车库门毕业论文.doc
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1、摘 要车库门全自动门控装置,其特征在于设有置于车库内和车库外的主控制器以及安装在车辆内的密码标识器,主控制器由单片机、315M无线接收器、解码器、键盘、数码管和红外对管组成,密码标识器由无线发射器和编码器组成。PT2262与PT2272地址和数据状态一模一样,PT2262电源端平时断开,若快到了车库门则按下按钮通电,编码器PT2262将地址和数据通过无线发射模块发射,同时无线接收器的输出端接解码器的输入端,解码器的输出端VT接单片机的P3.3,若数据完全正确则车库内的单片机启动电机开启车库门,同时红外对管感应次数计数,出车库门后门自动下降,也可以通过按钮屏蔽红外对管,实现手动放下车库门。之后取
2、车时通过输入密码控制电机启动开门。关键词:单片机 无线收发模块 PT2262/PT2272编解码芯片 ABSTRACTThe door drives a garage voluntarily to shut a device , whose characteristic lies in the host controller who has interposing the garage inner and the garage outside , the host controller has monolithic machine , 315 wireless receivers of M ,
3、 decoders , keyboards , the numerical code is in charge of and infrared pair of tube made up of , password mark the wireless implement reason emitter and the coder. PT2262 and PT2272 address are same as data state , the PT2262 power source holds the disconnection the ordinary time , press down the b
4、utton circular telegram if having arrived at the garage door quickly, coder PT2262 launches address and the data by wireless go off module , at the same time wireless receiver output end takes over the decoder input end , decoder output end VT receives monolithic machine P3.3 , garage inner monolith
5、ic machine opens the garage door if the data is absolutely correct , the at the same time infrared tube is in charge of induced number of times counting face to face , put up garage door back door automation go down, Also can pass the button shield infrared realize hand movement to, laying down the
6、garage door. The garage door can not open up if data-in is incorrect , buzz alarm warning prompts and. The starting controlling an electric motor by importing a password when fetching vehicle afterwards opens the door.Keywords: monolithic wireless transmit-receive module PT2262/PT2272目 录前 言1第一章 设计任务
7、21.1设计并制作一个无线自动门电路(其结构框图如图1-1)21.2基本模块2第二章系统的总体设计32.1单片机32.1.1单片机的说明及应用32.1.2单片机的结构特点32.1.3单片机的引脚配置42.2 44行列式扫描键盘82.2.1键盘工作原理82.2.2键盘工作方式92.3 PT2262/PT2272编码解码芯片92.3.1 PT2262/PT2272编码解码芯片原理92.3.2 PT2262特点及应用112.4 数码管112.5红外对管11第三章 系统软硬件设计123.1主要电路图123.1.1单片机最小系统电路123.1.2键盘电路133.1.3数码管显示电路143.1.4无线发射
8、编解码电路和接受解码电路153.1.5蜂鸣器及继电器电路173.1.6供电系统193.1.7系统硬件总图193.2软件设计流程图20第四章 总结22谢 辞23参考文献24附 录25 前 言随着经济的发展,现在拥有汽车的国人越来越多,对好的车库门的需求也在不断增大,同时外国先进的车库门不断的占领中国市场,国产的车库门还处于落后状态。本文是对车库门的机械和控制系统的具体设计说明,运用了单片机对电机控制和红外传感控制的方法,实现了自动车库门的各种功能。并且有利于自动车库门的国产化,降低成本。自动照明设置,车库门打开自动亮灯后自动熄灭,无需遥控器,可自动识别和开启,安全、便捷。车库门主要有遥控、感应、
