畢業(yè)設(shè)計---有軌自動伸縮門的原理與調(diào)試

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）</b></p><p>　　論文題目：有軌自動伸縮門的原理與調(diào)試 </p><p>　　系 別：　電子信息工程　　　　 </p><p>　　專 業(yè)：　電子信息技術(shù)　　　　　</p><p>　　班 級：　電子信息0812　　　　 </p>

2、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要 1</b></p><p>　　1.伸縮門的認(rèn)識1</p><p>　　1.1伸縮門的定義1</p><p>　　1.2伸縮門的作用和特點1</p><p>　　1.3有軌自動伸縮門系

3、統(tǒng)的基本構(gòu)成1</p><p>　　2.無軌伸縮門控制系統(tǒng)工作原理2</p><p>　　2.1.整流電路工作原理3</p><p>　　2.2.主芯片管腳說明3</p><p>　　2.3.開關(guān)電路工作原理4</p><p>　　2.4.軟啟動電路工作原理4</p><p>　　2

4、.5.繼電器的工作原理5</p><p>　　2.6.限位電路工作原理5</p><p>　　2.7.紅外防撞電路工作原理6</p><p>　　2.8.PT2272譯碼器管腳說明6</p><p>　　3.有軌伸縮門產(chǎn)品的調(diào)試7</p><p><b>　　3.1外觀檢驗8</b>&

5、lt;/p><p><b>　　3.2電流測試8</b></p><p>　　3.3主板工作電壓9</p><p><b>　　3.4電機輸出9</b></p><p>　　3.5限位功能測試9</p><p>　　3.6紅外功能測試9</p><p

6、>　　3.7遙控功能測試10</p><p>　　3.8報警接口測試10</p><p>　　3.9測接收距離與晶振振蕩10</p><p><b>　　3.10記錄11</b></p><p><b>　　結(jié)束語11</b></p><p><b>

7、;　　致辭11</b></p><p><b>　　附錄11</b></p><p><b>　　參考文獻12</b></p><p>　　有軌自動伸縮門控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　摘要：門和人類文明是孿生的，21世紀(jì)的今天無軌伸縮更加突出了安全理念，強調(diào)了有效性：有效地防范

8、、通行、疏散，它應(yīng)用在酒店、機場、購物中心、銀行、寫字樓等大中型公共場所，起到方便車輛進出，車輛管理，節(jié)省人力的作用，而它的核心是控制器，起到指揮作用。以下是介紹伸縮門控制器的基本知識，有軌伸自動縮門生產(chǎn)要求和控制系統(tǒng)各組成部分的工作原理。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 伸縮門 系統(tǒng)工作原理 調(diào)試</p><p><b>　　1.伸縮門的認(rèn)識</b>&

9、lt;/p><p><b>　　圖一：伸縮門實物圖</b></p><p><b>　　1.1伸縮門的定義</b></p><p>　　伸縮門是各類工礦企業(yè)、經(jīng)常進出的公共場所、娛樂場所、賓館飯店等庭院圍墻門。采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼等材料制作，平行四邊形原理交接，伸縮靈活。驅(qū)動器采用特種電機驅(qū)動，蝸桿蝸輪減速，并設(shè)有手動離合器，停電時

10、可手動啟閉。伸縮門為伸縮棚格型，具有啟閉平穩(wěn)、透視門體，開啟后占用空間小等特點[2]。</p><p>　　1.2伸縮門的作用和特點</p><p>　　1.2.1手動控制“開”，“停”，“關(guān)”。</p><p>　　1.2.2 遙控控制“開”，“?！保瓣P(guān)”:通過遙控器上的“開”、“停”、“關(guān)” </p><p>　

11、　分別控制“開”，“?！?，“關(guān)”。</p><p>　　1.2.3時間保護：電機運行一段時間后（時間1-60秒可調(diào)），自動停止。</p><p>　　1.2.4紅外防碰撞反轉(zhuǎn)接口：門在前進中如遇到障礙物能自動停止并后退（該</p><p>　　功能要求安裝紅外防碰撞探頭）。</p><p>　　1.2.5 地感限位：門在開到位時、或者關(guān)到位時

