畢業(yè)設(shè)計--車庫門自動開閉控制系統(tǒng)設(shè)計

1、<p>　　本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 </p><p>　　題目：車庫門自動開閉控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　車庫門全自動門控裝置，其特征在于設(shè)有置于車庫內(nèi)和車庫外的主控制器以及安裝在車輛內(nèi)的密碼標(biāo)識器，主控制器由單片機(jī)、315M無線接收器、解碼器、鍵盤、數(shù)碼管和紅外對管組成，密碼標(biāo)識器

2、由無線發(fā)射器和編碼器。PT2262與PT2272地址和數(shù)據(jù)狀態(tài)一模一樣，PT2262電源端平時斷開，若快到了車庫門則按下按鈕通電，編碼器PT2262將地址和數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射模塊發(fā)射，同時無線接收器的輸出端接解碼器的輸入端，解碼器的輸出端VT接單片機(jī)的P3.3，若數(shù)據(jù)完全正確則車庫內(nèi)的單片機(jī)啟動電機(jī)開啟車庫門，同時紅外對管感應(yīng)次數(shù)計數(shù)，出車庫門后門自動下降，也可以通過按鈕屏蔽紅外對管，實現(xiàn)手動放下車庫門。之后取車時通過輸入密碼控制電機(jī)啟

3、動開門。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電子密碼鎖；單片機(jī)；無線收發(fā)模塊；PT2262/PT2272編解碼芯片；紅外對管；</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The garage door full-automatic door control equip, its characteristic lie i

4、n establish to place at the garage inside with flank of of lord controller and install in the vehicle of password marking machine, lord controller from list slice machine, 315 M wireless receive a machine and shoot mach

5、ine, coder and decoding machine, keyboard, figures tube with red outside to tube constitute, password marking machine from wireless receive a machine and shoot machine, coder and decoding machine.PT2262 an</p><

6、;p>　　Keyword：Electronics combination lock; List slice machine; The 315 M wireless receive and dispatch a mold piece;PT2262/PT2272 plait decoding chip; Red outside to the tube;</p><p><b>　　目 錄</b

7、></p><p><b>　　1引言1</b></p><p><b>　　2設(shè)計任務(wù)2</b></p><p>　　2.1設(shè)計并制作一個無線自動門電路2</p><p>　　2.2基本模塊2</p><p>　　3系統(tǒng)的總體設(shè)計3</p&g

8、t;<p><b>　　3.1單片機(jī)3</b></p><p>　　3.1.1單片機(jī)的說明及應(yīng)用3</p><p>　　3.1.2單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點3</p><p>　　3.1.3單片機(jī)的引腳配置4</p><p>　　3.24×4行列式掃描鍵盤8</p><

9、;p>　　3.2.1鍵盤工作原理8</p><p>　　3.2.2鍵盤工作方式9</p><p>　　3.3PT2262/PT2272編碼解碼芯片10</p><p>　　3.3.1PT2262/PT2272編碼解碼芯片原理10</p><p>　　3.3.2PT2262特點及應(yīng)用13</p><

10、p>　　4系統(tǒng)軟硬件設(shè)計14</p><p>　　4.1主要電路圖14</p><p>　　4.1.1單片機(jī)最小系統(tǒng)電路14</p><p>　　4.1.2鍵盤電路14</p><p>　　4.1.3數(shù)碼管顯示電路15</p><p>　　4.1.4無線發(fā)射及編解碼電路15</p&g

11、t;<p>　　4.1.5蜂鳴器及繼電器電路（見圖4-5）16</p><p>　　4.1.6系統(tǒng)硬件總圖（見圖4-6）16</p><p>　　4.2軟件設(shè)計流程圖（見圖4-7）17</p><p><b>　　5總結(jié)19</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)20<

12、;/b></p><p><b>　　謝 辭21</b></p><p>　　附錄 A 車庫門自動開閉系統(tǒng)設(shè)計C源程序清單..................................22</p><p>　　附錄 B 車庫門自動開閉系統(tǒng)Protel99總圖 </p><p><b>　　

13、1、引言</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)在擁有汽車的國人越來越多，對好的車庫門的需求也在不斷增大，同時外國先進(jìn)的車庫門不斷的占領(lǐng)中國市場，國產(chǎn)的車庫門還處于落后狀態(tài)。本文是對車庫門的機(jī)械和控制系統(tǒng)的具體設(shè)計說明,運(yùn)用了單片機(jī)對電機(jī)控制和紅外傳感控制的方法，實現(xiàn)了自動車庫門的各種功能。并且有利于自動車庫門的國產(chǎn)化，降低成本。自動照明設(shè)置，車庫門打開自動亮燈后自動熄滅，無需遙控器，可自動

14、識別和開啟，安全、便捷。</p><p>　　本設(shè)計使用編解碼芯片PT2262/PT2272以及315MHZ的無線收發(fā)模塊實現(xiàn)車輛的唯一識別，并且控制單片機(jī)自動關(guān)和開啟車庫門以及車庫內(nèi)燈的照明系統(tǒng)，單片機(jī)動態(tài)掃描鍵盤，只有在密碼輸入正確的情況下才能使單片機(jī)控制電機(jī)啟動車庫門，否則鋒鳴器報警。單片機(jī)在各個技術(shù)領(lǐng)域中的迅猛發(fā)展，我也想通過自己的能力充分發(fā)揮它的效用，在這個設(shè)計中，我選用的是51系列單片機(jī)，除了學(xué)以致用

