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基于stm32单片机红外线控制自动门(附件)【字数:9335】

2024-01-25 16:05编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本课题将以红外线控制自动门控制系统作为研究对象,通过对市面上相关产品的大量考察,归纳出其所呈现出的普遍问题,研发了一款性能更为优秀的红外线控制自动门控制系统,这款系统在正常工作状态下能够实现对玻璃门的拖动控制,结合其内部高性能传感器模块,能够采集门前是否有人经过,如果有人经过那么系统将自动转动步进电机,将玻璃门打开,管理员可以通过显示器来查看系统工作状态。在硬件系统中将以STM32微处理器作为核心部分,结合其他高性能功能模块来构建硬件框架,通过规范高效的线路布局,实现各个器件的有序排布。为对设计成果进行测试和验证,本论文设立了运行调试环节,在这个过程中对系统进行了大量的改进和测试,最后表现出了一种具备实用性和高性价比的红外线控制自动门系统,而且各项功能指标都符合要求。
目录
一、 引言 1
(一) 红外线控制自动门的发展背景 1
(二) 红外线控制自动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) 红外线控制自动门的方案设计 3
(二) STM32微处理器简介 3
(三) LCD1602液晶屏简介 4
(四) 步进电机简介 4
(五) ULN2003驱动芯片简介 5
(六) 热释电红外传感器简介 5
三、 系统硬件设计 7
(一) 最小系统电路设计 7
(二) 参数显示电路设计 7
(三) 玻璃门拖动电路设计 8
(四) 门前是否有人检测电路设计 9
四、 系统软件设计 11
(一) 红外线控制自动门的主程序流程设计 11
(二) 液晶显示子程序设计 12
(三) 玻璃门拖动子程序设计 13
(四) 门前是否有人检测子程序设计 14
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 19
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
红外线控制自动门的 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
发展背景
本文提出的意义在于在尽量提升红外线控制自动门控制系统使用性能的前提下,尽最大努力降低其研发成本,采取的措施是大量采用高性价比器件,选用最为优秀的设计方案,将每一个模块电路通过接口进行对接,实现红外线控制自动门系统快速的数据通信,从而实现各个预期需求。红外线控制自动门控制系统的实现方法有多种,其中占据较大比例的主要由微处理器和可编程控制器两类,尽管这两类控制器件在红外线控制自动门控制系统内部都是作为控制核心,但是它的实现原理村有明显的差异,并且其使用对象也存在不同,这需要从这两种控制处理器的原理和成本两个方面说起,红外线控制自动门控制系统如今已经被愈来愈多的使用者所接受,赢得了大量使用人群,现如今处理器芯片设计技术已经可以稳定实现32位数据运算能力,尽管它的性能在得到不断的提升,尽管如此,其成本却在不断被压缩,这也导致它的使用人群在持续提升,通过微处理器芯片实现的红外线控制自动门控制系统主要分布在民用场合,而PLC本身就是一种工业场合控制器,它在微处理器的技术上配备了很强大的稳定性能,使其研发成本远高于控制芯片,因此通过PLC实现的红外线控制自动门控制系统也就仅能适用于工业控制场合。目前市面上的红外线控制自动门控制系统主要以中高级别为主,由于低档次产品指标性能跟不上,无法满足用户日益苛刻的要求,所以正处于接近淘汰的状态,其份额正在持续被具有中高性能级别的红外线控制自动门控制系统所取代,这些中高档次产品的效果与低端产品相比,几乎是碾压级别的,通过对资料的查阅可以知道,研发者在对红外线控制自动门系统进行研发时,使用的是32位内核或是ARM系列产品来构建红外线控制自动门系统的硬件电路架构,使红外线控制自动门系统无论是在硬件电路层面还是软件驱动层面,都能够做到高端化,这些具有高端性能的数字芯片具有了高速的数据处理能力,与此同时凭着它的丰富的功能电路模块,使得红外线控制自动门控制系统可以在这些条件的配合下,轻易完成高超的性能指标,这是传统的8位微处理器所无法具备的,然而考虑到如今只有个别企业可以完全拥有对高端红外线控制自动门系统的研发能力,从而在市场上具备研发技术方面的垄断能力,使高档红外线控制自动门系统的售价无法降低,从而也就没有办法让它实现大范围普及。当前市场上最高水平的红外线控制自动门系统则以32位数字微处理器作为核心,这类数字式方案具备得天独厚的优点和优势,研发者能够通过软件程序代码的修改和添加,可以方便的实现对红外线控制自动门系统整体的维护和升级,压缩了红外线控制自动门控制系统更新换代的难度。
红外线控制自动门的国内外发展现状
红外线控制自动门系统发展到今天,已经构成了整体的数字化特点,国内和国外对于红外线控制自动门系统的研究现状有所不同,本次毕业设计进行了大量的调研工作,市面上的多数优秀设计方案使用的是高端微处理器作为主控,一份科学杂志文章显示,高端的红外线控制自动门系统不断吸收用户,赢得了更多的市场份额,而中低端的红外线控制自动门系统的竞争力和优势不断下降,由于设计高端红外线控制自动门系统的每一项成本得到压缩,海内外研发群体在对红外线控制自动门系统的研发方面取得了不同的成果,通过对大量资料的调研可以发现,西方国家对于红外线控制自动门系统的研发起步较早,发展到现在已经积累了大量的经验和研发成果,内地很晚才进入到对红外线控制自动门系统的研究领域,在近几年来,东南沿海高校和企业对于红外线控制自动门系统的研究热情较高,投入的各项经费比例不断增长,由于红外线控制自动门系统的用户人群不断扩升,这样就基本上促进了红外线控制自动门系统的不断发展。
本文主要研究内容
本文提出了“基于STM32微处理器红外线控制自动门”的设计课题,使用STM32微处理器来作为主控,将要设计一款红外线控制自动门系统,通过STM32微处理器里面的高端处理器内核当作重要部分,实现软件算法的运行,实现对红外线控制自动门系统各项功能指标的操控,在设计内容方面,本课题将整个红外线控制自动门系统划分为各个功能子模块,通过系统设计,使得这款系统在正常工作状态下能够实现对玻璃门的拖动控制,结合其内部高性能传感器模块,能够采集门前是否有人经过,如果有人经过那么系统将自动转动步进电机,将玻璃门打开,管理员可以通过显示器来查看系统工作状态。

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