新型無線車庫門自動(dòng)控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、(此文檔為word格式，下載后您可任意編輯修改！)摘 要針對(duì)目前私家車自動(dòng)車庫門問題，結(jié)合AT89S51單片機(jī)以及PT2262PT2272無線收發(fā)功能，在普通車庫門的控制基礎(chǔ)上，增加了紅外發(fā)射與接收電路，防盜報(bào)警電路等。設(shè)計(jì)出一種新型無線車庫門自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。車庫門全自動(dòng)門控裝置，其特征在于設(shè)有置于車庫內(nèi)和車庫外的主控制器以及安裝在車輛內(nèi)的密碼標(biāo)識(shí)器，主控制器由單片機(jī)、315M無線接收器、解碼器和紅外對(duì)管組成，密碼標(biāo)識(shí)器由無線發(fā)射器和編碼器。PT2262與PT2272地址和數(shù)據(jù)狀態(tài)一模一樣，PT2262電源端平時(shí)斷開，若快到了車庫門則按下按鈕通電，編

2、碼器PT2262將地址和數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射模塊發(fā)射，同時(shí)無線接收器的輸出端接解碼器的輸入端，解碼器的輸出端VT接單片機(jī)，若數(shù)據(jù)完全正確則車庫內(nèi)的單片機(jī)啟動(dòng)電機(jī)開啟車庫門，同時(shí)紅外對(duì)管感應(yīng)次數(shù)計(jì)數(shù)，出車庫門后門自動(dòng)下降。 關(guān)鍵詞：單片機(jī) 無線接收模塊PT2262PT2272 紅外對(duì)管AbstractIn view of the present private cars automatic control problems, combined with AT89S51 and PT2262 PT2270 wireless transceiver functions, in ordinary gara

3、ge door control foundation, increased infrared emission and receiving circuit, anti-theft alarm circuit, etc. Design a kind of new wireless garage door automatic control system, the system a garage inside and outside the garage of the main controller and installation in vehicles password marker, mai

4、n controller by single chip microcomputer, 315m wireless receiver, decoder and infrared pipe composition, password marker by wireless transmitter and encoder. PT2262 and PT2272 address and data state as like as two peas, PT2262 power end off at ordinary times, if is coming garage door is a button en

5、ergizing, encoder PT2262 will address and data through the wireless transmitting module emission, and at the same time, the wireless receiver output terminal decoder input end, decoder output end VT joint single-chip microcomputer, if the data is completely correct in the garage of the single chip m

6、icrocomputer start motor open the garage door, at the same time infrared pipe induction frequency count, out of the garage door automatic falling back door. Keywords: singlechip Wireless receiving module PT2262 PT2272 Infrared pipe目 錄第1章 緒 論- 1 -1.1車庫門研究現(xiàn)狀- 1 -1.2車庫門研究意義- 2 -第2章 方案論證- 4 -2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及基本要

7、求- 4 -2.1.1系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要求- 4 -2.1.2主要功能及技術(shù)指標(biāo)- 4 -2.2結(jié)構(gòu)示意圖- 5 -2.3硬件的選擇方案- 5 -2.2.1微控制器的選擇方案- 5 -2.2.2傳感器的選擇方案- 6 -2.2.3電機(jī)的選擇方案- 6 -2.2.4電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案- 7 -第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)- 8 -3.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路- 8 -3.1.1AT89S51主要功能列舉如下- 8 -3.1.2AT89S51各引腳功能介紹- 8 -3.2無線遙控模塊 PT2262PT2272 控制電路圖- 11 -3.2.1無線遙控模塊的構(gòu)成- 12 -3.2.2編碼解碼芯片PT2262PT2272

8、- 13 -3.3直流穩(wěn)壓電路圖- 14 -3.4光耦隔離驅(qū)動(dòng)繼電器- 15 -3.4.1光耦的工作原理- 15 -3.4.2光耦的優(yōu)點(diǎn)- 15 -3.4.3光耦的種類- 15 -3.5紅外發(fā)射接收對(duì)管- 16 -3.6限位開關(guān)- 17 -第4章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)- 18 -4.2程序流程圖- 18 -4.1電機(jī)正反轉(zhuǎn)程序- 19 -結(jié) 論- 21 -致 謝- 22 -參考文獻(xiàn)- 23 -附錄1：車庫門自動(dòng)控制原理圖- 24 -附錄2:系統(tǒng)源程序- 25 -第1章 緒 論1.1 車庫門研究現(xiàn)狀車庫的發(fā)展，應(yīng)該說從第一輛汽車誕生以來就隨之產(chǎn)生。公安部交通管理局的統(tǒng)計(jì)顯示，截至2006年底，我國汽車保