15、，當(dāng)然與單片機(jī)應(yīng)用的很多特點分不開：</p><p>　　單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性。</p><p>　　系統(tǒng)構(gòu)建簡潔、易行，能方便的實現(xiàn)系統(tǒng)功能。</p><p>　　構(gòu)成的系統(tǒng)是一個計算機(jī)系統(tǒng)，相當(dāng)多的功能由軟件實現(xiàn)，故具有柔性特點。</p><p>　　有優(yōu)異的性能價格比。</p><p><b&

16、gt;　　2</b></p><p>　　設(shè)計并制作一個無線自動門電路（其結(jié)構(gòu)框圖如圖2-1）</p><p>　　圖2－1車庫門自動開閉控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p><b>　　基本模塊</b></p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)電路部分</p><p>　　解碼芯片PT2272

17、和315M的無線接收模塊</p><p>　　編碼芯片PT2262和315M的無線發(fā)射模塊</p><p>　　4×4行列式掃描鍵盤電路部分</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示電路部分</b></p><p>　　繼電器蜂鳴器照明部分</p><p><b>　　系統(tǒng)的總體

18、設(shè)計</b></p><p><b>　　單片機(jī)</b></p><p><b>　　單片機(jī)的說明及應(yīng)用</b></p><p>　　單片機(jī)的原名叫Microcontroller，即微型控制器。 顧名思義，單片機(jī)有別于通用微型計算機(jī)，它是專門為控制和智能儀器設(shè)計的一種集成度很高的微型計算機(jī)。其控制功能強(qiáng)，有優(yōu)異

19、的性能/價格比，有很高的可靠性。因而，單片機(jī)的應(yīng)用范圍在不斷的擴(kuò)大，它已經(jīng)成了生產(chǎn)中和人類生活中不可缺少的工具。</p><p>　　單片機(jī)的應(yīng)用體現(xiàn)在多個方面，如在控制過程中的應(yīng)用、智能儀器中的應(yīng)用、在機(jī)電一體化產(chǎn)品中的應(yīng)用、在家用電器中的應(yīng)用以及在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信中的應(yīng)用等等。本設(shè)計主要應(yīng)用了單片機(jī)在控制過程中的應(yīng)用。過程控制是微型機(jī)應(yīng)用最多、最有效的方面之一，單片機(jī)廣泛的用于過程控制。它既可以作為主機(jī)控制，

20、也可以作為分布式控制系統(tǒng)的前端機(jī)，對現(xiàn)場的信息進(jìn)行實時的測量和控制。單片機(jī)可用于開關(guān)量控制、順序控制及邏輯控制等。如鍋爐控制、電機(jī)控制、機(jī)器人控制、交通信號燈控制、造紙紙漿濃度控制、紙張定量水分及厚薄控制、雷達(dá)與導(dǎo)彈控制以及航天導(dǎo)航系統(tǒng)魚雷制導(dǎo)系統(tǒng)控制等。</p><p><b>　　單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計我用到的單片機(jī)是MCS-5

21、1系列單片機(jī)中的AT89S52，下面通過與通用微機(jī)的比較，來簡單介紹MCS-51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點。</p><p>　　就CPU的結(jié)構(gòu)來說，通用微機(jī)的CPU內(nèi)部有一定數(shù)量的通用或?qū)Ｓ眉拇嫫鳎鳰CS-51系列單片機(jī)則在數(shù)據(jù)RAM區(qū)開辟了一個工作寄存器區(qū)。該區(qū)共有4組，每組8個寄存器，共計可提供32個工作寄存器，相當(dāng)于通用微機(jī)CPU中的通用寄存器。除此之外，MCS-51系列單片機(jī)還頗具特色的21個特殊功能寄存器

22、SFR.要理解MCS-51系列單片機(jī)的工作，就必須對特殊功能寄存器SFR的工作有清楚地了解。SFR使具有40條引腳的單片機(jī)系統(tǒng)的功能有很大的擴(kuò)展。由于這些SFR的作用，每個通道在程序控制下，都可有第二功能，從而使得有限的引腳能衍生出更多的功能。而且，利用SFR可完成對定時器、串行口、中斷邏輯的控制，這就使得單片機(jī)可以把定時/計數(shù)器、串行口、中斷邏輯等集成在一個芯片上。</p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)在

23、存儲器結(jié)構(gòu)上與通用微機(jī)也有不同之處，通用微機(jī)中程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器時一個地址空間，而單片機(jī)把程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器分成兩個獨(dú)立的地址空間，采用不同的尋址方式，使用兩個不同的地址指針，PC指向程序存儲器，DPTR指向數(shù)據(jù)存儲器。采用這種結(jié)構(gòu)主要是考慮到工業(yè)控制的特點。一般工業(yè)控制系統(tǒng)中，需要較大的程序存儲器空間和較小的隨機(jī)存儲器空間，不同于通用微機(jī)需要較大的數(shù)據(jù)存儲器空間。</p><p>　　MCS-51系列單

