公交站台上下客移门控制系统设计毕业设计

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1、 长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）摘 要随着数字技术的快速发展，数字技术被广泛应用于智能控制的领域中。单片机以体积小、功能全、价格低廉、开发方便的优势得到了许多电子系统设计者的青睐。它适合于实时控制，可构成工业控制器、智能仪表、智能接口、智能武器装置以及通用测控单元等。本文首先阐明了近年来移动门的发展及意义，随后着重介绍了单片机控制的移动门系统所用到的集成芯片AT89C52、红外线收发器等硬件的结构原理。文中采用分块的模式，对整个系统的硬件电路进行分析，分别给出了系统总体框图、电源电路、红外线对射检测电路、电机控制电路，并对相应电路设计进行了相关的阐述。随后讲述了软件的编写思路，每一个

2、模块都画了软件流程图，看起来一目了然。关键词：无线收发 红外对射检测 AT89C52AbstractWith its rapid development, digital technology is widely used in the field of control system. Single chip microcontroller is favored by many electronic system designers for its smallness, full function, low price and easy application. Its pretty fit

3、for real-time control as a core in industrial controller, intelligent apparatus, intelligent interface, intelligent weapon device, universal measure control unit, etc.This paper first illustrates the development and significance of the platform screen door industry in recent years.And then foucuses

4、on the structural principle of the integrated chip AT89C52 used in the development of microprocessor controlled controlled infrared automatic platform screen doors,infrared transmitting and receiving and other hardware.Used in block mode,the entire system hardware circuit analysis, given the overall

5、 system block diagram,the power circuit,IR remote control circuits,motor control circuits,and circuit design related expounded .Then tells the software to write ideas,each module are drawn from the relaxation of the diagram,look at a glance.Keywords:The wireless transceiver Infrared detection AT89C5

6、2目 录第1章 概 述- 1 - 1.1 课题开发背景- 1 - 1.2 公交站台上下客移门系统概述- 1 - 1.3 公交站台上/下客移门控制系统的主要功能- 1 - 1.4 公交站台上/下客移门控制系统的设计要求- 2 - 1.5 本章小结- 2 -第2章 系统方案论证- 3 - 2.1 单片机最小系统电路的选型- 3 - 2.2 直流电机驱动模块的选型- 3 - 2.3 通信模块的选型- 5 - 2.3.1 红外对射检测模块的选型- 5 - 2.3.2 无线发射模块的选型- 6 - 2.3.3 无线接收模块的选型- 6 - 2.4 声光报警模块的选型- 9 - 2.5 手动控制模块的选型

7、- 9 - 2.6 电源模块的选型- 10 - 2.7 本章小结- 10 -第3章 系统硬件设计- 11 - 3.1 公交站台上/下客移门控制系统设计电路的基本原理- 11 - 3.2 最小系统设计- 12 - 3.2.1 时钟电路设计- 12 - 3.2.2 复位电路设计- 13 - 3.3 直流电机电源与驱动模块设计- 13 - 3.3.1 直流电机驱动模块设计- 13 - 3.3.2 电源模块设计- 14 - 3.4 通信模块设计- 15 - 3.4.1 红外对射检测模块设计- 15 - 3.4.2 无线发射模块设计- 16 - 3.5 声光报警模块设计- 19 - 3.6 手动控制模块

8、设计- 19 - 3.6.1 看门狗DS1232- 20 - 3.6.2 开关门中断脉冲- 20 - 3.7 本章小结- 21 -第4章 系统软件设计- 22 - 4.1 主程序图设计- 22 - 4.2 子程序流程图- 23 - 4.2.1 红外对射检测子程序流程图- 23 - 4.2.2 行程开关子程序流程图- 24 - 4.2.3 直流电机驱动子程序流程图- 24 - 4.3 本章小结- 26 -总 结- 27 - 致 谢- 28 -参考文献- 29 -附录1：公交站台上下客移门控制系统原理图- 31 -附录2：公交站台上下客移门控制系统程序清单- 32 -VI 第1章 概 述1.1 课