9、有量為2420萬輛，與2005年相比，增長279萬輛，增長率為13%。在汽車快速增加的同時(shí)，“停車難”的問題越來越嚴(yán)重的凸顯出來。以長春市為例，截止2006年底，長春市己擁有機(jī)動(dòng)車輛150萬輛，其中汽車80萬輛。而目前全市各類停車場停車位加起來約為49萬個(gè)。而這種情況也擋不住長春市機(jī)動(dòng)車輛以每年7萬輛的數(shù)量迅猛增長。據(jù)預(yù)測(cè)，到2012年機(jī)動(dòng)車擁有量將達(dá)到200多萬輛。停車泊位的現(xiàn)狀及發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)客觀發(fā)展的需求。而對(duì)于快速發(fā)展的中國各個(gè)城市，停車難也隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和汽車數(shù)量的激增接踵而來。資料顯示，全國36個(gè)大中城市停車位滿足率不足20%，也就是說，目前我國城市每5輛機(jī)動(dòng)車輛只有

10、1個(gè)停車位。國內(nèi)家用汽車擁有量的迅速增加，使城市道路交通變得十分擁擠，各大城市高峰時(shí)塞車已經(jīng)成為天天可見的一道景觀。家用汽車的停放也逐漸成為一個(gè)社會(huì)問題。我國大城市中由于停車位少，而土地越來越緊缺的情況下，停車位價(jià)格十分昂貴，為解決城市停車難的問題，家用車庫是必然出路。我國家用車庫發(fā)展雖經(jīng)歷了近幾十年的發(fā)展，但仍處于初級(jí)的停車功能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)價(jià)值還有待于完善和開發(fā)。為此對(duì)家用車庫設(shè)計(jì)方案優(yōu)化具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和潛在的市場經(jīng)濟(jì)效益。1.2 車庫門研究意義隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)大量的使用了自動(dòng)化控制，不僅節(jié)約了人力資源，而且很大程度上提

11、高了生產(chǎn)效率，又進(jìn)一步的促進(jìn)了生產(chǎn)力的快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。近20年來，隨著我國城市建設(shè)速度的加快，城市交通需求量也日益增大，城市人口相對(duì)密集，無論是私家車輛還是公交車輛都不能真正滿足正常的停放，公交需求更很大。因此車輛停放依舊是市民最關(guān)注的問題。隨著私家車數(shù)量的不斷增加，車庫成為人們談?wù)摰迷絹碓蕉嗟脑掝}。各小區(qū)的車庫由原來沒人要，慢慢成為緊俏品，價(jià)格也日益攀升，買房，買車，買車庫。車庫門的問題怎么辦?卷閘門很容易壞，防盜性差、噪聲大，鐵門容易生銹，還要手動(dòng)打開，或手動(dòng)關(guān)上，很是麻煩，尤其是大熱天或雨雪天氣，經(jīng)這么一折騰，所有的駕乘樂趣則蕩然無存，于是自動(dòng)車庫門應(yīng)運(yùn)而生。 房子蓋

12、的再好，沒有一套堅(jiān)實(shí)的支架，也是徒勞無功。車庫門做的再堅(jiān)實(shí)，再美觀。沒有一款高質(zhì)量，高技術(shù)的開門機(jī)來輔助，不但會(huì)使其黯然失色，還會(huì)縮短車庫門的使用壽命。因此，很多屋主在選擇車庫門開門機(jī)的時(shí)候，就會(huì)非常慎重。車庫門開門機(jī)-在十多年前，遙控車庫門流入中國，今日據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國有五十多家開門機(jī)生產(chǎn)廠家。我們國內(nèi)的開門機(jī)雖然能獨(dú)立生產(chǎn)，但是總體上還沒有成熟的技術(shù)。隨著車庫門市場的發(fā)展，有質(zhì)量保證且技術(shù)高端的進(jìn)口車庫門電機(jī)已出現(xiàn)供不應(yīng)求的現(xiàn)狀，像許多大公司要提前一個(gè)星期預(yù)訂。 目前，車庫門電動(dòng)開門機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的啟動(dòng)情況目前由于沒有相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的產(chǎn)品都按照自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求和測(cè)量