24、片機(jī)在輸入輸出接口方面的特點是，通道口引線在程序的控制下都可有第二功能，可由用戶系統(tǒng)設(shè)計者靈活選擇。比如數(shù)據(jù)線和地址線8位分時合用通道0，而地址線高8位與其它信號線也可合用通道2。由于存儲器和接口都在片內(nèi)，就給應(yīng)用提供了方便，往往只在其引腳處增加驅(qū)動器即可簡化接口設(shè)計工作，提高單片機(jī)與外設(shè)數(shù)據(jù)交換的處理速度。同時，功能變換和選擇由相應(yīng)的指令來控制實現(xiàn)，而不是靠硬件上的跳線短接等方法實現(xiàn)。MCS-51系列單片機(jī)I/O一線多功能的特點方便了

25、用戶，但在組成應(yīng)用系統(tǒng)時，也應(yīng)根據(jù)其特點分時使用。</p><p>　　MCS-51系列單片機(jī)的另一個顯著特點是內(nèi)部有一個全雙工串行口，即可同時發(fā)送和接收；有兩個物理上獨(dú)立的接收、發(fā)送緩沖器。發(fā)送緩沖器只能寫入不能讀出，接收緩沖器只能讀出不能寫入。在程序的控制下，串行口工作與四種工作方式，用戶可根據(jù)需要，設(shè)定為移位寄存器以擴(kuò)展I/O口和外接同步輸入輸出設(shè)備，或用作異步通信口，以實現(xiàn)雙機(jī)或多機(jī)通信，極為方便的組成分

26、布式控制系統(tǒng)。</p><p>　　最后還值得一提的是，MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部有一個功能相對獨(dú)立的位處理（即布爾處理機(jī)），因而其具有較強(qiáng)的位處理功能。</p><p><b>　　單片機(jī)的引腳配置</b></p><p>　　MCS-51單片機(jī)采用40引腳雙列直插封裝（DIP）形式。對于CHMOS單片機(jī)除采用DIP形式外，還采用方形封裝工藝

27、。由于受到引腳數(shù)目的限制，所以有部分引腳具有第二功能。圖3-1是MCS-51中AT89S52的引腳圖</p><p>　　圖3-1 AT89S52的引腳圖</p><p>　　在單片機(jī)的40條引腳中，有2條用于主電源的引腳，2條外接晶體的引腳，控制或其他電源復(fù)用引腳RST/ Vpd、ALE、和VPP，32條輸入/輸出引腳。下面就本系統(tǒng)用到的引腳分別說明這些引腳的名稱和功能。</p&g

28、t;<p>　　主電源引腳Vcc和Vss</p><p>　　Vcc：接+5V電源</p><p><b>　　Vss：接電源地</b></p><p>　　鐘電路引腳XTAL1和XTAL2</p><p>　　XTAL1：接外部晶體的一端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是反相放大器的輸入端，該放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。在

29、采用外部時鐘電路時，對于HMOS單片機(jī)，此引腳必須接地；對CHMOS單片機(jī)，此引腳作為驅(qū)動端。 </p><p>　　XTAL2：接外部晶體的另一端。在單片機(jī)內(nèi)部，接至上述振蕩器的反相放大器的輸出端，振蕩器的頻率是晶體振蕩頻率。若采用外部時鐘電路時，對于HMOS單片機(jī)，該引腳輸入外部時鐘脈沖；對于CHMOS單片機(jī)，此引腳應(yīng)懸空。</p><p>　　信號引腳RST/Vpd</p>

30、;<p>　　RST/Vpd:復(fù)位/備用電源輸入端。單片機(jī)上電后，只要在該引腳上輸入24個振蕩周期（2個機(jī)器周期）寬度以上的高電平就會使單片機(jī)復(fù)位；若在RST與Vcc之間接一個10μF的電容，而在RST與Vss之間接一個8.2KΩ的下拉電阻，則可實現(xiàn)單片機(jī)上電自動復(fù)位。</p><p>　　RST/Vpd具有復(fù)用功能，在主電源Vcc掉電期間，該引腳可接上+5V備用電源。當(dāng)Vcc下掉到低于規(guī)定的電平，

31、而Vpd在其規(guī)定的電壓范圍內(nèi)時，Vpd就向片內(nèi)RAM提供備用電源，以保持片內(nèi)RAM中的信息不丟失，復(fù)電后能繼續(xù)正常運(yùn)行。</p><p>　　輸入/輸出（I/O）引腳P0、P1、P2和P3</p><p>　　MCS-51單片機(jī)有4個雙向并行的8位I/O口P0～P3，P0口為三態(tài)雙向口，可驅(qū)動8個TTL電路，P1、P2、P3口為準(zhǔn)雙向口（作為輸入時，口線被拉成高電平，故稱為準(zhǔn)雙向口），其負(fù)

32、載能力為4個TTL電路。</p><p>　　P0.0--P0.7:P0口是一個8位雙向I/O端口。在訪問片外存儲器時，它分時提供低8位地址和作8位雙向數(shù)據(jù)總線。在EPROM編程時，從P0口輸入指令字節(jié)；在驗證程序時，則輸出指令字節(jié)（驗證時，要外接上拉電阻）。P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動8個LSTTL負(fù)載。</p><p>　　P1.0--P1.7:P1口是8位準(zhǔn)雙向I/O端口。在EPRO