9、电动、手动几种。 其中遥控、感应、电动都可统称为自动车库门。手动车库门和自动车库门主要区别是没有电机。 自动车库门现在主要分类为:翻板车库门与卷帘车库门,以优泰自动门的车库门举例。车库门打开后自动熄灭,无需遥控器,可自动识别和开启,安全、便捷。本设计使用编解码芯片PT2262/PT2272以及315MHZ的无线收发模块实现车辆的唯一识别,并且控制单片机自动关和开启车库门以及车库内灯的照明系统,单片机动态扫描键盘,只有在密码输入正确的情况下才能使单片机控制电机启动车库门,否则蜂鸣报警器。单片机在各个技术领域中的迅猛发展,我也想通过自己的能力充分发挥它的效用,在这个设计中,我选用的是51系列单片机
10、,除了学以致用,当然与单片机应用的很多特点分不开:1.可靠性高:因为芯片是按工业测控环境要求设计的,故抗干扰的能力优于PC机。系统软件(如:程序指令、常数、表格)固化在ROM中,不易受病毒的破坏。许多信号的通道均在一个芯片内,故运作时心疼稳定可靠。2.便于扩展:片内具有计算机正常运行所必须地部件,片外有很多供扩展用的(总线,并行和串行的输入/输出)管脚,很容易组成一定规模的计算机应用系统。3.控制功能强:具有丰富的控制指令:如条件分支转移令,I/O口的逻辑操作指令,位处理指令。车库门打开后自动熄灭,无需遥控器,可自动识别和开启,安全、便捷。目前单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空
11、航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和同学设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的同学设备基本上都视线了单片机智能控制,从手机、电话机、小型程控交换机、楼宇自动同学呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话、集群移动通信、无线电对讲机等。尤其用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用于智能化控制的科学家、工程师。第一章 设计任务1.1设计并制作一个无线自动门电路(其结构框图如图1-
12、1)图11 车库门自动开闭控制系统结构框图车库门全自动门控装置,其特征在于设有置于车库内和车库外的主控制器以及安装在车辆内的密码标识器,主控制器由单片机、315M无线接收器、解码器、键盘、数码管和红外对管组成,密码标识器由无线发射器和编码器组成。PT2262与PT2272地址和数据状态一模一样,PT2262电源端平时断开,若快到了车库门则按下按钮通电,编码器PT2262将地址和数据通过无线发射模块发射,同时无线接收器的输出端接解码器的输入端,解码器的输出端VT接单片机的P3.3,若数据完全正确则车库内的单片机启动电机开启车库门,同时红外对管感应次数计数,出车库门后门自动下降,也可以通过按钮屏蔽
13、红外对管,实现手动放下车库门。之后取车时通过输入密码控制电机启动开门。1.2基本模块1) 单片机最小系统电路部分2) 解码芯片PT2272和315M的无线接收模块3) 编码芯片PT2262和315M的无线发射模块4) 44行列式扫描键盘电路部分5) 数码管显示电路部分6) 继电器显示电路部分第二章 系统的总体设计本设计使用编解码芯片PT2262/PT2272以及315MHZ的无线收发模块实现车辆的唯一识别,并且控制单片机自动关和开启车库门以及车库内灯的照明系统,单片机动态扫描键盘,只有在密码输入正确的情况下才能使单片机控制电机启动车库门,否则蜂鸣报警。同时红外管对管感应次数计数,出车库门后门自
14、动下降,也可以通过按钮屏蔽红外对管,实现手动放下车库门。2.1单片机2.1.1单片机的说明及应用单片机的原名叫Microcontroller,即微型控制器。 顾名思义,单片机有别于通用微型计算机,它是专门为控制和智能仪器设计的一种集成度很高的微型计算机。其控制功能强,有优异的性能/价格比,有很高的可靠性。因而,单片机的应用范围在不断的扩大,它已经成了生产中和人类生活中不可缺少的工具。单片机的应用体现在多个方面,如在控制过程中的应用、智能仪器中的应用、在机电一体化产品中的应用、在家用电器中的应用以及在计算机网络及通信中的应用等等。本设计主要应用了单片机在控制过程中的应用。过程控制是微型机应用最多
15、、最有效的方面之一,单片机广泛的用于过程控制。它既可以作为主机控制,也可以作为分布式控制系统的前端机,对现场的信息进行实时的测量和控制。单片机可用于开关量控制、顺序控制及逻辑控制等。如锅炉控制、电机控制、机器人控制、交通信号灯控制、造纸纸浆浓度控制、纸张定量水分及厚薄控制、雷达与导弹控制以及航天导航系统鱼雷制导系统控制等。2.1.2单片机的结构特点本次毕业设计我用到的单片机是MCS-51系列单片机中的AT89S52,下面通过与通用微机的比较,来简单介绍MCS-51系列单片机的结构特点。就CPU的结构来说,通用微机的CPU内部有一定数量的通用或专用寄存器,而MCS-51系列单片机则在数据RAM区
16、开辟了一个工作寄存器区。该区共有4组,每组8个寄存器,共计可提供32个工作寄存器,相当于通用微机CPU中的通用寄存器。除此之外,MCS-51系列单片机还颇具特色的21个特殊功能寄存器SFR。要理解MCS-51系列单片机的工作,就必须对特殊功能寄存器SFR的工作有清楚地了解。SFR使具有40条引脚的单片机系统的功能有很大的扩展。由于这些SFR的作用,每个通道在程序控制下,都可有第二功能,从而使得有限的引脚能衍生出更多的功能。而且,利用SFR可完成对定时器、串行口、中断逻辑的控制,这就使得单片机可以把定时/计数器、串行口、中断逻辑等集成在一个芯片上。MCS-51系列单片机在存储器结构上与通用微机也