13、方法都不盡相同，如提升力等參數(shù)，差別較大，在市場上造成了較大的混亂，給用戶選擇帶來不便，也不利于行業(yè)的發(fā)展。因此，有必要制定車庫門開門機(jī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定開門機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)以及測(cè)試方法等，引導(dǎo)市場有序競爭，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展。當(dāng)前車庫門開門機(jī)的主要發(fā)展方向是： 1、智能化，多功能：今后的車庫門開門機(jī)還將進(jìn)一步提高智能化程度，如自動(dòng)檢測(cè)開關(guān)門行程位置，自動(dòng)適應(yīng)門體阻力的變化，以始終保持較高的遇障保護(hù)靈敏度等。還將增加一些新的功能如和住宅安防系統(tǒng)配合使用等。2、免維護(hù)：采取多種措施，減少使用過程中的維護(hù)工作。3、多樣化：將會(huì)有各種各樣不同外觀和功能的產(chǎn)品，滿足用戶的不同需要。4、高安全性：隨著用戶安

14、全意識(shí)的提高，安全性將是用戶非常注重的一項(xiàng)指標(biāo)，也將是一項(xiàng)基本要求。第2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)要求本設(shè)計(jì)要求學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)車庫門的智能化使用。具體要求如下：1、車行駛至門前，車感傳感器接收特定的信號(hào)，并向車庫門發(fā)開門信號(hào)；2、接收到開門信號(hào)后，車庫自動(dòng)開門，此時(shí)開門指示燈亮；車庫門全部打開時(shí)，開門指示燈滅，門停止運(yùn)作；3、車進(jìn)入車庫內(nèi)，車位傳感器感測(cè)到車停到停車位置，并且門口的紅外傳感器判斷車主走出車庫后，向車庫門發(fā)關(guān)門信號(hào)；經(jīng)延時(shí)一段時(shí)間，車庫自動(dòng)關(guān)門，此時(shí)關(guān)門指示燈亮4、車庫門全部關(guān)閉時(shí)，關(guān)門指示燈滅，門停止運(yùn)作；5、在傳感器失效時(shí)，可手動(dòng)開關(guān)車庫門

15、。2.1.2 主要功能及技術(shù)指標(biāo)1、使用電源：180-24050-60Hz2、最大負(fù)載功率：120W3、控制器自身消耗功率：<5W4、控制方式：無線遙控：頻率315MHz433MHz，采用編碼加密控制信號(hào)轉(zhuǎn)換時(shí)間：1-0.5S自動(dòng)停機(jī)：具有限位停機(jī)和35S5、報(bào)警控制：輸出接口：控制器報(bào)警探頭可提供5V或12V直流電源 輸入借口：報(bào)警器輸出為繼電器觸點(diǎn)報(bào)警器探頭：可使用紅外線熱釋、光電對(duì)射、聲波振動(dòng)、多普勒雷達(dá)探測(cè)、電磁感應(yīng)等類型。門體開關(guān)時(shí)報(bào)警功能自動(dòng)解除。探頭監(jiān)測(cè)距離不小于67m。2.2 結(jié)構(gòu)示意圖圖2-1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：At

16、89s51單片機(jī)是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低功耗,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4K bytes的可系統(tǒng)編程的Flash只讀程序存儲(chǔ)器,器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)8051指令系統(tǒng)及引腳。它集Flash程序存儲(chǔ)器,既可在線編程(ISP)也可用傳統(tǒng)方法進(jìn)行編程及通用8位微處理器于單片芯片中,ATMEL公司的功能強(qiáng)大,低價(jià)at89s51單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。方案二：PLCPLC不需要大量的活動(dòng)元件和連線電子元件。它的連線打打減少。與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡單，維修時(shí)間短。PlC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)PL

17、C的操作包括程序輸入和程序更改的操作。程序的輸入直接可接顯示，更改程序的操作也可以直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或程序?qū)ふ?，然后進(jìn)行更改。PlC采用的編程語言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言。編程方法的多樣性使編程簡單、應(yīng)用而拓展。所以，鑒于單片機(jī)性價(jià)比比較高，可進(jìn)行在線編程等優(yōu)點(diǎn)，采用方案一。2.2.2 傳感器的選擇方案方案一：MC2833和MC3363無線通信芯片，MC2833內(nèi)置了可變電抗器、射頻震蕩器，輸入型號(hào)放大器和功率放大電路；MC3363內(nèi)置了高頻放大器，2個(gè)混頻器與振蕩器、中頻限幅放大器、頻率解調(diào)器、音頻前置放大器和幅度比較器等電路只要很少的