33、M編程和程序驗證時，它輸入低8位地址。P1口能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。</p><p>　　P2.0--P2.7:P2口是一個8位準(zhǔn)雙向I/O端口。在CPU訪問外部存儲器時，它輸出高8位地址。在對EPROM編程和程序驗證時，它輸入高8位地址。P2口可驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。</p><p>　　P3.0--P3.7:P3口是8位準(zhǔn)雙向I/O端口。它是一個復(fù)用功能口。作為第一功能使用時，為普

34、通I/O口，其功能和操作方法與P1口相同。作為第二功能使用時，各引腳的定義如表3-1所示。P3口的每一條引腳均可獨(dú)立定義為第一功能的輸入輸出或第二功能。P3口能驅(qū)動4個LSTTL負(fù)載。</p><p>　　圖3-2 P1.0--P1.7內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3-3 P2.0—P2.7內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3-4 P3.0—P3.7內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖&

35、lt;/p><p>　　表3-1 P3口各引腳的定義</p><p>　　4×4行列式掃描鍵盤</p><p><b>　　鍵盤工作原理</b></p><p>　　行列式鍵盤電路原理如圖2-5所示。按鍵設(shè)置在行列式交點上，行列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。行線通過單片機(jī)輸出高電平，第一次掃描時置第一條列線為低電平，

36、判斷有無鍵按下，有則獲取鍵值，進(jìn)行相應(yīng)的鍵值處理，無則繼續(xù)掃描，使第二列為低電平，其它均為高電平，就這樣依次判斷鍵盤中有無按鍵按下。鍵盤中哪一個鍵按下可由列線逐列置低電平后，檢查行輸入狀態(tài)來判斷。</p><p>　　圖3-5 行列式鍵盤電路原理圖</p><p><b>　　鍵盤工作方式</b></p><p>　　鍵盤的工作方式：編程掃描方

37、式、定時掃描方式、中斷掃描方式三種。本設(shè)計采用的是編程掃描方式。</p><p>　　在鍵盤掃描子程序中完成下述幾個功能： </p><p>　　判斷鍵盤上有無按鍵按下； </p><p>　　防止鍵的機(jī)械抖動影響； </p><p>　　獲取按下鍵的鍵號； </p><p>　　按鍵閉合一次僅進(jìn)行一次鍵功能操作。&l

38、t;/p><p>　　程序框圖如圖3-6：</p><p>　　圖3-6 鍵盤的編程掃描方式程序框圖</p><p>　　PT2262/PT2272編碼解碼芯片</p><p>　　PT2262/PT2272編碼解碼芯片原理</p><p>　　PT2262/2272是臺灣普城公司生產(chǎn)的一種CMOS工藝制造的低功耗低價位通

39、用編解碼電路，PT2262/2272最多可有12位(A0-A11)三態(tài)地址端管腳(懸空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441地址碼,PT2262最多可有6位(D0-D5)數(shù)據(jù)端管腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17腳串行輸出，可用于無線遙控發(fā)射電路。 </p><p>　　編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核

40、對后，VT腳才輸出高電平，與此同時相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒有按鍵按下時，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全收控于PT2

41、262的17腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。</p><p><b>　　引 腳 圖：</b></p><p>　　圖3-7 PT2262外形圖及測試應(yīng)用圖</p><p><b>　　管腳說明：</b></p><p><b>　　

42、表3-1管腳</b></p><p>　　在具體的應(yīng)用中，外接振蕩電阻可根據(jù)需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，阻值越大振蕩頻率越慢，編碼的寬度越大，發(fā)碼一幀的時間越長.推薦值:2262/4.7M/2272/820K 2262/3.3M/2272/680K 2262/1.2M/2272/200K。 　</p><p>　　解碼電路 PT2272 引腳圖：</p><p>

43、;　　圖3-8 PT2272外形圖及測試應(yīng)用圖</p><p>　　PT2272解碼芯片有不同的后綴，表示不同的功能，有L4/M4/L6/M6之分，其中L表示鎖存輸出，數(shù)據(jù)只要成功接收就能一直保持對應(yīng)的電平狀態(tài)，直到下次遙控數(shù)據(jù)發(fā)生變化時改變。M表示非鎖存輸出，數(shù)據(jù)腳輸出的電平是瞬時的而且和發(fā)射端是否發(fā)射相對應(yīng)，可以用于類似點動的控制。后綴的6和4表示有幾路并行的控制通道，當(dāng)采用4路并行數(shù)據(jù)時（PT2272-M4

44、)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是8位，如果采用6路的并行數(shù)據(jù)時(PT2272-M6)，對應(yīng)的地址編碼應(yīng)該是6位。</p><p>　　PT2262/2272芯片的地址編碼設(shè)定和修改：</p><p>　　在通常使用中，我們一般采用8位地址碼和4位數(shù)據(jù)碼，這時編碼電路PT2262和解碼PT2272的第1～8腳為地址設(shè)定腳，有三種狀態(tài)可供選擇：懸空、接正電源、接地三種狀態(tài)，3的8次方為6561，所以地

45、址編碼不重復(fù)度為6561組，只有發(fā)射端PT2262和接收端PT2272的地址編碼完全相同，才能配對使用，遙控模塊的生產(chǎn)廠家為了便于生產(chǎn)管理，出廠時遙控模塊的PT2262和PT2272的八位地址編碼端全部懸空，這樣用戶可以很方便選擇各種編碼狀態(tài)，用戶如果想改變地址編碼，只要將PT2262和PT2272的1～8腳設(shè)置相同即可，例如將發(fā)射機(jī)的PT2262的第1腳接地第5腳接正電源，其它引腳懸空，那么接收機(jī)的PT2272只要也第1腳接地第5腳接

