红外感应门控制系统设计【字数：8744】
本课题是基于市面上大多数相似控制系统的研究现状而提出的，旨在红外感应门系统的平均性能水平方面进行大幅度的提升，经过了STC89C51单片机微处理器芯片的嵌入以及数个高性能模块电路的搭建，并且通过C语言程序代码的控制，实现了自动检测玻璃门前是否有人并且当有人时自动拖动玻璃门进行开启的的智能红外感应门控制系统，与此同时系统还加入了智能保护流程，玻璃门开启和关闭瞬间移动速度会降低，防止对人体造成挤压伤害，用户还可以通过红外遥控来实现对感应门的遥控启动。在硬件系统的设计方面，将整个红外感应门系统划分成了STC89C51单片机最小系统电路部分以及参数显示子程序、ULN2003电脉冲放大子程序、红外检测子程序和HX1838红外一体接收头子程序等部分，而在软件部分则通过主程序以及各个子程序的构建，并且将各个程序流程进行优化和提升，使得软件系统和硬件系统的合理搭配，使得本课题设计的这款红外感应门系统表现出了优秀的工作效果。经过了多个角度并且反复的测试，这款系统无论在正常环境还是恶劣工作环境都能够长时间的稳定运行。
目录
一、 引言 1
（一） 红外感应门的发展背景 1
（二） 红外感应门的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 红外感应门的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） 红外对管传感器简介 4
（四） 步进电机简介 4
（五） HX1838红外一体接收头简介 5
（六） LCD1602显示器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 玻璃门拖动电路设计 7
（三） 门前人体检测电路设计 8
（四） 红外遥控接收电路设计 9
（五） LCD1602液晶屏电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 红外感应门的主程序流程设计 11
（二） 玻璃门拖动流程设计 12
（三） 门前人体检测流程设计 12
（四） 参数显示子程序流程设计 13
（五） HX *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
1838红外一体接收头子程序设计 14
总 结 16
致 谢 17
参考文献 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
附录四 程序 22
引言
红外感应门的发展背景
所谓的红外感应门系统在架构方面不单单是一种硬件架构或者纯软件代码，它是一种将微处理器芯片、LCD1602显示器、28BYJ步进电机、ULN2003步进电机驱动芯片、红外对管传感器和红外一体接收头等巧妙的连接在一起构成硬件系统后，随后通过C语言等程序语言编写出用于控制微处理器芯片的代码，通过编译器对C语言代码的编译功能将人机语言转换成机器代码后，通过特殊的烧录连接器将机器代码文件下载到微处理器芯片中进行执行，最终使得系统能够按照设计师所设计的动作进行执行，表现出各项智能功能，这就是所谓的红外感应门系统，一种将硬件电路和软件代码统一起来的系统。
本课题将要设计的这款红外感应门系统经过多年的发展后，普遍都能够实现高清显示参数、电脉冲信号功率放大、人体红外信号捕捉和遥控等一些功能，通过对现有的资料进行了详细查阅后可以总结出，红外感应门系统的性能优劣与其内部的主控器件的性能息息相关，在现在市场上，往往一些中高端的产品大多数都采用了全数字化微处理器芯片进行信号采集和处理，DSP处理器或者单片机和FPGA联合构建的架构是这些中高端产品最青睐的方案，由于DSP和FPGA芯片的内部硬件乘法器模块能够实现对信号快速的运算能力，尤其是需要一些卷积的算法，而大多数信号处理都需要这个运算过程，所以相比于单片机芯片，这种微处理器能够将数据运算过程表现的非常轻松。
说到红外感应门系统的发展过程，不得不说的是这种红外感应门系统要想实现更多更复杂的智能化功能，必须要借助传感器模块，通过高性能的传感器将外部的非电量信号（磁场、压力等）转换成电量信号（电压、电流、电阻等），传感器研发技术在最近几年也取得了飞速的发展，带动了红外感应门系统不断向高精度高智能化方向发展。红外感应门系统的发展过程中伴随着C语言、VHDL或者verilog等语言的进步而进步，在C语言刚问世时数据类型和逻辑关系非常模糊，红外感应门系统通过此时的C语言只能够设计出一些功能较为单一或简单的功能，离如今的智能化概念还差很远，而随着C语言的不断发展后，经过了革新换代，各种复杂的逻辑运算、操作指令都被丰富化，设计师能够将要实现的功能通过C语言中功能丰富的操作指令等进行转换，与此同时多种类型的变量类型也使得运算具有了精度效果，32位或者64位的微处理器芯片通过C语言中双精度等浮点变量能够非常高的运算处理结果。
红外感应门的国内外发展现状
国内外对于红外感应门系统的研究设计成果在近几年间取得了较大的进步，不但在这种控制系统的底层硬件架构方面进行了优化和改进，还将硬件电路中的一些冗余无效的电路进行剔除和替换，通过具有相同功能的程序代码或者数字集成芯片替代掉大面积的模拟电路结构，使得系统的外形体积进一步缩小。
根据一份电子科学方面的刊物报道的一项最新研究成果显示，这款内部采用红外感应门系统的研发成果的推出，进一步降低了目前市面上相关产品的平均售价，这款产品的研究者称在内部硬件电路方面，为了提升红外感应门系统对于外部数据的高速运算速度，他们采用了多核共存方式的ARM型CPU作为主控，通过多个CPU内核并行工作，使得红外感应门系统的多项智能功能被研发出来，对于外部信号的响应具有极快的速度。
本文主要研究内容