9、题开发背景在以人为本的现代社会中，城市轨道交通的服务水平需要不断地提高。对乘客安全、车站环境、节能等方面的要求也相应的不断提高。公交站台上下客移门系统正因为城市轨道交通的这些需求而产生的。公交站台上下客移门系统是设置在城市轨道交通车站站台边缘的一种安全装置。它将公交车与公交站台候车区域隔离开，在公交车到达和出发时可自动开启和关闭，为乘客营造了一个安全、舒适的候车环境。1.2 公交站台上下客移门系统概述 从目前各国设置的站台上下客移门系统来看，主要有两种类型。第一类站台上下客移门是一道自上而下的玻璃隔离墙和活动门，沿着车站站台边缘和两端头设置，把站台乘客候车区与公交车进站停靠区域分隔开。这种站台

10、上下客移门系统的主要功能是增加安全性、节约能耗以及加强环境保护第二类站台上下客移门系统是一道上下不封顶的玻璃隔墙和活动门或不锈钢篱笆门，其安装位置与第一种方式基本相同。造价比第一种要低。这种类型的屏蔽门系统比第一种类型站台上下客移门相对简单，高度比第一种站台上下客移门低矮，空气可以通过站台上下客移门上部流通。因新技术应用此它相对第一种站台上下客移门来说，主要起了一种隔离作用，提高了站台候车乘客的安全，从此意义上说可以称其为“安全门”。不过它同时也还能起到一定的降噪作用。1.3 公交站台上/下客移门控制系统的主要功能 公交站台上/下客移门控制系统电路主要包括无线收发电路，单片机电路，电机驱动电路

11、，红外对射检测电路，行程开关电路，声光报警电路以及电源电路组成。通过各部分电路的公共工作，实现了BRT公交站台上/下客移门控制系统电路的功能。在这个系统的设计中，我们采用的单片机是AT89S52，电机驱动电路采用的是直流电机驱动。本电路可以对将要进站的车辆给出信号进行开/关移门，可以通过电机驱动模块对将要下车的乘客进行对点式开门，可以通过红外对射检测电路模块防止客人被夹，通过行程开关电路模块检测站台门开关门是否到位，还可以通过报警模块达到安全的。1.4 公交站台上/下客移门控制系统的设计要求（1）建立BRT公交站台模；（2）择适当的电机设计移门控制电路（步进电机、直流电机）；（3）设计电机驱动

12、电路或选用适合的电机驱动器；（4）根据进站车辆给出的信号开/关移门；（5）采用点对点式的开门方式；（6）具有防夹检测及紧急控制；（7）具有一定的故障检测与报警功能；（8）系统电源设计1.5 本章小结 本章主要从课题的研究背景和社会现状两方面说明我的研究课题。公交车作为城市交通工具，其主要功能是减轻地面交通的压力，具有方便、快捷、准时的特点，因此具有一定的客流吸引力。站台上下客移门在保护乘客安全、节省环控系统运营能耗、改善站台候车环境等方面都具有明显的效果。我国部分城市以在地铁站台安装，作为一项新技术的引用，站台上下客移门系统在城市轨道交通中发挥了非常重要的作用。第2章 系统方案论证2.1 单片

13、机最小系统电路的选型本设计要求体积小，检测点和控制点不多，程序不长，因此选用ATMEL公司生产的51系列产品AT89C52单片机。该单片机为双列直插式DIP40封装，它是一种带4KB闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机芯片，它采用静态CMOS工艺制造，最高工作频率为24MHz。它可以实现3个级别的程序存储器保护功能，有32个可编程I/O引脚，2个16位计数/定时器，是目前市场上最常用的单片机芯片。一般地，电容C1和C2取30pF左右，晶体的振荡频率范围是1.212MHz.如果晶体振荡频率过高，则系统的时钟频率也高，单片机的运行速度也就快，所以选择常用的12M晶振频率，在此频率下，单片机一个机器周