12、，系統(tǒng)自動由開或停跳至停[1]</p><p><b>　　狀態(tài)。</b></p><p>　　1.3有軌自動伸縮門系統(tǒng)的基本構(gòu)成</p><p>　　圖二：伸縮門的系統(tǒng)構(gòu)成方框圖</p><p>　　自動伸縮門系統(tǒng)的硬件電路由接收電路、CF745單片機、直流電機等組成（作為發(fā)射介質(zhì)的遙控器是現(xiàn)成提供的）。該系統(tǒng)是由遙控

13、器(PT2262)發(fā)出信號到接收模塊,再通過PT2272譯碼器進入到單片機CF745,該單片機進行一定的程序,從而促使電機運轉(zhuǎn)工作。整個電路原理方框如圖二。</p><p>　　圖三：遙控器 圖三：臺式發(fā)射器</p><p>　　圖五；紅外防撞探頭 圖

14、六：磁棒</p><p>　　圖七：電機 </p><p>　　2.有軌伸縮門控制系統(tǒng)工作原理</p><p>　　2.1.整流電路工作原理</p><p>　　輸入220V市電,通過變壓輸出約14V的交流電,再通過橋式整流、電容濾波輸出約18V電壓VCC1，然后通過L7812

15、三端穩(wěn)壓管輸出穩(wěn)定的5V電壓VCC。</p><p>　　二極管D7，D8輸出約11.5V電壓irq。作為軟啟動的采樣電壓。其中電解電容C1與C2的作用是為電源濾波降低紋波系數(shù)，瓷介電容為主芯片CF745濾除噪聲干擾，保護芯片。</p><p>　　2.2.主芯片管腳說明</p><p>　　2.2.1 RA0-RA3 I/O輸入輸出口A,對應(yīng)內(nèi)部的f5,是一個4位

16、I/O端口,可位控。</p><p>　　2.2.2 RB0-RB7 I/O輸入輸出口B,對應(yīng)內(nèi)部的f6,是一個8位I/O端口,可位控。分別為關(guān)輸入7腳、停輸入9、開輸入10、開限位輸入11、關(guān)限位輸入12和紅外輸入13。</p><p>　　2.2.3 LOCK1實時時鐘/計數(shù)器輸入端,在此端口輸入信號的上升沿或下降沿計數(shù),邊沿可通過軟件選擇。</p><p>　

17、　2.2.4 MCLR 主復(fù)位端,當(dāng)MCLR為低電平時對單片機復(fù)位。</p><p>　　2.5.5 OSC1 振蕩信號輸入端。這個端口用于外部振蕩信號的輸入,用RC振蕩時,它接RC電路,用石英振蕩電路時,接石英晶體一端。</p><p>　　2.2.6 OSC2 振蕩信號輸出端。在用石英晶體振蕩器或陶瓷振蕩器時通過一個串聯(lián)電阻R接振蕩晶體一端,在RC振蕩時常作CLKOUT輸出（CLKOU

18、T=1/4fosc）。</p><p>　　2.2.7 VDD 電源電壓。一般為5V,其范圍在2.5-6.25V之間。</p><p>　　2.2.8 Vss 地端。</p><p>　　2.3.開關(guān)電路工作原理</p><p>　　以按鍵S1為例：當(dāng)按下開關(guān)S1時，5V直流電輸入，通過R4后的電壓變到4.5V，然后輸入到主芯片CF745的i

19、close腳，芯片再給oclose腳輸出輸出5V電壓給LED1，LED1亮起。其中R4、R5、R6、R11、R12、R13，為分壓作用。C11、C12、C9保護芯片，防止尖峰脈沖。</p><p>　　2.4.軟啟動電路工作原理</p><p>　　MOC302是一個光電耦耦合器，當(dāng)按下開關(guān)按鈕時，芯片orq叫輸出一個越來越密集的脈沖（脈沖電壓為3.5V），一秒后輸出一個5V的高電平。&l