46、正電源，其它引腳懸空就能實現(xiàn)配對接收。當(dāng)兩者地址編碼完全一致時，接收機(jī)對應(yīng)的D1～D4端輸出約4V互鎖高電平控制信號，同時VT端也輸出解碼有效高電平信號。用戶可將這些信號加一級放大，便可驅(qū)動繼電器、功率三極管等進(jìn)行負(fù)載遙控開關(guān)操縱。</p><p>　　PT2262特點及應(yīng)用</p><p>　　CMOS工藝制造，低功耗、外部元器件少、RC振蕩電阻、工作電壓范圍寬：2.6-15v數(shù)據(jù)最多可

47、達(dá)6位、地址碼最多可達(dá)531441種?？梢詮V泛地應(yīng)用于</p><p>　　車輛防盜系統(tǒng)、家庭防盜系統(tǒng)、遙控玩具、其他電器遙控。</p><p><b>　　系統(tǒng)軟硬件設(shè)計</b></p><p><b>　　主要電路圖</b></p><p>　　單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 </p><

48、;p>　　車庫門自動關(guān)閉系統(tǒng)的設(shè)計是在單片機(jī)最小系統(tǒng)電路上進(jìn)行，在這里此模塊的作用是控制輸出、數(shù)據(jù)采集處理，系統(tǒng)設(shè)計在單片機(jī)最小系統(tǒng)上進(jìn)行構(gòu)建，可以讓整個電路控制變得更加簡便，后續(xù)編程設(shè)計更加方便。單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖見圖4-1所示。</p><p><b>　　設(shè)計</b></p><p>　　圖4－1 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路仿真圖</p><

49、p><b>　　鍵盤電路</b></p><p>　　鍵盤電路在此起人機(jī)操作界面作用，這里采用4X4矩陣鍵盤電路。鍵盤工作的方式為編程掃描方式，通過對單片機(jī)的P1口的低四位P1.0-P1.3作為進(jìn)行編程輸出，定時輸出行掃描高電平脈沖。當(dāng)鍵盤上有按鍵按下時，對應(yīng)的P1.4-P1.7列輸入線就有相應(yīng)的高電平輸入。例如，當(dāng)按鍵S1按下時候，列輸入端P1.4就能夠接受到一個高電平觸發(fā)信號。鍵盤

50、電路電路原理圖如圖4－2所示。</p><p>　　圖4－2 4X4矩陣鍵盤電路</p><p><b>　　數(shù)碼管顯示電路</b></p><p>　　8位LED數(shù)碼管顯示電路是本系統(tǒng)設(shè)計的一個重要人機(jī)交流界面，在這里采用共陰極顯示，P0口作為數(shù)據(jù)輸入端口至數(shù)碼管的8段，P2口作為顯示電路的位選信號，電路中芯片74LS245作為輸出驅(qū)動作用

51、，保證P0口輸出數(shù)據(jù)的驅(qū)動能力。</p><p>　　圖4－3 數(shù)碼管顯示電路仿真圖</p><p>　　無線發(fā)射編解碼電路和接受解碼電路</p><p>　　要讓車庫門能夠自動實現(xiàn)關(guān)閉，需要當(dāng)汽車在進(jìn)入車庫前發(fā)射一個車庫門打開信號，入庫泊好車后發(fā)射一個關(guān)閉車庫門信號。在這里我們選用信號編碼芯片PT2262和一個315MHZ發(fā)射模塊作為構(gòu)建開閉信號發(fā)射電路，用解碼芯

52、片PT2272和一個315MHZ接受模塊作為信號接受電路。其模塊電路原理圖如圖4-4所示。接收端接受到了一個發(fā)射來的信號后，根據(jù)編碼解碼規(guī)則進(jìn)行信息處理后，輸入到單片機(jī)中進(jìn)行判斷處理。</p><p>　　圖4－4無線發(fā)射及編解碼電路</p><p><b>　　蜂鳴器及繼電器電路</b></p><p>　　蜂鳴器及繼電器電路如圖4－5所示。

53、由于蜂鳴器和繼電器都需要很大的電流才能驅(qū)動，因此須在前級接一個三極管，起到電流放大作用。當(dāng)P3.4為低電平時，三極管Q1導(dǎo)通，蜂鳴器響；為高電平時，Q1截止蜂鳴器不工作。當(dāng)P3.0為低電平時，三極管Q2導(dǎo)通，繼電器吸合，將被控電路導(dǎo)通，直流電機(jī)轉(zhuǎn)動，將門打開。當(dāng)運(yùn)行需要時將P3.0或P3.4腳置低即可實現(xiàn)蜂鳴器和繼電器的功能。之所以選擇PNP三極管是因為單片機(jī)在復(fù)位時P0、P1、P2、P3都會置高，如果用NPN型三極管，在復(fù)位時會讓三極