14、期为1uS，运行速度较快。 2.2 直流电机驱动模块的选型 这里所用的芯片是高速运放KF347，高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用来在输入悬空时把输入端拉到低电平。高速运放KF347有8个管脚。表2-1 直流电机驱动模块的选型元器件选型表 封装表电路模块直流电机模块序号名称代号参数数量型号 规格封装型号1无极性电容C11u1陶瓷电容RA

15、D0.12电解电容C27pF1电解电容RB.2/.43无极性电容C30.1u1陶瓷电容RAD0.14三极管Q1 Q790122三极管TO-220 5三极管Q2 Q890132三极管TO-2206三极管Q3 Q5IRF95402三极管TO-220 7三极管Q4 Q6IRF5402三极管TO-2208保险丝F110A1 保险丝06039二极管D1 D3D8IN41483二极管diode0.410二极管D4 D5 D6 D712V4 二极管diode0.411发光二极管D2YELLOW1发光二极管RB.2/.412发光二极管D9red1发光二极管RB.2/.413发光二极管D10green1发光二极

16、管RB.2/.414芯片U1KF3471 芯片DIP815接口J1CON31 接口SIP316接口J2 J4CON22 接口SIP217接口J3CON41 接口SIP42.3 通信模块的选型2.3.1 红外对射检测模块的选型 本电路的设计主要以芯片LM567、NE5532、CD40406为主，以电阻、二极管、三极管灯泡等为辅构成的彩灯电路。其中NE5532是运算放大器，CD40106为施密特触发器。LM567为通用音调译码器，当输入信号于通带内时提供饱和晶体管对地开关，电路由I与Q检波器构成，由电压控制振荡器驱动振荡器确定译码器中心频率。用外接元件独立设定中心频率带宽和输出延迟。调节电位器R8

17、可以改变LM567的振荡频率。表2-2 红外对射检测模块的选型 元器件选型表 封装表电路模块红外对射模块序号名称代号参数数量型号 规格封装型号1无极性电容C1 0.01uF1陶瓷电容RAD0.22有极性电容C4100uF1电解电容RB.2/.43发光二极管FS1 FS2 JS 3发光二极管RAD0.24电位计R61K1电位计VR15电位计R810K1电位计VR16芯片U1LM5671LM567DIP87芯片U2NE55321NE5532DIP88芯片U3CD404061CD40406DIP149接口J1CON31HWDS/DYSIP310三极管Q1C90131三极管TO-182.3.2 无线发

18、射模块的选型 无线发射模块的电路非常的简单，它只有简单的元器件2个三极管，2个电阻，1个电容，一个天线，2个接口，1滤波器和2个电感组成。电路中的Q1是一只数据调制三极管，它的型号为2SC3357。用接口2连接单片机,接口1接电源，为电路送入5V的电压。表2-3 无线发射模块的选型元器件选型表 封装表电路模块无线发射模块序号名称代号参数数量型号 规格封装型号1无极性电容C1 C27pF2陶瓷电容RAD0.14接口J1CON41CON4SIP45接口J2CON21CON2SIP26滤波器SAWR3151滤波器SAW7天线ANTANT1天线ANT8电感L14.5T1电感AXIAL0.3 9电感L2

19、2.5T1电感AXIAL0.3 10三极管Q12SC33571三极管to-1811三极管Q280501三极管to-182.3.3 无线接收模块的选型 无线接收模块电路的元器件有很多，但只要就是接口，三极管，电感，电阻，电容以及芯片LM358组成。芯片LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。LM358该型号，市场上比较常见，在各大网站上，搜索比较频繁，价格一直相对平稳。国产品牌价格就非常低。表2-4 无线接收模块的选型元器件选型表 封装表电路模块无线接收模块序号名称代号参数数量型号 规格封装型号1无极性电容

