1、 长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）I摘 要随着数字技术的快速发展，数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。它适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。本文首先阐明了近年来移动门的发展及意义，随后着重介绍了单片机控制的移动门系统所用到的集成芯片 AT89C52、红外线收发器等硬件的结构原理。文中采用分块的模式，对整个系统的硬件电路进行分析，分别给出了系统总体框图、电源电路、红外线对射检测电路、电机控制电路，并对相应电路设计进行了相关的阐述。随后讲述了软件的编写思路，每
2、一个模块都画了软件流程图，看起来一目了然。关键词：无线收发 红外对射检测 AT89C52长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）IIAbstractWith its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller is favored by many electronic system designers for its smallness, full function, low price and easy appl
3、ication. Its pretty fit for real-time control as a core in industrial controller, intelligent apparatus, intelligent interface, intelligent weapon device, universal measure control unit, etc.This paper first illustrates the development and significance of the platform screen door industry in recent
4、years.And then foucuses on the structural principle of the integrated chip AT89C52 used in the development of microprocessor controlled controlled infrared automatic platform screen doors,infrared transmitting and receiving and other hardware.Used in block mode,the entire system hardware circuit ana
5、lysis, given the overall system block diagram,the power circuit,IR remote control circuits,motor control circuits,and circuit design related expounded .Then tells the software to write ideas,each module are drawn from the relaxation of the diagram,look at a glance.Keywords:The wireless transceiver I
6、nfrared detection AT89C52长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）III毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，
7、即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）IV目 录第 1 章 概 述 .- 1 -1.1 课题开发背景 .- 1 -1.2 公交站台上下客移门系统概述 .- 1 -1.3 公交站台上/下客移门控制系统的主要功能 .- 1 -1.4 公交站台上/下客移门控制系统的设计要求 .- 2 -1.5 本章小结 .- 2 -第 2 章 系统方案论证
8、 .- 3 -2.1 单片机最小系统电路的选型 .- 3 -2.2 直流电机驱动模块的选型 .- 3 -2.3 通信模块的选型 .- 5 -2.3.1 红外对射检测模块的选型 .- 5 -2.3.2 无线发射模块的选型 .- 6 -2.3.3 无线接收模块的选型 .- 6 -2.4 声光报警模块的选型 .- 9 -2.5 手动控制模块的选型 .- 9 -2.6 电源模块的选型 .- 10 -2.7 本章小结 .- 10 -第 3 章 系统硬件设计 .- 11 -3.1 公交站台上/下客移门控制系统设计电路的基本原理 .- 11 -3.2 最小系统设计 .- 12 -3.2.1 时钟电路设计 .
9、- 12 -3.2.2 复位电路设计 .- 13 -3.3 直流电机电源与驱动模块设计 .- 13 -3.3.1 直流电机驱动模块设计 .- 13 -3.3.2 电源模块设计 .- 14 -3.4 通信模块设计 .- 15 -3.4.1 红外对射检测模块设计 .- 15 -3.4.2 无线发射模块设计 .- 16 -长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）V3.5 声光报警模块设计 .- 19 -3.6 手动控制模块设计 .- 19 -3.6.1 看门狗 DS1232 .- 20 -3.6.2 开关门中断脉冲 .- 20 -3.7 本章小结 .- 21 -第 4 章 系统软件设计 .- 22
10、-4.1 主程序图设计 .- 22 -4.2 子程序流程图 .- 23 -4.2.1 红外对射检测子程序流程图 .- 23 -4.2.2 行程开关子程序流程图 .- 24 -4.2.3 直流电机驱动子程序流程图 .- 24 -4.3 本章小结 .- 26 -总 结 .- 27 - 致 谢 .- 28 -参考文献 .- 29 -附录 1：公交站台上下客移门控制系统原理图 .- 31 -附录 2：公交站台上下客移门控制系统程序清单 .- 32 -长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）- 1 -第 1 章 概 述1.1 课题开发背景在以人为本的现代社会中，城市轨道交通的服务水平需要不断地提高。对乘
11、客安全、车站环境、节能等方面的要求也相应的不断提高。公交站台上下客移门系统正因为城市轨道交通的这些需求而产生的。公交站台上下客移门系统是设置在城市轨道交通车站站台边缘的一种安全装置。它将公交车与公交站台候车区域隔离开，在公交车到达和出发时可自动开启和关闭，为乘客营造了一个安全、舒适的候车环境。1.2 公交站台上下客移门系统概述从目前各国设置的站台上下客移门系统来看，主要有两种类型。第一类站台上下客移门是一道自上而下的玻璃隔离墙和活动门，沿着车站站台边缘和两端头设置，把站台乘客候车区与公交车进站停靠区域分隔开。这种站台上下客移门系统的主要功能是增加安全性、节约能耗以及加强环境保护第二类站台上下客