17、有不同之处,通用微机中程序存储器和数据存储器时一个地址空间,而单片机把程序存储器和数据存储器分成两个独立的地址空间,采用不同的寻址方式,使用两个不同的地址指针,PC指向程序存储器,DPTR指向数据存储器。采用这种结构主要是考虑到工业控制的特点。一般工业控制系统中,需要较大的程序存储器空间和较小的随机存储器空间,不同于通用微机需要较大的数据存储器空间。MCS-51系列单片机在输入输出接口方面的特点是,通道口引线在程序的控制下都可有第二功能,可由用户系统设计者灵活选择。比如数据线和地址线8位分时合用通道0,而地址线高8位与其它信号线也可合用通道2。由于存储器和接口都在片内,就给应用提供了方便,往往
18、只在其引脚处增加驱动器即可简化接口设计工作,提高单片机与外设数据交换的处理速度。同时,功能变换和选择由相应的指令来控制实现,而不是靠硬件上的跳线短接等方法实现。MCS-51系列单片机I/O一线多功能的特点方便了用户,但在组成应用系统时,也应根据其特点分时使用。MCS-51系列单片机的另一个显著特点是内部有一个全双工串行口,即可同时发送和接收;有两个物理上独立的接收、发送缓冲器。发送缓冲器只能写入不能读出,接收缓冲器只能读出不能写入。在程序的控制下,串行口工作与四种工作方式,用户可根据需要,设定为移位寄存器以扩展I/O口和外接同步输入输出设备,或用作异步通信口,以实现双机或多机通信,极为方便的组
19、成分布式控制系统。最后还值得一提的是,MCS-51系列单片机内部有一个功能相对独立的位处理(即布尔处理机),因而其具有较强的位处理功能。2.1.3单片机的引脚配置MCS-51单片机采用40引脚双列直插封装(DIP)形式。对于CHMOS单片机除采用DIP形式外,还采用方形封装工艺。由于受到引脚数目的限制,所以有部分引脚具有第二功能。图2-1是MCS-51中AT89S52的引脚图图2-1 AT89S52的引脚图在单片机的40条引脚中,有2条用于主电源的引脚,2条外接晶体的引脚,控制或其他电源复用引脚RST/ Vpd、ALE、和VPP,32条输入/输出引脚。下面就本系统用到的引脚分别说明这些引脚的名
20、称和功能。1) 主电源引脚Vcc和VssVcc:接+5V电源Vss:接电源地2) 钟电路引脚XTAL1和XTAL2XTAL1:接外部晶体的一端。在单片机内部,它是反相放大器的输入端,该放大器构成了片内振荡器。在采用外部时钟电路时,对于HMOS单片机,此引脚必须接地;对CHMOS单片机,此引脚作为驱动端。 XTAL2:接外部晶体的另一端。在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端,振荡器的频率是晶体振荡频率。若采用外部时钟电路时,对于HMOS单片机,该引脚输入外部时钟脉冲;对于CHMOS单片机,此引脚应悬空。3) 信号引脚RST/VpdRST/Vpd:复位/备用电源输入端。单片机上电后,只
21、要在该引脚上输入24个振荡周期(2个机器周期)宽度以上的高电平就会使单片机复位;若在RST与Vcc之间接一个10F的电容,而在RST与Vss之间接一个8.2K的下拉电阻,则可实现单片机上电自动复位。RST/Vpd具有复用功能,在主电源Vcc掉电期间,该引脚可接上+5V备用电源。当Vcc下掉到低于规定的电平,而Vpd在其规定的电压范围内时,Vpd就向片内RAM提供备用电源,以保持片内RAM中的信息不丢失,复电后能继续正常运行。4) 输入/输出(I/O)引脚P0、P1、P2和P3MCS-51单片机有4个双向并行的8位I/O口P0P3,P0口为三态双向口,可驱动8个TTL电路,P1、P2、P3口为准
22、双向口(作为输入时,口线被拉成高电平,故称为准双向口),其负载能力为4个TTL电路。P0.0-P0.7:P0口是一个8位双向I/O端口。在访问片外存储器时,它分时提供低8位地址和作8位双向数据总线。在EPROM编程时,从P0口输入指令字节;在验证程序时,则输出指令字节(验证时,要外接上拉电阻)。P0口能以吸收电流的方式驱动8个LSTTL负载。图2-2 P1.0-P1.7内部结构图P1.0-P1.7:P1口是8位准双向I/O端口。在EPROM编程和程序验证时,它输入低8位地址。P1口能驱动4个LSTTL负载。图2-3 P2.0P2.7内部结构图P2.0-P2.7:P2口是一个8位准双向I/O端口
23、。在CPU访问外部存储器时,它输出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证时,它输入高8位地址。P2口可驱动4个LSTTL负载。图2-4 P3.0P3.7内部结构图P3.0-P3.7:P3口是8位准双向I/O端口。它是一个复用功能口。作为第一功能使用时,为普通I/O口,其功能和操作方法与P1口相同。作为第二功能使用时,各引脚的定义如表3-1所示。P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。P3口能驱动4个LSTTL负载。表2-1 P3口各引脚的定义口线 第二功能P3.0 RXD (串行口输入)P3.1 TXD (串行口输出)P3.2 INT0 (外部中断0输入)P3.3 IN
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