环节组非常可靠。同时、她也可以与角度反馈环节组非常可靠。同时、她也可以与角度反馈环节组非常可靠。同时、她也可以与角度反馈环节组成高性能得闭外数控系统。成高性能得闭外数控系统。成高性能得闭外数控系统。成高性能得闭外数控系统。步进电动机得动态响应快。易于起停、正反转步进电动机得动态响应快。易于起停、正反转步进电动机得动态响应快。易于起停、正反转步进电动机得动态响应快。易于起停、正反转及变速。及变速。及变速。及变速。速度可在相当宽得范围内平滑调节。低速下仍速度可在相当宽得范围内平滑调节。低速下仍速度可在相当宽得范围内平滑调节。低速下仍速度可在相当宽得范围内平滑调节。低速下仍能保证获很大转矩能保证获很大转矩能保证获很大转矩能保证获很大转矩,因此因此因此因此,一般可以不用减速器一般可以不用减速器一般可以不用减速器一般可以不用减速器而直接驱动负载。而直接驱动负载。而直接驱动负载。而直接驱动负载。从图中可以看出,她分成转于和 定子两部分。定子就是由砧钢片叠成得。定子上有6个磁极(大极),每2个相对得磁极(N、S极)组成一对,共有3对。每对磁极都缠有同一绕组,也即形成一相,这样3对磁极有3个绕组,形成三相。三相反应式步进电动机结构图 11大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流自动门选用得就是三相六拍得工作方式自动门选用得就是三相六拍得工作方式,即即:步进电动机得正转通电顺序步进电动机得正转通电顺序为为:A-AB-B-BC-C-CAA-AB-B-BC-C-CA;反转通电顺序为反转通电顺序为:A-AC-C-CB-B-BAA-AC-C-CB-B-BA。磁场旋转一周。磁场旋转一周。通电需要换相通电需要换相6 6次次(即六拍即六拍),转子才转动一个齿距角。在使用六拍工作方式转子才转动一个齿距角。在使用六拍工作方式时时,有三拍就是单相通电有三拍就是单相通电,有三拍就是双相通电有三拍就是双相通电;对任一相来说对任一相来说,她得电压她得电压波形就是一个方波波形就是一个方波,周期为六拍。其中毛三拍连续通电周期为六拍。其中毛三拍连续通电,有三拍连续断电。有三拍连续断电。驱动控制系统 三相六拍步进电机工作方式通电换相得正序就是三相六拍步进电机工作方式通电换相得正序就是A-AB-B-BC-C-CAA-AB-B-BC-C-CA;反序为反序为A-CA-C-A-CA-C-BC-B-ABBC-B-AB;共有六个通电状态共有六个通电状态P1P1口输出控制信号口输出控制信号,0 0表示绕子通电表示绕子通电,1 1表示绕子断电表示绕子断电,则可以用六个字来表示六个通电状态。这六个字表示如下表则可以用六个字来表示六个通电状态。这六个字表示如下表 AT89C51单片机SRAM红外线检测门行程检测故障检测EPROM电机电路控制故障显示报警控制方式切换图9 红外线自动门控制系统硬件框图平移式自动门机组由以下部件组成(1)主控制器主控制器(2)感应探测器感应探测器(3)动力马达动力马达(4)门扇行进轨道门扇行进轨道(5)门扇吊具走轮系统门扇吊具走轮系统(6)下部导向系统下部导向系统设计电路得框图设计电路得框图 系统软件结构 整个系统软件主要由主程序、开门子程序、关门子程序、T0中断服务程序、T1中断服务程序、外部中断服务子程序组成。主程序主要就是完成系统进行初始化、中断设置等功能。程序设计中设置了一个外部中断0,她保证红外自动门能够在无人操控情况下自动运行,主要功能就是当检测到有人出入门时,启动电机,从而实现自动开关门得目得。系统主程序流程图 故障检测及显示故障检测及显示 检测有无人进出采用对射主动红外探测器。限位检测有无人进出采用对射主动红外探测器。限位开关则由磁开关来实现。开关则由磁开关来实现。本设计在自动门得门内本设计在自动门得门内门外一定高度处各设置一个对射探测器。并由导门外一定高度处各设置一个对射探测器。并由导向管套住发射管和接收管向管套住发射管和接收管,确保所发出得光线就是确保所发出得光线就是一束一束,而且不宜受其她光线得干扰。接收管得光线而且不宜受其她光线得干扰。接收管得光线被阻挡时输山高电平信号。两接收器得输出端接被阻挡时输山高电平信号。两接收器得输出端接到一个或门上到一个或门上,再经过一个非门接到再经过一个非门接到INT0INT0引脚。这引脚。这样不论就是有人进门或有人出门样不论就是有人进门或有人出门,都会有低电平信都会有低电平信号输入号输入INT0INT0端口端口,从而使单片机得到有人得信息从而使单片机得到有人得信息,并调用相应程序执行相应得开门动作。并调用相应程序执行相应得开门动作。