本课题的主要内容是在提出基于STC89C51单片机的红外感应门系统课题后，对课题最终能够实现的功能指标进行了反复推敲，力图能够在现有知识水平的前提下将这款红外感应门系统的性能达到最大化，结合目前市面上大多数红外感应门系统所能实现的功能指标，本课题将要实现如下预期功能指标：
1、能够通过与STC89C51单片机之间的并行接口实现待显示数据交互，将字符显示在屏幕上；
2、能够实现步进电机驱动电路设计，通过ULN2003芯片的配置，使得四相驱动脉冲得到功率放大，从而实现对玻璃门的自动拖动；
目录
一、 引言 1
（一） 红外感应门的发展背景 1
（二） 红外感应门的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 红外感应门的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） 红外对管传感器简介 4
（四） 步进电机简介 4
（五） HX1838红外一体接收头简介 5
（六） LCD1602显示器简介 5
三、 系统硬件设计 7
（一） 最小系统电路设计 7
（二） 玻璃门拖动电路设计 7
（三） 门前人体检测电路设计 8
（四） 红外遥控接收电路设计 9
（五） LCD1602液晶屏电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 红外感应门的主程序流程设计 11
（二） 玻璃门拖动流程设计 12
（三） 门前人体检测流程设计 12
（四） 参数显示子程序流程设计 13
（五） HX *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
1838红外一体接收头子程序设计 14
总 结 16
致 谢 17
参考文献 18
附录一 原理图 19
附录二 PCB图 20
附录三 元件列表 21
附录四 程序 22
引言
红外感应门的发展背景
所谓的红外感应门系统在架构方面不单单是一种硬件架构或者纯软件代码，它是一种将微处理器芯片、LCD1602显示器、28BYJ步进电机、ULN2003步进电机驱动芯片、红外对管传感器和红外一体接收头等巧妙的连接在一起构成硬件系统后，随后通过C语言等程序语言编写出用于控制微处理器芯片的代码，通过编译器对C语言代码的编译功能将人机语言转换成机器代码后，通过特殊的烧录连接器将机器代码文件下载到微处理器芯片中进行执行，最终使得系统能够按照设计师所设计的动作进行执行，表现出各项智能功能，这就是所谓的红外感应门系统，一种将硬件电路和软件代码统一起来的系统。
本课题将要设计的这款红外感应门系统经过多年的发展后，普遍都能够实现高清显示参数、电脉冲信号功率放大、人体红外信号捕捉和遥控等一些功能，通过对现有的资料进行了详细查阅后可以总结出，红外感应门系统的性能优劣与其内部的主控器件的性能息息相关，在现在市场上，往往一些中高端的产品大多数都采用了全数字化微处理器芯片进行信号采集和处理，DSP处理器或者单片机和FPGA联合构建的架构是这些中高端产品最青睐的方案，由于DSP和FPGA芯片的内部硬件乘法器模块能够实现对信号快速的运算能力，尤其是需要一些卷积的算法，而大多数信号处理都需要这个运算过程，所以相比于单片机芯片，这种微处理器能够将数据运算过程表现的非常轻松。
说到红外感应门系统的发展过程，不得不说的是这种红外感应门系统要想实现更多更复杂的智能化功能，必须要借助传感器模块，通过高性能的传感器将外部的非电量信号（磁场、压力等）转换成电量信号（电压、电流、电阻等），传感器研发技术在最近几年也取得了飞速的发展，带动了红外感应门系统不断向高精度高智能化方向发展。红外感应门系统的发展过程中伴随着C语言、VHDL或者verilog等语言的进步而进步，在C语言刚问世时数据类型和逻辑关系非常模糊，红外感应门系统通过此时的C语言只能够设计出一些功能较为单一或简单的功能，离如今的智能化概念还差很远，而随着C语言的不断发展后，经过了革新换代，各种复杂的逻辑运算、操作指令都被丰富化，设计师能够将要实现的功能通过C语言中功能丰富的操作指令等进行转换，与此同时多种类型的变量类型也使得运算具有了精度效果，32位或者64位的微处理器芯片通过C语言中双精度等浮点变量能够非常高的运算处理结果。
红外感应门的国内外发展现状
国内外对于红外感应门系统的研究设计成果在近几年间取得了较大的进步，不但在这种控制系统的底层硬件架构方面进行了优化和改进，还将硬件电路中的一些冗余无效的电路进行剔除和替换，通过具有相同功能的程序代码或者数字集成芯片替代掉大面积的模拟电路结构，使得系统的外形体积进一步缩小。
根据一份电子科学方面的刊物报道的一项最新研究成果显示，这款内部采用红外感应门系统的研发成果的推出，进一步降低了目前市面上相关产品的平均售价，这款产品的研究者称在内部硬件电路方面，为了提升红外感应门系统对于外部数据的高速运算速度，他们采用了多核共存方式的ARM型CPU作为主控，通过多个CPU内核并行工作，使得红外感应门系统的多项智能功能被研发出来，对于外部信号的响应具有极快的速度。
本文主要研究内容
本课题的主要内容是在提出基于STC89C51单片机的红外感应门系统课题后，对课题最终能够实现的功能指标进行了反复推敲，力图能够在现有知识水平的前提下将这款红外感应门系统的性能达到最大化，结合目前市面上大多数红外感应门系统所能实现的功能指标，本课题将要实现如下预期功能指标：
1、能够通过与STC89C51单片机之间的并行接口实现待显示数据交互，将字符显示在屏幕上；
2、能够实现步进电机驱动电路设计，通过ULN2003芯片的配置，使得四相驱动脉冲得到功率放大，从而实现对玻璃门的自动拖动；
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/215.html
