news 2026/4/3 3:05:05

自动门(有完整资料)

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张小明

前端开发工程师

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自动门(有完整资料)

资料查找方式:

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编号:

CP-51-2021-058

设计简介:

本设计是基于单片机的自动门系统,主要实现以下功能:

  • 可通过LCD1602显示温度最大值和当前体温;
  • 可通过按键调整温度最大值;
  • 可通过非接触式的红外测温测量人体温度;
  • 若检测到人且体温小于设置值,门自动打开。

标签:51单片机、LCD1602、非接触式红外测温、人体红外、四相步进电机

题目扩展:自动灯系统。

系统概述

本设计采用STC89C52单片机为核心控制器,构建了一个包含中控部分、输入部分和输出部分的自动门系统。系统通过获取输入数据,经过单片机处理,控制输出设备实现自动门的功能和报警功能。

中控部分

  • 核心控制器:STC89C52单片机
  • 功能:接收输入部分的数据,进行内部处理,并控制输出部分。

输入部分

  1. MLX90614红外测温模块
    • 功能:检测当前环境的温度值。
    • 连接:通过I²C或SPI接口与单片机通信。
  2. 两路红外对管
    • 功能:检测是否有人接近自动门,从而触发开门动作。
    • 连接:通过数字输入引脚与单片机连接。
  3. 独立按键
    • 功能:切换显示界面和调整温度最大值。
    • 连接:通过独立按键模块与单片机连接,每个按键对应一个数字输入引脚。
  4. 供电电路
    • 功能:为整个系统提供稳定的电源。
    • 组成:可能包括稳压电源、滤波电路等。

输出部分

  1. LCD1602显示模块
    • 功能:显示温度最大值和当前温度。
    • 连接:通过并行或串行接口与单片机通信。
  2. 步进电机及驱动模块
    • 功能:控制自动门的开关。
    • 连接:通过步进电机驱动芯片(如ULN2003)与单片机连接。
    • 控制:单片机通过输出PWM信号或控制步进电机的方向和步数来控制门的开关。
  3. 蜂鸣器
    • 功能:当温度超过最大值时,发出报警声。
    • 连接:通过数字输出引脚与单片机连接。
    • 控制:单片机通过控制该引脚的电平来驱动蜂鸣器发声。
  4. LED指示灯
    • 功能:当温度超过最大值时,进行光报警。
    • 连接:通过数字输出引脚与单片机连接。
    • 控制:单片机通过控制该引脚的电平来点亮或熄灭LED指示灯。

5 仿真调试

5.1 仿真总体设计

如下图5-1所示为仿真总体设计,包括单片机的最小系统,LCD1602显示屏、独立按键、指示灯、蜂鸣器、四项步进电机、测温模块、两个红外对管。其中,单片机最小系统包括主芯片STC89C52、外部晶振电路和外部复位电路;显示模块采用LCD1602显示温度、温度最大值;独立按键用于设置温度最大值;指示灯和蜂鸣器组成声光报警器;四项步进电机用于模拟门的开关;测温模块采用DS18B20检测温度;两个红外对管用于判断门的打开状态。

图5-1 仿真总体设计

5.2 调整温度最大值仿真测试

如图5-2所示,显示当前的温度、温度最大值。如图5-3所示,点击按键中的“设置键”可设置温度最大值。如图5-4所示,通过按键中的“加键”和“减键”可调整温度最大值。

图5-2 初始仿真测试图

图5-3 设置温度最大值仿真测试图

图5-4 调整温度最大值仿真测试图

5.3 开关门仿真测试

如图5-5所示,当门内的红外对管检测到人时,四项步进电机转动,门自动打开,5S后自动关闭。当门外的红外对管检测到人时,先判断温度,如图5-6所示,若温度小于温度最大值,则四项步进电机转动,门自动打开,5S后自动关闭;如图5-7所示,若温度大于温度最大值,则进行声光报警。其中,可以通过测温模块中的“+”键和“-”键模拟外界环境温度的变化。

图5-5 门内有人开门仿真测试图

图5-6 温度小于温度最大值开门仿真测试图

图5-7 温度大于温度最大值报警仿真测试图

设计摘要:

在本设计中,自动门控制系统以对门操作为研究对象,此次选择8051单片机作为此次的核心部分,通过辅助设备:步进电机、热释红外传感器和非接触式的红外温度检测传感器作为此次设计的主要模块,软件功能齐全,自动控制系统可靠,性价比高,具有一定的应用和实用价值。可以实现自动控制是此次设计的自动门的核心控制,在考虑了目前门的设计计划生产和制造的水平,自动门的设计正在朝着小型化、简单化和智能化的方向进行发展。

关键词:自动门,单片机,控制,热释电红外传感器

字数:8000+

内容预览:

目 录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 自动门发展历史

1.2 单片机的发展及C51系列的运用

1.3 红外探测技术的发展

2 系统总体方案

2.1 系统总体规划

2.2器件介绍

2.2.1 单片机

2.2.2 热释电红外传感器

2.2.3 非接触性温度传感器

3 硬件设计

3.1 基本单片机系统

3.2 红外检测电路

3.3 步进电机电路

3.4 非接触测温电路

3.5 按键模块

3.6 显示模块

4 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 显示函数流程设计

4.5 处理函数流程设计

5 仿真调试

5.1 仿真总体设计

5.2 调整温度最大值仿真测试

5.3 开关门仿真测试

总结与展望

参考文献

致 谢

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