杏彩体育手机版电动大门运动的设计docx

　　1、电动大门运动的设计摘要智能遥控电动伸缩门控制系统设计主要是在人员进出流动较频繁的各个单位、住宅小区以及公园景点的入口处使用，虽然通过有线电缆控制电动伸缩门技术的实现己经是很久的事情，但是在使用过程中操作起来还是不太方便。基于有线电缆控制的电动门事实上我们需要一名专门的操作人员在大门旁边的控制室内操作大门的开关，出入人员较多时还需要至少有一名人员在大门前维持秩序，但是该人员并不能及时对大门操作还需要通过手势或者无线步话机通知室内操作人员，同时室内操作人员接收和反应还需要一个时间过程。在这种情况下对大门的遥控功能就变得非常必要，具有遥控功能的大门使得室外维持秩序的人员可以根据现场情况随时对大门控制

　　2、操作。此外大门是公共的出入口，这里无疑是发布公共信息提示行人的理想之处，所以本电动伸缩门设计了LED点阵显示屏可以滚动显示一些重要信息。此外为了增加对大门控制的灵活性（如行走速度等）还专门对控制大门行走的电气控制电路进行了专门的设计。该控制系统是采用AT89S52单片机来作为控制核心，利用专门的红外收发电路进行遥控指令的收发，采用专门的LED扩展控制电路来实现点阵LED的滚动显示，另有专用变频器控制大门胆动电机来实现大门的行走速度。本设计系统体现了框架式的结构设计，工作稳定可靠，安装调试及使用方便等优点。可见，要想霍尔效应强，R就要大，也即材料的电阻率高而迁移率也大。一般金属的u大

　　3、，但P小，而绝缘体P大，而11小。只有半导体才是二者兼优的制造Hall元件的理想材料。2. 霍尔元件材料及特性霍尔元件常用材料有N型错（Ge）、锐化锢（InSb）、神化锢（InAs）、砰化铉（GaAs）等以前InSb材料霍尔元件用得较多，目前使用的主要是GaAs。两种材料的霍尔元件特性如图15-2所示。两种都有良好的线）InSb材料霍尔元件特点。1）稳定性好，受电压漂移影响较大。稳压工作时，受漂移电压影响小，稳定性好，噪声小。因此，当磁场较低时，也有较高的S/N（信噪）比。2）霍尔电压受温度变化影响较大。这是InSb霍尔元件的不足。输出电压的温度特性较差，恒流工作时其温度系数为0.

　　4、2%/C，他是GaAs元件温度系数的3-4倍。采用稳压工作方式可使温度系数降到1/10。3）频率特性较差。InSb元件宽为几千赫兹到几十千赫兹，而GaAs元件理论上带宽为兆赫兹以上。但频率较高时di/dt效应影响，不能进行精确测量。（2）GaAs材料霍尔元件特点。1）霍尔电压温度系数较小。霍尔电压温度系数的最大值0.06%/oC,当温度变化10C时，霍尔电压仅变化-0.6%（max）。温度系数的典型值为（0.003%0.04%）/C。2）线KG（千高斯）时霍尔电压相对于5KG霍尔电压的最大误差只有2%,即线性好，满足-般用途的要求。3）灵敏度低。3.

　　5、 霍尔元件主要技术参数（1）输入电阻R和输出电阻Ro。霍尔元件控制电流极间的电阻为R,霍尔电压极间的电阻为Roo输入电阻与输出电阻一般为1002000。，而且输入电阻大于输出电阻，但相差不太多。（2）额定控制电流Ico额定控制电流lc为使霍尔元件在空气中产生10C温升的控制电流。lc大小与霍尔元件的尺寸有关，尺寸愈小，lc愈小。一般为几亳安几十毫安。(3) 不等位电动势U。和不等位电阻Roo霍尔元件在额定控制电流作用下，不加外磁场时，其霍尔电压电极间的电动势为不等位电动势。它主要与两个电极不在同一等位面上及其小、材料电阻率不均等因素有关。可用输出电压表示，或空载霍尔电压Uh的百分数