18、外圍器件就可以實(shí)現(xiàn)語音通信和短消息通信，而且提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性方案二：PT2262和PT2272發(fā)射部分由，按鍵，編碼芯片，315M調(diào)制器，功率放大電路等構(gòu)成接收部分由無線信號(hào)接收電路，解碼芯片構(gòu)成，D0,D1,D2,D3 為按鍵狀態(tài)輸出端，當(dāng)某個(gè)按鍵按下后，相應(yīng)的數(shù)據(jù)端口就輸出高電平，在這幾個(gè)端口加一級(jí)放大就可以驅(qū)動(dòng)繼電器，功率三極管，進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)控制。也可以直接連到單片機(jī)的IO腳上，通過單片機(jī)采集數(shù)據(jù)端口狀態(tài)，然后進(jìn)行外部控制。所以，PT2262PT2272就比較簡單了,更適合作簡單遙控用，采用方案二。2.2.3 電機(jī)的選擇方案方案一：直流電機(jī)減速電機(jī)結(jié)合國際技術(shù)要求制造，具有很高

19、的科技含量,節(jié)省空間，可靠耐用，承受過載能力高，功率可達(dá)95KW以上,能耗低，性能優(yōu)越，減速機(jī)效率高達(dá)95%以上,振動(dòng)小，噪音低，節(jié)能高，選用優(yōu)質(zhì)段鋼材料，鋼性鑄鐵箱體，齒輪表面經(jīng)過高頻熱處理,經(jīng)過精密加工，確保定位精度，這一切構(gòu)成了齒輪傳動(dòng)總成的齒輪減速電機(jī)配置了各類電機(jī)，形成了機(jī)電一體化，完全保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特征。方案二：交流電機(jī)體積大、笨重，搬運(yùn)不方便，耗能 電費(fèi)多，一般只能焊酸性焊條 422，電流調(diào)節(jié)不方便，得使勁搖手柄，單相供電，造成電網(wǎng)不平衡，影響其他設(shè)備工作。所以，綜上所述采用方案一。2.2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)方案方案一：光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電

20、氣隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是70年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。方案二：MOS的導(dǎo)通壓降下，導(dǎo)通電阻小，柵極驅(qū)動(dòng)不需要電流，損耗小，驅(qū)動(dòng)電路簡單，自帶保護(hù)二極管，熱阻特性好，適合大功率并聯(lián)，缺點(diǎn)開關(guān)速度不高，比較昂貴方案三：三

21、極管開關(guān)速度高，大型三極管的Ic可以做的很大，缺點(diǎn)損耗大，驅(qū)動(dòng)復(fù)雜。所以，采用方案一。 第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 AT89S51 為 ATMEL 所生產(chǎn)的可電氣燒錄清洗的 8051 相容單芯片，其內(nèi)部程序代碼容量為4KB3.1.1 AT89S51主要功能列舉如下1、為一般控制應(yīng)用的 8 位單芯片2、晶片內(nèi)部具時(shí)鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）3、內(nèi)部程式存儲(chǔ)器（ROM）為 4KB4、內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）為 128B5、外部程序存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至 64KB6、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器可擴(kuò)充至64KB7、32 條雙向輸入輸出線，且每條均可以單獨(dú)做 IO 的控制8、5 個(gè)中斷

22、向量源9、2 組獨(dú)立的 16 位定時(shí)器10、1 個(gè)全多工串行通信端口11、8751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密的功能12、單芯片提供位邏輯運(yùn)算指令3.1.2 AT89S51各引腳功能介紹VCC：AT89S51 電源正端輸入，接+5V。VSS：電源地端。XTAL1：單芯片系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸入端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反相放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動(dòng)作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。RESET：AT89S51的重置引腳，高電平動(dòng)作，當(dāng)要對(duì)晶片重置時(shí)，只要對(duì)此引