20、t;/p><p>　　Q4是一個雙向可控硅，G端為可控端，當(dāng)G端由脈沖來時，Q4導(dǎo)通。T1接電源的一根線，T2接電機。</p><p>　　當(dāng)有脈沖來時，U5為Q4提供一個脈沖，Q4導(dǎo)通，電機運轉(zhuǎn)。當(dāng)來第二個脈沖時Q4又導(dǎo)通，電機繼續(xù)轉(zhuǎn)動。脈沖越來越密集，電機速度越來越快，直到輸出的為一個穩(wěn)定的高電平時，可控硅完全導(dǎo)通，電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。RTC1是一個壓敏電阻，防止電壓過大，保護脆弱的可控硅。&

21、lt;/p><p>　　2.5.繼電器的工作原理</p><p>　　在oclose腳沒有電壓時，三極管Q2（9013）處于截止?fàn)顟B(tài)VCC1電流不能流過繼電器，開關(guān)無法吸合。當(dāng)芯片oclose腳給出信號時（5V直流電），三極管由截止?fàn)顟B(tài)進入導(dǎo)通狀態(tài)，VCC1提供的電流流過繼電器，繼電器吸合。電機開始運轉(zhuǎn)。當(dāng)按下停鍵時，oclose沒有電壓，三極管截止，開關(guān)斷開，電機停止。其中二極管是保護三極管

22、的。因為當(dāng)斷電瞬間，繼電器里的電圈開始產(chǎn)生一個很大的反向電流，可達到原電壓的3倍。用二極管把電圈的電流回流回來。</p><p>　　2.6.限位電路工作原理</p><p>　　限位開關(guān)又稱行程開關(guān)，可以安裝在相對靜止的物體(如固定架、門框等，簡稱靜物)上或者運動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。當(dāng)動物接近靜物時，開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)的接點引起閉合的接點分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點閉合。由開關(guān)接點

23、開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C。</p><p>　　在伸縮門的兩側(cè)埋有磁鐵（磁鐵的極性必須相同），在伸縮門的門頭上裝有磁棒，當(dāng)磁棒感應(yīng)到地上的磁鐵時磁棒自動吸合。</p><p>　　以開限位為例：在限位接線柱上，VCC（5V）接磁棒一端，ocl為開限位接線柱，接磁棒另一端，ocl然后連接到主芯片CF745的11腳上。當(dāng)磁棒感應(yīng)到地上的開限位磁鐵時，磁棒導(dǎo)通，芯片的ocl腳得到一個電壓，

24、由芯片工作讓電機停止運轉(zhuǎn)，并且開指示燈熄滅，并且再按開鍵無效。</p><p>　　2.7.紅外防撞電路工作原理</p><p>　　在門頭上安裝有紅外發(fā)射器。 hw端接紅外一端，VCC接紅外的另一端。當(dāng)門處于關(guān)狀態(tài)時，如果紅外感感應(yīng)到有物體遮擋時，紅外里面開關(guān)導(dǎo)通，使hw有電壓，當(dāng)把這種號傳遞給主芯片，門會由關(guān)狀態(tài)跳到停狀態(tài)，然后再跳到開狀態(tài)。紅外電路電路也限位電路相同，在此不依依贅述。

25、 </p><p>　　2.8 PT2272譯碼器管腳說明</p><p>　　表一：PT2272譯碼器的管腳說明</p><p>　　從遙控器和臺式發(fā)射器發(fā)出信號，由接收模塊接收到信號，然后傳遞給U3。經(jīng)過U3的解碼，輸出相應(yīng)的信號給主芯片，使主板作出相應(yīng)的動。[1] </p><p>　　3.有軌伸縮門的生產(chǎn)調(diào)試</p>&