12、移门系统是一道上下不封顶的玻璃隔墙和活动门或不锈钢篱笆门，其安装位置与第一种方式基本相同。造价比第一种要低。这种类型的屏蔽门系统比第一种类型站台上下客移门相对简单，高度比第一种站台上下客移门低矮，空气可以通过站台上下客移门上部流通。因新技术应用此它相对第一种站台上下客移门来说，主要起了一种隔离作用，提高了站台候车乘客的安全，从此意义上说可以称其为“安全门”。不过它同时也还能起到一定的降噪作用。1.3 公交站台上/下客移门控制系统的主要功能公交站台上/下客移门控制系统电路主要包括无线收发电路，单片机电路，电机驱动电路，红外对射检测电路，行程开关电路，声光报警电路以及电源电路组成。通过各部分电路的
13、公共工作，实现了 BRT 公交站台上/下客移门控制长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）- 2 -系统电路的功能。在这个系统的设计中，我们采用的单片机是 AT89S52，电机驱动电路采用的是直流电机驱动。本电路可以对将要进站的车辆给出信号进行开/关移门，可以通过电机驱动模块对将要下车的乘客进行对点式开门，可以通过红外对射检测电路模块防止客人被夹，通过行程开关电路模块检测站台门开关门是否到位，还可以通过报警模块达到安全的。1.4 公交站台上/下客移门控制系统的设计要求（1）建立 BRT 公交站台模；（2）择适当的电机设计移门控制电路（步进电机、直流电机） ；（3）设计电机驱动电路或选用适合的电
14、机驱动器；（4）根据进站车辆给出的信号开/关移门；（5）采用点对点式的开门方式；（6）具有防夹检测及紧急控制；（7）具有一定的故障检测与报警功能；（8）系统电源设计1.5 本章小结本章主要从课题的研究背景和社会现状两方面说明我的研究课题。公交车作为城市交通工具，其主要功能是减轻地面交通的压力，具有方便、快捷、准时的特点，因此具有一定的客流吸引力。站台上下客移门在保护乘客安全、节省环控系统运营能耗、改善站台候车环境等方面都具有明显的效果。我国部分城市以在地铁站台安装，作为一项新技术的引用，站台上下客移门系统在城市轨道交通中发挥了非常重要的作用。长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）- 3 -第
15、 2 章 系统方案论证2.1 单片机最小系统电路的选型本设计要求体积小，检测点和控制点不多，程序不长，因此选用 ATMEL 公司生产的 51 系列产品 AT89C52 单片机。该单片机为双列直插式 DIP40 封装，它是一种带 4KB 闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机芯片，它采用静态 CMOS工艺制造，最高工作频率为 24MHz。它可以实现 3 个级别的程序存储器保护功能，有 32 个可编程 I/O 引脚，2 个 16 位计数/定时器，是目前市场上最常用的单片机芯片。一般地，电容 C1 和 C2 取 30pF 左右，晶体的振荡频率范围是 1.212MHz.如果晶体振荡频率过高，则系统的时钟频
16、率也高，单片机的运行速度也就快，所以选择常用的 12M 晶振频率，在此频率下，单片机一个机器周期为 1uS，运行速度较快。2.2 直流电机驱动模块的选型这里所用的芯片是高速运放 KF347，高速运放 KF347（也可以用 TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的 2.7V 基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347 的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。高速运放 KF347 有 8 个管脚。长春工业大学人文信息学院毕业设计
17、（论文）- 4 -表 2-1 直流电机驱动模块的选型电路模块元器件选型表 封装表直流电机模块序号 名称 代号 参数数量型号 规格封装型号1 无极性电容 C1 1u 1 陶瓷电容 RAD0.12 电解电容 C2 7pF 1 电解电容RB.2/.43 无极性电容 C3 0.1u 1 陶瓷电容 RAD0.14 三极管 Q1 Q7 9012 2 三极管 TO-220 5 三极管 Q2 Q8 9013 2 三极管 TO-2206 三极管 Q3 Q5 IRF9540 2 三极管 TO-220 7 三极管 Q4 Q6 IRF540 2 三极管 TO-2208 保险丝 F1 10A 1 保险丝 06039 二
18、极管 D1 D3D8 IN4148 3 二极管diode0.410 二极管 D4 D5 D6 D7 12V 4 二极管diode0.411 发光二极管 D2 YELLOW 1 发光二极管RB.2/.412 发光二极管 D9 red 1 发光二极管RB.2/.413 发光二极管 D10 green 1 发光二极管RB.2/.414 芯片 U1 KF347 1 芯片 DIP815 接口 J1 CON3 1 接口 SIP316 接口 J2 J4 CON2 2 接口 SIP217 接口 J3 CON4 1 接口 SIP4长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）- 5 -2.3 通信模块的选型2.3.1
19、 红外对射检测模块的选型本电路的设计主要以芯片 LM567、NE5532、CD40406 为主，以电阻、二极管、三极管灯泡等为辅构成的彩灯电路。其中 NE5532 是运算放大器，CD40106 为施密特触发器。LM567 为通用音调译码器，当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由 I 与 Q 检波器构成，由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。调节电位器 R8可以改变 LM567 的振荡频率。表 2-2 红外对射检测模块的选型 电路模块元器件选型表 封装表红外对射模块序号 名称 代号 参数 数量 型号 规格封装型号1 无极性电容 C1 0.01uF 1 陶瓷电容 RAD0.22 有极性电容 C4 100uF 1 电解电容RB.2/.43 发光二极管FS1 FS2 JS 3 发光二极管 RAD0.24 电位计 R6 1K 1 电位计 VR15 电位计 R8 10K 1 电位计 VR16 芯片 U1 LM567 1 LM567 DIP87 芯片 U2 NE5532 1 NE5532 DIP88 芯片 U3 CD40406 1 CD40406 DIP149 接口 J1 CON3 1 HWDS/DY SIP310 三极管 Q1 C9013 1 三极管 TO-18