　　6、表示，一般Uo不大于10mVo不等位电动势与额定控制电流之比称为不等位电阻Rd,U。及Rd越小越好。(4) 灵敏度Kho灵敏度是在单位磁感应强度下，通以单位控制电流所产生的霍尔电压。(5) 寄生直流电动势Uoo在不加外磁场时，交流控制电流通过霍尔元件而在霍尔电极间产生的直流电动势。他主要是由电极与基片之间的非完全欧姆接触所产生的整流效应造成的。(6) 霍尔电压温度系数a。Q为温度每变化1C霍尔电压变化的百分率。这一参数对测量仪器很重要。若仪器要求精度高，要选择a值小的元件，必要时还要加温度补偿电路。(7) 电阻温度系数B。B为温度每变化1C霍尔元件材料的电阻变化的百分率

　　7、。(8) 灵敏度温度系数Y。Y为温度每变化1C霍尔元件灵敏度变化率。(9) 霍尔电压对磁场的非线性。实际上霍尔元件的开路霍尔电压与相应的磁感应强度并非呈线性关系，而是有偏离，这种偏离程度用霍尔电压对磁场的非线性度来表示，有时也称非线性误差Uh(B)-Uh(B)Nl=X100%(15-7)式中Uh(B)、Uh(B)分别为在一定磁场B下，实际测量的霍尔电压和理论4. 霍尔元件的基本电路、误差补偿电路(1)霍尔元件符号、基本电路。霍尔元件的符号和基本电路如图15-3所示。其中Ra、Rb为偏置电阻。（2）温度补偿电路。霍尔元件与其他半导体器件一样对温度的变化很敏感。因为半导体材料的电阻率、

　　8、迁移率和载流子浓度随温度变化而变化。因此，使霍尔元件的霍尔电压及内阻也随温度变化。在电路上可用恒流供电来控制电流不变，也可按图15-4所示外接一电阻方法进行温度补偿，并联电阻R的计算公式为R=BR/q（15-8）式中a-霍尔电压温度系数；B-电阻温度系数；R-霍尔元件输入电阻。（3）不等位电动势Uo的补偿。不等位电动势U。是一个主要的零位误差。可以把霍尔元件等效成一电桥，如图15-5所示。电桥的四个电阻分别为n,r2,r3,r4,当两个霍尔电压电极在同一等位面上时，n=r2=r3=修,则电桥完全平衡，Uo=0；当两个电极不在同一等位面上时（如r3r4）则有Uo输出。可采用图15-6所示

　　9、方法进行补偿，外接电阻R应大于霍尔元件的内阻，调整Rp可使Uo=0。3.2.2、带光电耦合电路的位移脉冲采样电路位移脉冲采样电路由两部分组成。其中传感器板安装在需要测量的旋转体的现场，传感器板上有集成霍尔开关传感器，该传感器是我们介绍的霍尔传感器进一步集成后的产品可以购买得到，此集成霍尔传感器可以根据其外围磁场的变化即高于或低于门槛值而输出标准的方波信号。因为测量行走部分距离主控板有一定的距离，所以两块电路板需要信号线所示，我们采样用了电流环的传输方式即两根线传送一位信号目的就是为了增加信号在传输过程中的抗干扰措施。如图可知，电流环经高速光电耦合器6N137形成闭合回路返回传

　　10、感器板，传感器板上的闭合回路的一端接电源和限流电阻，另一端接同相器U30。集成霍尔开关传感器的输出脉冲经同相器U30同相放大后输出，当U30输出低电平时电流环经光电耦合器回路中有电流，光电耦合器导通其输出端VOUT输出低电平，反之当U30输出高电平时电流环经光电耦合器回路中无电流，光电耦合器截至其输出端VOUT输出高电平。当旋转设备转动时导致集成霍尔开关传感器输出脉冲方波信号又使光电耦合器感应输出。由图可知光电耦合器的输出端VOUT与单片机的P1.0口相连，单片机可以通过P1.0口采样到光电耦合器输出的高低电平的变化，从而单片机可以推算出某一段时间内被测旋转体所转动的圈数即可以推算出当前所测的

　　11、旋转设备的位移值。VCCVCC传感器板主电路板图3.2带光电耦合电路的位移脉冲采样电路3.3、声光报警电路声光报警电路由R20、R21、QI、LED1、LED2、LED3、LED4、BU1组成。三极管Q1起功率放大作用。当水位可以正常接收水位检测仪发送过来的水位信息值并且判定目前水位值调节正常在一定的限度内时，单片机对应引脚P1.3输出高电平，不报警；水位不能正常接收水位检测仪发送过来的水位信息值（即水位监测仪表和水位控制仪表之间的通讯信息交换出现问题）或者水位判定目前水位值偏离正常值一定的限度时并且还在恶化时，单片机对应引脚P1.3输出周期和脉冲宽度可调的方波波形，三极管Q