26、lt;p>　　圖八：主板正面圖九：主板背面</p><p><b>　　3.1外觀檢驗：</b></p><p>　　1、元器件是否焊接到位，要求無浮件，板面應(yīng)整潔干凈。</p><p>　　2、在主板U4(CF745)主芯片上貼一張生產(chǎn)跟蹤單號。</p><p>　　圖十：U4(CF745)</p>

27、<p><b>　　3.2電流測試：</b></p><p>　　1、用萬用表打到交流20mA檔，萬用表其中一個表筆接到～220V電源一端，表筆另一端接主板上的電源接線柱，把萬用表串聯(lián)到主板上。在不按動主板上的任何開關(guān)鍵時，變壓器輸入電流應(yīng)為6mA到12mA之間。</p><p><b>　　圖十一：電源接線柱</b></p&g

28、t;<p>　　3.3主板工作電壓：</p><p>　　1、將主板接通～220V電源，用萬用表直流20V檔測GND與CF745第14腳電壓應(yīng)在4.85V～5.15V之間穩(wěn)定電壓，且分別按主板“開、關(guān)”鍵電壓變化不超過0.01V。（芯片有點的那一頭朝上，從左往右以U字型來數(shù)芯片的管腳）</p><p>　　2、主板在不按動任何開關(guān)時，用萬用表直流20V檔測“限位正極”（限位正

29、極在主板最下面的一排接線柱上）與GND 端的電壓應(yīng)在13V-19V之間電壓；分別按主板“開、關(guān)”鍵，電壓應(yīng)不小于10V。</p><p>　　3.4測電機輸出(在電機輸出上并接一個15W燈泡)：</p><p>　　電機測試：把電機輸入引線“L1、COM、L2”（L1、COM、L2分別在主板最下方的接線柱上）分別接主板電機輸出端的“開門、公共、關(guān)門”，按“開”鍵，開指示燈亮，電機運轉(zhuǎn)同時燈

30、泡亮；按“停”鍵再按“關(guān)”鍵，關(guān)指示燈亮，電機反向運轉(zhuǎn)同時燈泡亮。</p><p>　　電機測試：把電機輸入引線“L1、COM、L2”分別接主板電機輸出端的“開門、公共、關(guān)門”，按“開”鍵，開指示燈亮，電機運轉(zhuǎn)同時燈泡逐步均勻從暗到亮大約一秒鐘；按“?！辨I再按“關(guān)”鍵，關(guān)指示燈亮，電機反向運轉(zhuǎn)同時燈泡逐步均勻從暗到亮大約一秒鐘。</p><p>　　3.5限位功能測試:</p>

31、<p>　　將主板按置“開”狀態(tài)，用鑷子先短接“關(guān)到位”與“限位正極”，此時主板應(yīng)無動作，再短接“開限位”與“限位正極”；此時工作狀態(tài)由“開”狀態(tài)自動跳至“?！睜顟B(tài)，再按“開”鍵無效；短接“關(guān)到位”與“限位正極”解除，再按“開”鍵主板跳至“開”狀態(tài)。</p><p><b>　　圖十二：限位接口</b></p><p>　　2、將主板按置“關(guān)”狀態(tài)，用鑷

32、子先短接“開到位”與“限位正極”，此時主 板應(yīng)無動作，再短接“關(guān)到位”與“限位正極”；此時工作狀態(tài)由“關(guān)”狀態(tài)自動跳至“?！睜顟B(tài)，再按“關(guān)”鍵無效；短接“開到位”與“限位正極”解除，再按“關(guān)”鍵主板跳至“關(guān)”狀態(tài)。</p><p><b>　　3.6測紅外功能：</b></p><p><b>　　圖十三：紅外接口</b></p>

