1、 单片机原理及应用 A 设计说明书 基于单片机的宾馆智能自动门设计 起止日期： 2014 年 1 月 4 日 至 2014 年 1 月 10 日 控制与机械工程学院控制与机械工程学院 2014 年年 1 月月 10 日日 学生姓名 班级 成绩 指 导 教 师 ( 签 字 ) 2 目录目录 一、原理一、原理. 3 二、硬件设计二、硬件设计. 3 2.1 时钟电路时钟电路 3 2.2 复位及复位电路复位及复位电路. 4 2.3 热释电红外传感器热释电红外传感器. 4 2.4 电动机电路电动机电路 5 2.5 单片机介绍单片机介绍 6 三、程序设计三、程序设计. 7 1.流程流程图图. 7 2.程序
2、程序. 8 四、总结四、总结. 9 参考文献参考文献. 10 附录附录 PROTUES 总电路图总电路图 11 3 一、原理一、原理 本课题主要实现红外线检测和基于AT89C51的单片机控制系统。自动门控制系统电路设计， 使用红外线传感器作为感应器，检测到人体辐射的红外线能量变化，将其转化为电信号，传给 单片机。单片机控制扬声器和使其播放“欢迎光临”和点亮彩灯。步进电机作为门驱动 装置，通过单片机控制电机，使门自动旋转。单片机控制门锁打开。原理方框图如图1-1所示。 ATAT8080C C5151 芯 片 芯 片 红外传感器红外传感器电机电路电机电路 语音及彩灯控制语音及彩灯控制 驱动电路驱动
3、电路 图图1 1- -1 1 原理方框图原理方框图 门锁控制门锁控制 二、硬件设计二、硬件设计 2.1 时钟电路 AT89C51 内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚 X1 和 X2 分别是此放大器 的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。时钟电路如图 2-1 所示，在 X1 和 X2 引脚上外接定时元件， 内部振荡器就产生自激振荡。 定时元件通常采用石英晶体和电容组 成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在 1.212MHz 之间选择，电容值在 530pF 之间选择， 电容值的大小可对频率起微调的作用。 X1 CRYSTAL C1 20pF C2 20pF XTAL1
4、 XTAL2 图 2-1 时钟电路 4 2.2 复位及复位电路 复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把 PC 初始化为 0000H，使单片机从 0000H 单元 开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于 死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。除 PC 之外，复位操作还对其他一些寄存器 有影响，它们的复位状态如表 2-2 所示。 表 2-2 一些寄存器的复位状态 寄存器 复位状态 寄存器 复位状态 PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000
5、H TH1 00H P0-P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H RST 引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续 24 个振荡周期 (即二个机器周期)以上。 若使用颇率为 6MHz 的晶振， 则复位信号持续时间应超过 4us 才能完成 复位操作。产生复位信号的电路如图 2-2 所示 C3 1uF R5 10k RST 图 2-2 复位电路 2.3 热释电红外传感器 热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的材料，如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫 酸三甘钛等制成尺寸为 2
6、*1mm 的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两 5 个探测元件以反极性串联，以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收 到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探 测器的探测灵敏度以增大探测距离，一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜，该透镜用透明 塑料制成，将透镜的上、下两部分各分成若干等份，制成一种具有特殊光学系统的透镜，它和 放大电路相配合，可将信号放大 70 分贝以上，这样就可以测出 10-20 米范围内人的行动。 自动门感应器选择红外感应器，型为 HZKT002，它采用红外专用芯片 BISS0001 芯片。模块 线路板尺寸 35mm30mm， 透镜直径约 25mm，模块厚度 20mm，体积小，容易嵌入其他设备。为 增大感应范围，在感应器前面加上半球形菲涅尔透镜。 热释电红外探头的优缺点： 优点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好。价格低廉。 缺点：容易受各种热源、光源干扰；被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，不 易被探头接收；环境温度和人体温度接近时，探测和