23、腳電平提升至高電平并保持兩個(gè)機(jī)器周期以上的時(shí)間，AT89S51便能完成系統(tǒng)重置的各項(xiàng)動(dòng)作，使得內(nèi)部特殊功能寄存器之內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)，并且至地址0000H處開始讀入程序代碼而執(zhí)行程序。EAVpp："EA"為英文"External Access"的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說當(dāng)此引腳接低電平后，系統(tǒng)會(huì)取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。ALEPROG：ALE是英文"Address Latch Enable"的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號(hào)。AT89S51可以利用這支引腳來觸發(fā)外部的8位鎖存器（如

24、74LS373），將端口0的地址總線（A0A7）鎖進(jìn)鎖存器中，因?yàn)锳T89S51是以多工的方式送出地址及數(shù)據(jù)。PSEN：此為"Program Store Enable"的縮寫，其意為程序儲(chǔ)存啟用，當(dāng)8051被設(shè)成為讀取外部程序代碼工作模式時(shí)（EA=0），會(huì)送出此信號(hào)以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。PORT0（P0.0P0.7）：端口0是一個(gè)8位寬的開路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，P0.0表示位0，P0.1表示位1，依此類推。PORT2（P2.0P2.7）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向IO端口，每一個(gè)引腳可以推動(dòng)4個(gè)LS的T

25、TL負(fù)載，若將端口2的輸出設(shè)為高電平時(shí)，此端口便能當(dāng)成輸入端口來使用。PORT1（P1.0P1.7）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向IO端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，同樣地若將端口1的輸出設(shè)為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。如果是使用8052或是8032的話，P1.0又當(dāng)做定時(shí)器2的外部脈沖輸入腳，而P1.1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)腳位。PORT3（P3.0P3.7）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向IO端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載，同時(shí)還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频?/p>

26、功能。其引腳分配如下：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)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)。車庫門自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在單片機(jī)最小系統(tǒng)電路上進(jìn)行，在這里此模塊的作用是控制輸出、數(shù)據(jù)采集處理，系統(tǒng)設(shè)計(jì)在單片機(jī)最小系統(tǒng)上進(jìn)行構(gòu)建，可以讓整個(gè)電路控制變得更加簡便，后續(xù)編程設(shè)計(jì)更加方便。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖見圖3-4所示。圖3-4最小系統(tǒng)電路3.2無線遙控模塊 PT2262PT2272

27、控制電路圖無線電遙控，就是利用無線電波對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，在工業(yè)控制、航空航天、家電領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。3.2.1 無線遙控模塊的構(gòu)成由發(fā)射部分和接收部分組成。發(fā)射部分由，按鍵，編碼芯片，315M調(diào)制器等構(gòu)成。圖3-1發(fā)射模塊接收部分由無線信號(hào)接收電路，解碼芯片構(gòu)成。圖3-2接收模塊D0,D1,D2,D3 為按鍵狀態(tài)輸出端，當(dāng)某個(gè)按鍵按下后，相應(yīng)的數(shù)據(jù)端口就輸出高電平，在這幾個(gè)端口加一級(jí)放大就可以驅(qū)動(dòng)繼電器，功率三極管，進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)控制。也可以直接連到單片機(jī)的IO腳上，通過單片機(jī)采集數(shù)據(jù)端口狀態(tài)，然后進(jìn)行外部控制。3.2.2 編碼解碼芯片PT2262PT2272PT22622272是一對(duì)帶

28、地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無線遙控發(fā)射接收芯片。其中發(fā)射芯片PT2262-IR將載波振蕩器、編碼器和發(fā)射單元集成于一身，使發(fā)射電路變得非常簡潔。 接收芯片PT2272的數(shù)據(jù)輸出位根據(jù)其后綴不同而不同，數(shù)據(jù)輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶使用。后綴為“M”為“暫存型”，后綴為“L”為“鎖存型”，其數(shù)據(jù)輸出又分為0、2、4、6不同的輸出，例如：PT2272-M4則表示數(shù)據(jù)輸出為4位的暫存型無線遙控接收芯片。在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時(shí)編碼芯片PT2262和解碼芯片PT2272的第18腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，地址編碼不重復(fù)度為

29、38=6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對(duì)使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時(shí)遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272的18腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第2腳接地，第3腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第2腳接地，第3腳接正電源，其它引腳懸空就能實(shí)現(xiàn)配對(duì)接收。地址設(shè)置跳線如圖7所示，用戶可以在PCB板上直接將地址引腳（PCB板中間8個(gè)過孔焊盤）與L（低電平）或H（高電平）相連，從而實(shí)現(xiàn)地