33、<p>　　1、將紅外防撞探頭接在主板P2接口上，探頭的正前方(紅色鏡片這端)不能有障礙物，當(dāng)主板處于“開、?！睜顟B(tài)時，用手擋在探頭的正前方，此時探頭指示燈亮主板無動作；當(dāng)主板處于“關(guān)”狀態(tài)時，用手擋在探頭的正前方，此時探頭指示燈會亮且工作狀態(tài)由“關(guān)”狀態(tài)跳至“停”狀態(tài)再到“開”狀態(tài)，4秒后自動跳至“?！睜顟B(tài)。</p><p>　　關(guān)紅外功能：將主板按置“關(guān)”狀態(tài)，用鑷子短接“關(guān)紅外”與“限位正極”

34、端口，此時紅外防撞功能關(guān)閉,用手擋在探頭的正前方，此時探頭指示燈亮主板無動作。</p><p><b>　　圖十四：紅外接線柱</b></p><p>　　3、開紅外功能：將主板按置“開”狀態(tài)，用鑷子短接“關(guān)紅外”與“限位正極”端口，此時再將主板按置“關(guān)”狀態(tài)，用手擋在探頭的正前方，此時探頭指示燈會亮且工作狀態(tài)由“關(guān)”狀態(tài)跳至“停”狀態(tài)再到“開”狀態(tài)，4秒后自動跳至“

35、停”狀態(tài)。</p><p>　　3.7遙控功能測試：</p><p>　　1、按發(fā)射器上“開、停、關(guān)”鍵，主板會有相應(yīng)的輸出。</p><p>　　3.8報警接口測試：（將報警小板接主板P5報警接口）</p><p><b>　　圖十五：報警接口</b></p><p>　　1、同時按下發(fā)射器“開

36、、?！眱涉I，報警聲響起（其中報警聲為中斷報警）手放開時報警聲停止。</p><p>　　2、將主板按置“關(guān)”狀態(tài)，用鑷子短接“關(guān)到位”與“限位正極”；此時主板工作狀態(tài)由“關(guān)”狀態(tài)自動跳至“?！睜顟B(tài)，2秒后拿開鑷子此時報警喇叭響，按“停”鍵報警聲停。再次用鑷子短接“關(guān)到位”與“限位正極”，報警喇叭響按停鍵報警聲停。</p><p>　　3.9測接收距離與晶振振蕩：</p>&l

37、t;p>　　測接收模塊距離：把示波器調(diào)到交流檔VOLTS/DIV旋鈕調(diào)到1V檔，調(diào)節(jié)SCALE旋鈕使顯示屏右下方顯示Time:500us。測GND與接收模塊輸出端（輸出端為四個管腳的中間的任意兩個）應(yīng)為3.2V以上清晰的矩形波。</p><p>　　圖十六：接收模塊晶振矩形波</p><p><b>　　圖十七：接收模塊</b></p><p

38、>　　測晶振頻率：把示波器調(diào)到交流檔VOLTS/DIV旋鈕調(diào)到1V檔，測GND與X1的兩個腳，晶振其中一腳電壓幅度應(yīng)在1V以上,另一腳電壓幅度應(yīng)在2.5V以上，頻率為4MHz，頻率允許偏差±0.002MHz (頻率在3.998MHz—4.002MHz之間)。</p><p>　　圖十八：晶振圖十九：晶振頻率</p><p><b>　　3.10記錄：</b&

39、gt;</p><p>　　1、初調(diào)合格后要對主板進行老化試驗，不合格的主板要進行維修，維修好后再進行老化，在老化過程中必須填寫老化觀察檢驗單。</p><p>　　2、總調(diào)合格后在主板上蓋上合格章，將合格主板按順序放入周轉(zhuǎn)框中，不合格的主板要進行維修，維修好后再調(diào)試</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><

40、p>　　自動伸縮門控制系統(tǒng)主要有發(fā)射接收模塊和控制模塊兩大體系</p><p>　　組成的。本文詳細(xì)分析了各個模塊的電路原理,介紹了整機的調(diào)試內(nèi)容.本系統(tǒng)具有智能紅外線探頭防碰撞裝置：門體在關(guān)閉過程中遇人或異物30-50cm可自動返回運行，從而保障車輛及行人的安全；過熱保護裝置：伸縮門電機在頻繁使用時電機溫度會隨時升高，機內(nèi)溫度可達到200度左右，這時電機會自動斷電，停止運行，機內(nèi)溫度降至90度左右時電機恢

