1、毕业论文文献综述 电子信息工程 自动门禁系统的研究 摘要： 随着经济的发展和人民生活水平的提高，自动门的应用也越来越广泛，它已经成为宾馆、超市等现代建筑所必备的，是建筑智能化水平的重要指标。自动门控制系统作为自动门系统的控制核心，决定了自动门系统的性能。国外生产的自动门控制系统性能比较优良，但是价格偏高；国内的同类产品虽然价格便宜，但是性能较差，故障率较高。本文研究一种基于 MC68HCllKl单片机的自动门控制系统，功能强大，运行可靠，用户操作方便，而且成本适中，在市场上有较强的竞争力。 关键词： 自动门；单片 机；控制系统 1 引言 自动门从理论上理解应该是门的概念的延伸，是门的功能根据人
2、的需要所进行的发展和完善。自动门是指：可以将人接近门的动作（或将某种入门授权）识别为开门信号的控制单元，通过驱动系统将门开启 ,在人离开后再将门自动关闭，并对开启和关闭的过程实现控制的系统。 2 自动门的国内外的研究现状及趋势 近年来，“城市建设”唱响了中国城市化进程的主旋律。自动门行业此历史契机下有了非常广阔的生存和发展空间，且不久的将来，中国将成为自动门用户最多的国家。为了抢占市场先机，国外厂商纷纷涌入，据有关数据统计，已有 70 个品牌的自动门厂商率先进驻中国市场。同时，本土企业也如雨后春笋般悄然兴起。尽管自动门业已不是“罕见的肥缺”，但在中国却没有真正意义上的巨头。据了解，中国的自动门
3、市场份额被近百上千家的企业所占据，即便是市场份额在十几个百分点的中型企业（如北京凯必盛自动门技术有限公司），也不拥有对市场的决定权。随着国内自动门企业不断扩大产能以期取得规模优势，自动门业产能过剩的迹象已经显现出来，行业竞争走向白热化在所难免。同时，如同其他行业一样，自动门业也不乏有些进口品牌是在国外采购组装冠以商标进入中国的，这使国内市场并不纯净， 加之自动门设备和门体的生产质量良莠不齐，自动门市场亟待走向规范化管理。因此，抬高行业的准入门槛，增强企业的自身实力已成为行业发展的共识。好在企业和主管部门都已经意识到行业标准化的重要作用。因此既适合我国实际情况，又达到国际先进水平。而对于竞争日趋
4、激烈的自动门市场，在目前的这种竞争态势下，企业只有以技术领先及科学的渠道管理才能使潜在的竞争对手望而却步；以实行总成本领先的策略，加大生产，形成规模经济，降低成本来构筑自动门业强大的进入壁垒。 随着自动门行业向着技术供应和维修服务方向转移的同时，行业拓展成为开辟利润 空间的新途径。而目前，也许只有在快速发展的中国才可能有这样的契机。随着我国城市、城际交通基础设施的日渐完善，人们对车站以及列车的服务要求越来越高，因此，自动门行业便找到了一块新的土壤。随着北京、天津、上海、广州、大连、长春、武汉、深圳、重庆、南京等 10 个城市陆续建成轨道交通，新型列车及电气化列车的开发速度也在大大加快。因此，为
5、了满足新型列车停站时间短，运行速度快，输送客量大的特点，对车门、站门的的可靠性和安全性就成为提速和高速列车不可忽视问题。正因门的可靠性和安全性与乘客有着最直接的关系，因此一般列车上的 门主要包括侧门、外端门、内端门等，且作为保护乘客安全的重要运动部件，新型客车中侧门一般为自动门。由于自动门除了满足基本的使用功能外均有防挤压及关门缓冲等安全保护功能，确保了列车停站时间，也保障了乘客能顺畅通过并防止在工作中将乘客挤伤。而随着国内基础设施建设的日臻完善，适用于快速列车的自动门行业，将以技术输出及维修服务作为主要的业务拓展方向。 3 自动感应门的应用原理和组成 自 动感应门的基本工作原理。 首先，平移
6、式自动感应门机组由以下部件组成：（ 1） 主控制器：它是自动感应门的指挥中心，通过内部编有指令程序的大规 模集成块，发出相应指令，指挥马达或电锁类系统工作；同时人们通过主控器调节门扇开启速度、开启幅度等参数。（ 2） 感应探测器：负责采集外部信号，如同人们的眼睛，当有移动的物体进入它的工作范围时，它就给主控制器一个脉冲信号；（ 3）动力马达：提供开门与关门的主动力，控制自动感应门门扇加速与减速运行。（ 4）自动感应门扇行进轨道：就象火车的铁轨，约束门扇的吊具走轮系统，使其按特定方向行进。（ 5）门扇吊具走轮系统 :用于吊挂活动门扇，同时在动力牵引下带动门扇运行。（ 6）同步皮带（有的厂家使用三
7、角皮带）：用于传输马达所产动力 ，牵引自动感应门扇吊具走轮系统。（ 7）下部导向系统：是自动感应门门扇下部的导向与定位装置，防止门扇在运行时出现前后门体摆动。 当自动感应门门扇要完成一次开门与关门，其工作流程如下： 感应探测器探测到有人进入时，将脉冲信号传给主控器，主控器判断后通知马达运行，同时监控马达转数，以便通知马达在一定时候加力和进入慢行运行。马达得到一定运行电流后做正向运行，将动力传给同步带，再由同步带将动力传给吊具系统使自动感应门扇开启；自动感应门扇开启后由控制器作出判断，如需关自动感应门，通知马达作反向运动，关闭自动感应门 。 4 自动门门禁系统的实现 工作原理 自识别技术是一种能