30、址設(shè)置。PT2262與PT2272地址設(shè)置要完全一樣。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時(shí)，接收機(jī)對(duì)應(yīng)的D1D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號(hào)，同時(shí)VT端也輸出解碼有效高電平信號(hào)。3.3 直流穩(wěn)壓電路圖直流穩(wěn)壓系統(tǒng)包括整流器、濾波器、直流穩(wěn)壓器和高頻濾波器等幾部分，常用的直流穩(wěn)壓電路如圖1-4所示。一般直流穩(wěn)壓電源用的整流器多為單橋式整流，直流側(cè)常采用電容濾波。圖中C1為平滑濾波電容，常選用幾百至幾千微伏的電解電容，用以減小整流橋輸出電壓的脈動(dòng)。C2為高頻濾波電容，常選用0.010.1F的瓷片電容，用于抑制浪涌尖峰。作為直流穩(wěn)壓器件，現(xiàn)在常用的就是三端穩(wěn)壓器78XX和79XX系列芯片，這類穩(wěn)壓器結(jié)構(gòu)簡單，

31、使用方便，負(fù)載穩(wěn)定度為15mV，具有過電流和輸出短路保護(hù)，可用于一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。三端穩(wěn)壓電源的輸出端常接倆個(gè)電容C3和C4，C3主要起負(fù)載匹配作用，常選用幾十至幾百微伏的電解電容；C4為抗高頻干擾電容，常選取0.01-0.1F的瓷片電容。為了增加直流電源系統(tǒng)的可靠性，有時(shí)采取分散獨(dú)立供電方式。系統(tǒng)總電源只提供非穩(wěn)壓直流電源，在各功能模塊上都接有三端集成穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，并配以適當(dāng)?shù)臑V波電容。這樣不僅可以提高各功能模塊的供電質(zhì)量，還可以消除通過電源形成的相互干擾，提高供電可靠性。、另外，并不是每個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都要采用圖3-3所示電源系統(tǒng)，在交流電壓波動(dòng)不大的場合，交流穩(wěn)壓器可省略；在浪涌和尖峰電壓

32、不大的場合，隔離變壓器和電源變壓器可以合二為一。這樣可簡化電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。圖3-3直流穩(wěn)壓系統(tǒng)3.4 光耦隔離驅(qū)動(dòng)繼電器耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦，是開關(guān)電源電路中常用的器件。 3.4.1 光耦的工作原理耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電光電的轉(zhuǎn)換，從而

33、起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。 3.4.2光耦的優(yōu)點(diǎn)光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是70年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通

34、過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。 3.4.3 光耦的種類光電耦合器分為兩種：一種為非線性光耦，另一種為線性光耦。非線性光耦的電流傳輸特性曲線是非線性的，這類光耦適合于開關(guān)信號(hào)的傳輸，不適合于傳輸模擬量。 常用的4N系列光耦屬于非線性光耦 。線性光耦的電流傳輸特性曲線接近直線，并且小信號(hào)時(shí)性能較好，能以線性特性進(jìn)行隔離控制。 常用的線性光耦是PC817AC系列。開關(guān)電源中常用的光耦是線性光耦。如果使用非線性光耦，有可能使振蕩波形變壞，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)寄生振蕩，使數(shù)千赫的振蕩頻率被數(shù)十到數(shù)百赫的低頻振蕩依次為號(hào)調(diào)制。由此產(chǎn)生的后果是對(duì)彩電，彩顯，VCD，DCD等等，將在圖像畫面上產(chǎn)生干擾

35、。同時(shí)電源帶負(fù)載能力下降。 在彩電，顯示器等開關(guān)電源維修中如果光耦損壞，一定要用線性光耦代換。 常用的4腳線性光耦有PC817A-C。PC111 TLP521等常用的六腳線性光耦有：LP632 TLP532 PC614 PC714 PS2031等。 常用的4N25 4N26 4N35 4N36是不適合用于開關(guān)電源中的，因?yàn)檫@4種光耦均屬于非線性光耦。圖3-5光耦隔離驅(qū)動(dòng)3.5紅外發(fā)射接收對(duì)管當(dāng)有車輛進(jìn)入時(shí)，紅外被阻斷，計(jì)數(shù)器加1，存好車后，人員出來，紅外再次被阻斷，計(jì)數(shù)器再加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器等于2時(shí)，車庫門經(jīng)過一段延時(shí)后落下，出庫時(shí)，人員進(jìn)入，紅外被阻斷，計(jì)數(shù)器加1，車輛出庫，紅外再次被阻斷，計(jì)數(shù)