54、管導(dǎo)通，必須在程序中進(jìn)行軟件調(diào)整，盡管如此還是不能完全避免這種現(xiàn)象，因此選用PNP型三極管9015。</p><p>　　圖4－5 蜂鳴器和繼電器電路仿真</p><p><b>　　系統(tǒng)硬件總圖</b></p><p>　　圖4-6為車庫門自動開閉系統(tǒng)的硬件連接總圖，為上述各模塊電路的合成效果圖。</p><p>　　

55、圖4－6 系統(tǒng)硬件總圖</p><p><b>　　軟件設(shè)計流程圖 </b></p><p>　　圖4－7 軟件設(shè)計流程圖</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　論文題目選定后，我通過看書、網(wǎng)絡(luò)查閱了很多有關(guān)無線自動門設(shè)計的資料，通過比較與相關(guān)資料的參考，我選擇了使用無線編

56、解碼芯片PT2262/PT2272完成車庫門對小車的唯一識別以及車庫門的自動開啟功能，對于車庫門的自動關(guān)閉功能我使用了一對紅外對管實現(xiàn)，即車進(jìn)車庫時紅外對管不作用，當(dāng)人出車庫時門才放下，當(dāng)然也可以使用車庫門旁邊的按鍵實現(xiàn)車庫門的關(guān)閉作用，從而屏蔽紅外對管的作用，可以使自動車庫門更加人性化。剛開始我在PROTUES中仿真時并不能實現(xiàn)紅外對管的功能，于是我采用了計數(shù)的方法使車進(jìn)車庫時車庫門不關(guān)，當(dāng)人從車庫中出來了之后車庫門才關(guān)，對于車打開的

57、程度我使用了延時函數(shù)實現(xiàn)。對于使用按鈕屏蔽紅外對管的作用是我的指導(dǎo)老師提出的，他說，如果車?yán)镉袞|西，人需要來回幾趟的進(jìn)出車庫門，而車庫門在人第一次出去時就關(guān)閉了，那么就得再次開啟車庫門才行，他建議我使用按鍵屏蔽紅外對管的功能。我聽從了他的建議，經(jīng)過對程序的不斷修改，仿真，最后終于實現(xiàn)了這個功能。對于密碼鎖部分，是為了能讓人第二天去取車時能使車庫門自動開啟而設(shè)置的，之前我并沒打算使用密碼鎖，但我發(fā)現(xiàn)由于編碼芯片安在車?yán)铮獯a芯片安在車庫內(nèi)

58、，這樣只</p><p>　　通過以上的設(shè)計我懂得了查資料得仔細(xì)，完全按芯片型號看資料，在遇到困難時也要有懷疑和探索的精神在整個設(shè)計過程中，我既學(xué)到了相關(guān)的知識，也鍛煉了自己處理問題的能力。在我看來，解決問題的過程就是一個知識積累的過程，如果一個設(shè)計做下來都一帆風(fēng)順，那學(xué)到知識將是很少的。所以我很慶幸自己遇到了這多問題，正是有這些問題的磨練，我才能成長。</p><p><b>

59、　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　胡乾斌，李光斌，李玲等. 單片微型計算機(jī)原理與應(yīng)用[M]. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005，8</p><p>　　王永軍、從玉珍 主編，數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社，1999年8月</p><p>　　赫蕓主編，傳感器原理與應(yīng)用，電子工業(yè)出版社,2002。</p>&l

60、t;p>　　謝子美.電子線路設(shè)計?實驗?測試.武漢：華中科技大學(xué)出版，2006</p><p>　　馬忠梅，籍順心，張凱，等.單片機(jī)的C語言應(yīng)用程序設(shè)計[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001，143－164</p><p>　　王守中. 51單片機(jī)開發(fā)入門與典型實例[M].北京：人民郵電出版社，2007</p><p>　　康華光主編，電力電子基礎(chǔ) （

61、數(shù)字部分），高等教育出版社，1999</p><p>　　康華光主編，電力電子基礎(chǔ) （模擬部分），高等教育出版社，1999</p><p>　　胡偉, 季曉衡.單片機(jī)C程序設(shè)計及應(yīng)用實例[M].北京: 人民郵電出版社, 2003, 470-478</p><p>　　余永權(quán)等著. 單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社，2003.</p&g

62、t;<p>　　童本敏等編, 標(biāo)準(zhǔn)集成電路數(shù)據(jù)手冊, 北京: 電子工業(yè)出版社</p><p>　　廖玄九編，《電工學(xué)》，人民教育出版社，1979</p><p>　　秦世才，高運(yùn)清.現(xiàn)代模擬集成電子學(xué) [M]. 北京: 科學(xué)出版社，2000.</p><p>　　蘇文平編. 新型電子電路應(yīng)用實例精選[M]. 北京航空航天大學(xué)出版社，2001.3.<

63、;/p><p>　　陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗—電子電路實驗?設(shè)計?仿真（第二版）[M]. 北京: 高等教育出版社，2000.</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　在此論文完成之際，我要衷心感謝四年來一直真心愛護(hù)我，熱情幫助我的老師和同學(xué)們。在這個設(shè)計中我既找到了很多不足，也學(xué)到了很多知識。</p>&l