8、自动识别特定在载体上的身份信息的技术。门禁系统就是利用这些自识别技术识别进出人员的身份和权限 , 与系统中的权限说明相比较后 , 作出相应的反应。首先 , 选择一种数据采集终端作为自识别设备 ,将门禁的权限说明写入其中。当外界有信息输入时 ( 如卡 ) , 将输入的身份信息在权限说明中进行查找 , 如有 , 则输出一个开门信号 , 打开门锁 , 并启动自动门 , 让其进入 , 几秒钟后 , 门又自动关上 , 并上锁 ;其次选择一种适合安装在自动门上的电子锁。选择台湾UN ITECH 公司 生产的 MR350TA 数据采集终端 ( 120KB EPROM) 来作为自动门的门禁机 , 该终端具有可
9、任意编程的特点 ,可以用磁卡、条码或射频这三种方式输入信息 , 机内内置一组继电器输出。电子锁可选择北京华世佳公司生产的磁控门锁 , 与一般电子锁不同的是 , 它具有磁控特性 , 只有当门关好后 , 装在门上的磁体触发装在门框上锁体内的磁控开关 , 锁头方能伸出 , 门未关好则不上锁 , 这样就避免了锁头卡死。 硬件配置 硬件配置有述门禁机、电子锁 , 还有宁波自动门厂生产的 AD-II型自动门、自制控制箱、松下出门按钮、松下单键总 台开关及 486/ 68 8MB、 540MB 硬盘以上计算机、门禁管理软件包。 软件开发 Job gen pro是厂家专门开发的 DOS版门禁软件开发工具 ,
10、用它可以编制任意需求的门禁软件 , 并可下载到门禁机内 , 十分方便快捷。图 1为门禁软件的流程图。 图 4-1 门禁系统软件流程图 还有自动门广泛于各种商厦、宾馆、车辆频繁出入的大中型企业的出入口。我们运用最多的是平移式自动门，该平移式自动门计算机控制系统具有自动识别已在系统中登录的本单位车辆并自动控制开、关动作的功能。 工作原理 计算机控制系统主要由无线 收发、红外线探测及 8031 单片机系统等部分组成。无线收发部分用于出入车辆向系统提出开门申请。其接收装置安装于自动门旁 , 发射部分安装于每辆在计算机系统内注过册的汽车上。当车靠近大门时 , 车上的发射器发出开门请求信号 , 接收器收到
11、信号后 , 传给计算机进行解码 , 以确认该车是否已经注册。若认定该车已经注册 , 则控制开门 , 允许该车出入。门开后 , 红外线探测部分对车辆出入过程进行监视。 系统硬件 红外线探测部分采用普通红外发射接收对管组成发射、接收电路。无线信号发送电路采用专用集成电路 SAA3010 外配晶振、 驱动器和红外发光二极管组成。该编码脉冲再经 38kHz 载波调制后送红外发光二极管发射。接收电路由集成电路 TDA3048 和红外光敏二极管组成。 软件设计 系统软件由初始化程序、主程序及一些子程序组成。系统启动后 , 首先进入初始化程序。在初始化程序中 , 开放外中断 0 和外中断 1, 设置相应的起
12、始标志 , 作好接收开门请求信号的准备 , 然后转入主程序。进入主程序后 , 首先循环检测自动门是否已关到位 , 若已关到位 , 是否有车发来请求出入信号 , 直到检测出有车请求出入后退出循环 , 转入对收到的信号解码。解码后将解出的 车号与事先存于 EPROM 中已注册的车号逐一比较 , 若查出有此车号 , 则发出控制开门信号 , 否则返回初始程序。发出开门信号后 , 则不断检测红外探测信号及门开到位信号 , 以判断该车出入过程是否已完毕。直到出入过程完毕 , 发出关门信号 , 启动打印机打印。然后返回主程序初始部分 , 等待下一辆车出入。子程序由解码、查询、延时等子程序组成。 总结 自动门
13、设计的主要内容包括：首先进行方案设计，然后设计了系统硬件电路和相应的系统软件，最后研制了自动门控制系统的原理样板和设计功能验证。该系统用红外线传感器对进入感应区域的移 动物体进行实时检测，当移动物体进入感应区域时 ,红外线传感器接收到的信号经过模数转换变成数字信号并发送到单片机，单片机输出指令控制电机的转动，然后电机带动传动机构使门开启，当感应到人已不在感应区域时关门。 参考文献 1张洪润 ,孙悦 ,张亚凡 .单片机原理及应用 M,清华大学出版社 ,2008.11. 2李朝青 ， 单片机原理及接口技术 M， 北京航空航天大学出版社 ,2005.10. 3 李刚民 ,曹巧媛 ,曹琳琳 ,陈忠平
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