36、器加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器等于2時(shí)，車門經(jīng)過一段延時(shí)后落下。圖3-6紅外對(duì)管3.6 限位開關(guān)車庫門上升時(shí)下限位開關(guān)閉合，上升到一定高度，接觸到上限位開關(guān)，上限位開關(guān)打開，電機(jī)停轉(zhuǎn)，同理，車庫門下降時(shí)上限位開關(guān)閉合，下降到一定高度，接觸到下限位開關(guān)，下限位開關(guān)打開，電機(jī)停轉(zhuǎn)。圖3-7限位開關(guān)第4章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.2 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(cè)有信號(hào)，報(bào)警，否則繼續(xù)等待。如果接到信號(hào)，車庫門照明，電機(jī)正傳，車庫開門，車庫門上升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

37、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)。4.1 電機(jī)正反轉(zhuǎn)程序#include<reg52.()uchar i,flag;while(1) 按鍵掃描if(s1=0)delayus(1000);if(s1=0)while(!s1);flag=0;if(s2=0)delayus(1000);if(s2=0)while(!s2);flag=1;if(flag=0) 正轉(zhuǎn)for(i=0;i<4;i+)P0=table1i;delayus(500);if(flag) 反轉(zhuǎn)for(i=0;i<4;i+)P0=tablei;delayus(

38、500); 結(jié) 論 拿到這個(gè)課題時(shí)，我第一次讀過去，腦袋里留下了大概的設(shè)計(jì)要求。就是電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制自動(dòng)門的打開與關(guān)閉，還有就是限位開關(guān)控制自動(dòng)門電動(dòng)機(jī)的到位停止。這是汽車進(jìn)出庫必須的要求。還有就是室照明燈的要求。這些都是一些簡單的控制，看一下就可以想象出來車進(jìn)出的情況。但是到了真正編寫程序的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)并不是那么的容易。車庫門打開，如果光線差的話照明燈也打開。然后車進(jìn)入庫內(nèi)，門自動(dòng)關(guān)閉。到了這一環(huán)節(jié)，我一開始是考慮用兩個(gè)壓力傳感器庫外庫內(nèi)各一個(gè)，當(dāng)車入庫時(shí)，碰到外面的傳感器時(shí)自動(dòng)門不動(dòng)作，而碰到室內(nèi)的壓力傳感器時(shí)門就會(huì)關(guān)閉，車出庫時(shí)反之。可是，研究了好長時(shí)間，發(fā)現(xiàn)我們能力有限，雖然很簡單，但是

39、卻很饒人。于是我就回來繼續(xù)思考，我想到了另一個(gè)方案，就是在自動(dòng)門的下面放一個(gè)壓力傳感器，然后用一個(gè)定時(shí)器，30秒左右的時(shí)間，當(dāng)汽車走到車庫門口時(shí)，碰到壓力傳感器，然后計(jì)時(shí)器開始工作，30秒后接收到信號(hào)，門開始自動(dòng)關(guān)閉。并且簡化了程序，避免了兩個(gè)傳感器交叉使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生的混亂。但是，我又發(fā)現(xiàn)另一個(gè)問題，如果車行道門口突然停住了，定時(shí)器五秒后門開始關(guān)閉，這樣的話就出現(xiàn)了一個(gè)致命的錯(cuò)誤，而且上網(wǎng)查了一下壓力傳感器的價(jià)格，發(fā)現(xiàn)他不是太便宜，用在家用車庫中不切實(shí)際。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不可行。后來，經(jīng)過老師的指導(dǎo)，用無線接收模塊和紅外傳感器控制自動(dòng)門的關(guān)閉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可行，并且能達(dá)到要求的控制要求。致 謝在此論文完成之