64、t;p>　　在此，我非常感謝在論文寫作期間給予我?guī)椭娜藗儭Ｎ沂紫认蛑笇?dǎo)我的熊老師表達(dá)誠摯的謝意，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，廣博的理論知識，豐富的工作經(jīng)驗，務(wù)實的工作態(tài)度，使我受益匪淺。我不僅從他身上學(xué)到了許多科研的方法，還學(xué)會了很多做人的道理，這將使我終生受益。在整個論文寫作過程中，熊老師提出了寶貴的意見和建議，指導(dǎo)我如何準(zhǔn)備材料，整理文章以及寫作過程提出了許多解決方案，才使我的論文獲得全面改進(jìn)，順利完稿。</p><

65、;p>　　最后，謹(jǐn)向所有曾經(jīng)關(guān)心和幫助過我的老師和同學(xué)表示感謝。向?qū)忛啽菊撐牡母魑粚＜冶硎旧钌畹闹x意。</p><p>　　附 錄A 無線自動車庫門設(shè)計系統(tǒng)C源程序清單</p><p><b>　　系統(tǒng)源程序：</b></p><p>　　#include<AT89X51.H></p><p>

66、　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　uchar cnt,flag,cnt1;</p><p>　　uchar ps[]={1,2,3,4,5}; </p><p>　　uchar code dispbit[]={0xfe,0xf

67、d,0xfb,0xf7, //動態(tài)掃描8位位選</p><p>　　0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; </p><p>　　uchar code dispcode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66, </p><p>　　0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f, </p><p>　　0x77,

68、0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71, //0--F共陰</p><p>　　0x00,0x40,0x73,0xff}; //0x40為"-" ，0x73為P //16對應(yīng)0x00，即刪除時</p><p>　　讓數(shù)碼管熄滅，19對應(yīng)0xff，即顯示該位密碼數(shù)據(jù)時讓數(shù)碼管連著小數(shù)點一起全亮即"8."</p>&l

69、t;p>　　uchar dispbuf[8]={18,16,16,16,16,16,16,16}; // 此處18對應(yīng)"P".16 是讓其他7位數(shù)碼管熄滅</p><p>　　//?為什么16就熄滅，我輸9，12，就顯示9和12.為什么18就是顯示"P",因為是dispcode</p><p>　　[dispbuf[dispcount

70、]]，相當(dāng)于dispcode[dispbuf[18]]=0x73=P</p><p>　　uchar dispcount; </p><p>　　uchar flashcount; </p><p>　　uchar temp; </p><p>　　uchar key; </p><p>　　uchar keycoun

71、t; </p><p>　　uchar pslen=5; </p><p>　　uchar getps[6]; </p><p>　　bit keyoverflag; </p><p>　　bit errorflag; </p><p>　　bit rightflag; </p><p>　　u

72、int second3; </p><p>　　uint aa,bb; </p><p><b>　　uint cc; </b></p><p>　　bit okflag; </p><p>　　bit alarmflag; </p><p>　　uchar oka,okb;</p>

73、<p>　　sbit led=P3^6;</p><p>　　sbit keyhong=P3^2;</p><p>　　sbit keykong=P3^7;</p><p>　　sbit VT=P3^3;</p><p>　　void delay(uint z)//1ms</p><p><b>

74、　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　voi

75、d keyscan()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i; </b></p><p><b>　　P1=0xff; </b></p><p><b>　　P1_4=0; </b></p>&l

76、t;p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　if (temp!=0x0f) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(5);</b><

77、/p><p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　if (temp!=0x0f) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　temp=P1; <

78、/b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　switch(temp) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　case 0x0e: </p><p><b>　　key=7; <

79、/b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x0d: </p><p><b>　　key=8; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x0b:

80、</p><p><b>　　key=9; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x07: //第一列7，8，9，10</p><p><b>　　key=10; </b></p><p>&

81、lt;b>　　break; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　temp=P1;</b></p><p>　　// P1_1=~P1_1; </p><p>　　if((key>=0) && (key<10))

82、 //如果鍵值為一位數(shù)字則使該位</p><p>　　dispbuf[keycount+2]=19，能否顯示還要做一些處理</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(keycount<6) </p><p><b>　　{ </b></p>

83、<p>　　getps[keycount]=key; //keycount共為六，即密碼為六位數(shù)，將第一個key</p><p>　　給getps[0]；然后keycount++，用于后面密碼的比較</p><p>　　dispbuf[keycount+2]=19; // ------------------ 從第二位開始顯示，并且是</p><p

84、>　　為了他顯示8.做準(zhǔn)備 </p><p><b>　　} </b></p><p>　　keycount++; </p><p>　　if(keycount==6) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keycount=6; //

85、當(dāng) keycount=6時不再允許輸數(shù)</p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(keycount>6) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keycount=6; </p><p>　　keyoverfl

86、ag=1;//key overflow //當(dāng) keycount>6 ，即超過密碼長度時，令 </p><p>　　keycount=6并且 keyoverflag=1，報警標(biāo)志位 </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></

87、p><p>　　else if(key==12)//delete key //若鍵值為12，則此鍵是刪除鍵</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(keycount>0) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ke

88、ycount--; //密碼長度減一</p><p>　　getps[keycount]=0; </p><p>　　/////////////////////////////////////////</p><p>　　dispbuf[keycount+2]=16; //----------------相當(dāng)于關(guān)斷顯示16</p>

89、<p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　{ //keycnt=0時即當(dāng)前沒有一位</p><p>　　密碼數(shù)據(jù)顯示時卻按下了delete key則發(fā)出警報</p><p>　　keyoverflag=1; &