41、復(fù)運行，確保電機不易燒壞延長電機使用壽命等功能。因此,伸縮門已廣泛應(yīng)用于生活小區(qū)，機關(guān)學(xué)校，企業(yè)事業(yè)單位等。它既美化環(huán)境、改善企業(yè)面貌、提升企業(yè)形象又有助于營造文明企業(yè)、文明工廠、文明 城市氣氛。但是其發(fā)射接收距離較短，有待進一步改進。</p><p><b>　　致辭</b></p><p>　　在這三個月的實習(xí)時間里，把在學(xué)校里學(xué)到的理論知識用到實踐上，從而深刻的

42、了解了我們在學(xué)校里學(xué)到的是什么。在公司里和大家相處的都很好，教會了我很多的東西。在這里真的很感謝他們。同時也感謝捷恩西公司能夠給我的這次機會，讓我去了解它，慢慢的被它吸引。最后謝謝我的指導(dǎo)老師xx，是她讓我的論文更加完善。</p><p>　　附錄1. L7812三端穩(wěn)壓器</p><p>　　L7812是三端正電源穩(wěn)壓電路，它有一個固定的電壓輸出。內(nèi)部有一定的電流限制，以及過</p

43、><p>　　熱保護和安全工作區(qū)的保護，使它基本上不會損壞。雖然是按照固定的電壓來設(shè)計的，但是當(dāng)接入適當(dāng)?shù)钠骷?，就能獲得各種不同的電壓和電流[5]。</p><p>　　附錄2.MOC3032光電耦合器</p><p>　　光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體

44、隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。</p><p>　　在發(fā)光二極管上提供一個偏置電流，再把信號電壓通過電阻耦合到發(fā)光二極管上，這樣光電晶體管接收到的是在偏置電流上增、減變化的光信號，其輸出電流將隨輸入的信號電壓作線性變化。光電耦合器也可工作于開關(guān)狀態(tài)，傳輸脈沖信號[3]。</p><p>　　附錄3.BTA16

45、雙向可控硅</p><p>　　雙向可控硅屬于NPNPN五層器件，三個電極分別是T1、T2、G。因該器件可以雙向?qū)?，故除門極G以外的兩個電極統(tǒng)稱為主端子，用T1、T2。表示，不再劃分成陽極或陰極。其特點是，當(dāng)G極和T2極相對于T1，的電壓均為正時，T2是陽極，T1是陰極。反之，當(dāng)G極和T2極相對于T1的電壓均為負(fù)時，T1變成陽極，T2為陰極。雙向可控硅由于正、反向特性曲線具有對稱性，所以它可在任何一個方向?qū)ā?/p>

46、</p><p>　　雙向可控硅第一陽極A1與第二陽極A2間，無論所加電壓極性是正向還是反向，只要控制極G和第一陽極A1間加有正負(fù)極性不同的觸發(fā)電壓，就可觸發(fā)導(dǎo)通呈低阻狀態(tài)。此時A1、A2間壓降也約1V。雙向可控硅一旦導(dǎo)通，即使失去觸發(fā)電壓，也能繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)。只有當(dāng)?shù)谝魂枠OA1、第二陽極A2電流減小，小于維持電流或A1、A2間當(dāng)電壓極性改變且沒有觸發(fā)電壓時，雙向可控硅才截斷，此時只有重新加觸發(fā)電壓方可導(dǎo)通[4

47、]。</p><p>　　參考文獻 </p><p>　　[1] 福州中美捷恩西科技有限公司內(nèi)部培訓(xùn)資料 </p><p>　　[6] 胡斌.圖表細(xì)說電子技術(shù)識圖.北京：電子工業(yè)出版社，2008（6）. </p><p>　　[7] 鄭應(yīng)光.模擬電子線路（一）.南京：東南大學(xué)出版