　　12、1导通或截止控制发光二极管导通点亮产生光信号和使蜂鸣器BU1发出声信号报警；当水位偏离设定值较大时短路或水位自身监测有故障时，单片机对应引脚也输出脉冲波形但周期和脉冲宽度和正常报警有所不同，三极管Q1导通或截止，发出急促故障报警信号以便明显区别于正常的报警信号。由于水位安装在现场，各种吵喳声和噪音交织在一起都比较大，所以声音报警的作用不会太明显，于是我们考虑加大光报警的强度，使我们在一定距离外就可以观察到报警信息的存在。具体的做法就是增加LED发光二极管的数量，这样在报警时会发出较为强的光信号。图3.3声光报警电路3.4、电动伸缩门行走速度调节控制电路有时情况紧急时需要及时将电动伸

　　15、PALE/PROGTL2-R110K10KTL2B出控制电动阀图3.5电动伸缩门开度显示电路3.6、继电器保护控制电路rIDllrIDllR11来自电源整流输出图3.6继电器保护控制电路V4来自单片机输出V3+5VO当检测到行走位置达到极限位置而无法停止时，单片机工作输出低电平，使的三极管V3、V4导通，1、3脚连通，控制电动伸缩门保护继电器动作，达到切断电源供电线路来实现紧急停车以免有不可预测事故发生。3.7、看门狗保护电路看门狗电路是实用单片机电路必不可少的保护部分。实际上没有看门狗保护电路的单片机系统是无法正常工作的。目前看门狗芯片主要包括以下儿个功能：1、上电复位功能，有了看门狗芯片后

　　16、电路中不再需要另加通用的阻容复位电路了；2、监视单片机的工作状况，当单片机的工作不正常时，如由于不可知的偶然因素导致程序跑飞，看门狗电路可以使单片机复位，即将跑飞的程序重新导入正途；3、常用的看门狗芯片还具有低电压保护引脚其功能和具体用法将在下面详细介绍。如图3.7所示，图中按钮开关S6是接在看门狗芯片上的手工复位单片机按钮，通过按下此按钮同样可以复位单片机，由此可见看门狗电路的作用非常的重要。U13RST图3.7看门狗保护电路图3.8、通信接口电路水位监控仪表实际上设计的是一组两个仪表，即水位监测仪表和水位。其中水位监测仪表负责采集水位的高低的数据而水位则要根据监测仪表

　　17、传过来的数据控制向容器补水的电动阀门的开度以达到重新调整容器水位的目的。一-般情况下，水位检测仪安装在集控室而水位安装在现场容器补水阀旁边，两者之间可以通过通信的方式交换数据。如图3.8所示，采用MAX485芯片，以485协议进行半双工通信。U12VCCAlB1图3.8通信接口电路4元器件的选择4.1电源部分采用开关电源模块供电，本设计共需要三个等级的电源电压。第一：单片机及其外围接口电路工作需要使用标准的+5V直流电压；第二：系统出现故障的声光报警电路本设计采用了+12V的直流电源供电；还有：采样电路中的运算放大电路等需要12V双电源供电，目的就是为了提高声光报警的功率，加

　　18、大声光报警作用的范围，使得操作人员在附近不远处询查时出现位移异常时也可以较清晰的听到或看到报警信息。为了降低开发难度和成本，同时考虑到线路中的所需使用较大功耗仅在声光报警时，所以选用AC/DC模块为AC220VDC12V,将此开关电源模块的输出直接向声光报警电路提供电源，同时将一片LM7805的输入端与开关电源模块的输出端相连，这样开关电源模块输出的+12V直流电压经LM7805变换成单片机及其外围接口电路需要的+5V的直流电源电压。4.2变频调速的选择变频器是交流电气传动系统的一种，是将交流工频电源转换成电压、频率均可变的适合交流电机调速的电力电子变换装置，英文简称VVVF

　　19、(VariableVoltageVariableFrequency)o变频器的控制对象三相交流异步电机和三相交流同步电机，标准适配电机极数是2/4极，变频调速的优势(与交流电机调速方式对比)如下。1、平滑软启动，降低启动冲击电。