90、lt;/p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(key==15)//enter key // 除了鍵值小于10，鍵值=12的情況外的另外一種情</p><p>　　況，即enter key</p><p&

91、gt;<b>　　{ </b></p><p>　　if(keycount!=pslen) //當(dāng)密碼長度與設(shè)定的值不同時，密碼錯誤標(biāo)志</p><p>　　位置1，密碼正確標(biāo)志位置0，并且 second3=0，響警報</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　error

92、flag=1; </p><p>　　rightflag=0;</p><p>　　second3=0; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p&g

93、t;<p>　　for(i=0;i<keycount;i++) //若得到的密碼與設(shè)定的不一致時，密碼錯誤標(biāo)志</p><p>　　位置1，密碼正確標(biāo)志位置0，并且 second3=0，響警報</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(getps[i]!=ps[i]) </p>&l

94、t;p><b>　　{ </b></p><p>　　i=keycount; </p><p>　　errorflag=1; </p><p>　　rightflag=0; </p><p>　　second3=0; </p><p><b>　　goto a; </b>

95、;</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　errorflag=0; //否則密碼正確，密碼錯誤標(biāo)志位置0，密碼正確標(biāo)志位置</p><p>　　1，將 keycount給i，例如keycount=5</p><

96、p>　　rightflag=1; </p><p>　　a: i=keycount; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f;

97、 //判斷按鍵是否松開了 </p><p>　　while(temp!=0x0f) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p

98、><p><b>　　} </b></p><p>　　keyoverflag=0;//????????? //若按鍵松開了，則報警標(biāo)志位置0，即停止報警</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p&g

99、t;<b>　　P1=0xff; </b></p><p><b>　　P1_5=0; </b></p><p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　if (temp!=0x0f) <

100、;/p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　if (temp!

101、=0x0f) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　switch(temp) </p><p><

102、;b>　　{ </b></p><p>　　case 0x0e: </p><p><b>　　key=4; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x0d: </p><p><b>　　ke

103、y=5; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x0b: </p><p><b>　　key=6; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　c

104、ase 0x07: //第二列對應(yīng)4，5，6，11</p><p><b>　　key=11; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　temp=P1; </b

105、></p><p>　　if((key>=0) && (key<10)) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(keycount<6) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ge

106、tps[keycount]=key; </p><p>　　dispbuf[keycount+2]=19; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　keycount++; </p><p>　　if(keycount==6) </p><p><b>　　{ &l

107、t;/b></p><p>　　keycount=6; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(keycount>6) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keycount=6; </p&g

108、t;<p>　　keyoverflag=1;//key overflow </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(key==12)//delete key </p>&

109、lt;p><b>　　{ </b></p><p>　　if(keycount>0) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keycount--; </p><p>　　getps[keycount]=0; </p><p>　　disp

110、buf[keycount+2]=16; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keyoverflag=1; </p><p><b

111、>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(key==15)//enter key </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(keycount!=pslen) </p><p>

112、;<b>　　{ </b></p><p>　　errorflag=1; </p><p>　　rightflag=0; </p><p>　　second3=0; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b>

113、;</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(i=0;i<keycount;i++) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(getps[i]!=ps[i]) </p><p><b>　　{ <

114、/b></p><p>　　i=keycount; </p><p>　　errorflag=1; </p><p>　　rightflag=0; </p><p>　　second3=0; </p><p><b>　　goto a4; </b></p><p>&

115、lt;b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　errorflag=0; </p><p>　　rightflag=1; </p><p>　　a4: i=keycount; </p><p&

116、gt;<b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　while(temp!=0x0f) </p><p><b>　　{ </b></p&

117、gt;<p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　keyoverflag=0;//????????? </p><p><

118、b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　P1=0xff; </b></p><p><b>　　P1_6=0; </b></p><p><b>　　temp=P1; </b></

119、p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　if (temp!=0x0f) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　temp=P1; </

120、b></p><p>　　temp=temp & 0x0f; </p><p>　　if (temp!=0x0f) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　temp=temp &am

121、p; 0x0f; </p><p>　　switch(temp) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　case 0x0e: </p><p><b>　　key=1; </b></p><p><b>　　bre

122、ak; </b></p><p>　　case 0x0d: </p><p><b>　　key=2; </b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x0b: </p><p><b>　　key=3; &

123、lt;/b></p><p><b>　　break; </b></p><p>　　case 0x07: //第三列對應(yīng)1，2，3，12</p><p><b>　　key=12; </b></p><p><b>　　break; </b></p>

124、<p><b>　　} </b></p><p><b>　　temp=P1; </b></p><p>　　if((key>=0) && (key<10)) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(keyco

125、unt<6) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　getps[keycount]=key; </p><p>　　dispbuf[keycount+2]=19; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　keycount

126、++; </p><p>　　if(keycount==6) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　keycount=6; </p><p><b>　　} </b></p><p>　　else if(keycount>6) </p&g

127、t;<p><b>　　{ </b></p><p>　　keycount=6; </p><p>　　keyoverflag=1;//key overflow </p><p><b>　　} </b></p><p><b>

128、　　} </b></p><p>　　else if(key==12)//delete key </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　if(keycount>0) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　ke

129、ycount--; </p><p>　　getps[keycount]=0; </p><p>　　dispbuf[keycount+2]=16; </p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else </b></p><p><b>