40、際，我要衷心感謝四年來一直真心愛護(hù)我，熱情幫助我的老師和同學(xué)們。在這個(gè)設(shè)計(jì)中我既找到了很多不足，也學(xué)到了很多知識(shí)。在此，我非常感謝在論文寫作期間給予我?guī)椭娜藗?。我首先向指?dǎo)我的管老師表達(dá)誠摯的謝意，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，廣博的理論知識(shí)，豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，務(wù)實(shí)的工作態(tài)度，使我受益匪淺。我不僅從他身上學(xué)到了許多科研的方法，還學(xué)會(huì)了很多做人的道理，這將使我終生受益。在整個(gè)論文寫作過程中，管老師提出了寶貴的意見和建議，指導(dǎo)我如何準(zhǔn)備材料，整理文章以及寫作過程提出了許多解決方案，才使我的論文獲得全面改進(jìn)，順利完稿。最后，謹(jǐn)向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝。向?qū)忛啽菊撐牡母魑粚＜冶硎旧钌畹闹x意。參

41、 考 文 獻(xiàn)1胡乾斌，李光斌，李玲等. 單片微型計(jì)算機(jī)原理與應(yīng)用M. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005，82王永軍、從玉珍 主編，數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)M.北京：電子工業(yè)出版社，1999年8月3赫蕓主編，傳感器原理與應(yīng)用，電子工業(yè)出版社,2002。4謝子美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試.武漢：華中科技大學(xué)出版，20065馬忠梅，籍順心，張凱，等.單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì)M.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001，1431646王守中. 51單片機(jī)開發(fā)入門與典型實(shí)例M.北京：人民郵電出版社，20077康華光主編，電力電子基礎(chǔ) （數(shù)字部分），高等教育出版社，19998康華光主編，電力電子基礎(chǔ) （模擬部分）

42、，高等教育出版社，19999胡偉, 季曉衡.單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用實(shí)例M.北京: 人民郵電出版社, 2003, 470-47810余永權(quán)等著. 單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用M. 北京: 電子工業(yè)出版社，2003.11童本敏等編, 標(biāo)準(zhǔn)集成電路數(shù)據(jù)手冊(cè), 北京: 電子工業(yè)出版社12廖玄九編，電工學(xué)，人民教育出版社，197913秦世才，高運(yùn)清.現(xiàn)代模擬集成電子學(xué) M. 北京: 科學(xué)出版社，2000.14蘇文平編. 新型電子電路應(yīng)用實(shí)例精選M. 北京航空航天大學(xué)出版社，2001.3.15陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仿真（第二版）M. 北京: 高等教育出版社，2000.附錄1：車庫門自動(dòng)控制

43、原理圖附錄2:系統(tǒng)源程序#include<AT89X51.H>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar cnt,flag,cnt1;uchar ps=1,2,3,4,5; uchar code dispbit=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7, 動(dòng)態(tài)掃描8位位選 0xef,0xdf,0xbf,0x7f; uchar code dispcode=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, 0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f, 0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71

44、, 0-F共陰 0x00,0x40,0x73,0xff; 0x40為"-" ，0x73為P 16對(duì)應(yīng)0x00，即刪除時(shí)讓數(shù)碼管熄滅，19對(duì)應(yīng)0xff，即顯示該位密碼數(shù)據(jù)時(shí)讓數(shù)碼管連著小數(shù)點(diǎn)一起全亮即"8."uchar dispbuf8=18,16,16,16,16,16,16,16; 此處18對(duì)應(yīng)"P".16 是讓其他7位數(shù)碼管熄滅 ?為什么16就熄滅，我輸9，12，就顯示9和12.為什么18就是顯示"P",因?yàn)槭莇ispcodedispbufdispcount，相當(dāng)于dispcodedispbuf18=0x73=

45、Puchar dispcount; uchar flashcount; uchar temp; uchar key; uchar keycount; uchar pslen=5; uchar getps6; bit keyoverflag; bit errorflag; bit rightflag; uint second3; uint aa,bb; uint cc; bit okflag; bit alarmflag; uchar oka,okb;sbit led=P36;sbit keyhong=P32;sbit keykong=P37;sbit VT=P33;void delay(uin

46、t z)1ms uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-);void keyscan() uchar i; P1=0xff; P1_4=0; temp=P1; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) delay(5); temp=P1; temp=temp & 0x0f; if (temp!=0x0f) temp=P1; temp=temp & 0x0f; switch(temp) case 0x0e: key=7; break; case 0x0d: key=8; break; case 0x0b: key=9; break; case 0x07: 第一列7，8，9，10 key=10; break; temp=P1; P1_1=P1_1; if(key>=0) && (key<10) 如果鍵值為一位數(shù)字則使該位dispbufkeycount+2=19，能否