20、C12pF1陶瓷电容RAD0.12无极性电容C27pF1陶瓷电容RAD0.13无极性电容C75pF1陶瓷电容RAD0.14无极性电容C615pF1陶瓷电容RAD0.15无极性电容C12470pF1陶瓷电容RAD0.16无极性电容C131041陶瓷电容RAD0.17无极性电容C3 C4 C5 C8 C9 C10 C111uF7陶瓷电容RAD0.118电感L11电感AXIAL0.3 19电感L31uH1电感AXIAL0.3 20电感L21电感AXIAL0.3 21芯片LM358LM3581LM358DIP822三极管Q1 Q2 Q3NPN3三极管to-1823接口J1CON11CON1SIP124

21、接口J2CON41CON4SIP42.3.4 通信模块的选型 此模块是结合前三节红外对射检测模块、无线发射模块与无线接收模块的设计。此模块实现与站台信息的传递，在公交车到站及出站时向DCU发送开关门的控制信号。同时，移动门发生各种故障时通过此模块向站台发出各种报警信号。 元器件选型表 封装表电路模块无线接收模块序号名称代号参数数量型号 规格封装型号1电阻R11201电阻AXIAL0.3 2电阻R310K1电阻AXIAL0.3 3电阻R210K1电阻AXIAL0.3 4芯片MAX485MAX4851MAX485DIP85数字IC 六反相器U2A174F04DIP146接口J1CON11CON1S

22、IP17接口J2CON41CON4SIP4 表2-5 通信模块的选型 通信电路的设计元器件非常少，主要由碳膜电阻、数字IC 六反相器、MAX485芯片和接口组成。该通信模块设置了3个接口：收发信使能端（R/D），收信（RO）和发信（DI）。其中RO和DI分别与单片机的TXD和RXD连接，R/D利用一个I/O口线进行逻辑控制。2.4 声光报警模块的选型 声光报警电路即门状态反馈电路，其设计元器件非常少，主要由碳膜电阻、发光二极管，蜂鸣器和三极管组成。电阻R1和三极管Q1构成放大电路，将单片机反馈传递来的信号放大后再传递给蜂鸣器以及发光二极管。接口一接单片机，接收单片机的反馈信号；接口二接电源模块

23、，为本电路送入电路需要的额定电压，控制其正常工作。 表2-6 声光报警模块的选型 元器件选型表 封装表电路模块声光报警模块序号名称代号参数数量型号 规格封装型号1电阻R1 R21M2碳膜电阻AXIAL0.32发光二极管D1LED1LEDRAD0.23蜂鸣器LS1SPEAKER1SPEAKERRB.2/.44接口J2SGBJ1CON2SIP25接口J1DY1CON4SIP46三极管Q1C90141三极管TO-182.5 手动控制模块的选型如果发生重大安全事故或者系统出现故障，比如因其他原因造成的系统电源缺失、部分屏蔽门故障、火灾等，这时经过授权的站台工作人员可以使用专用的钥匙，乘客则通过手动解锁

24、装置进行手动操作，打开公交站台移动门。当其他优先级别的控制方式都不能完成移动门的开关时，才启动手动操作这一最优先级别的控制方式。手动控制电路的设计元器件非常少，主要由碳膜电阻、按键开关、单刀双掷开关、电解电容和DS1232、74LS14芯片组成。2.6 电源模块的选型线性稳压电源由变压、整流、滤波和稳压组成的。接口2连接插头部分的接口2，通过变压器将220V的交流电变成每个电源模块所需要的大小的交流电；整流指把大小，方向都变化的交流电变为单方向脉动的直流电。滤波是将单方向脉动的直流电的交流部分滤掉，得到平滑的直流电。稳压是将输入的电压波动或负载变化引起的输出电压变化时，能自动调整使输出电压维持

25、在原值。本电路通过变压器，整流桥，三端稳压电源芯片使得该电源电路输出平滑稳定的5V ,24V的直流电，使得其他每个模块的电路都正常工作，熔断器F1对电路起到了保护的作用。2.7 本章小结 本章叙述了各个模块的组成和所用元器件的选型。参考实际情况，从种类繁多的元件里挑选适合本课题的型号。也就是把整体的设计具体化，具体到每个系统模块的组成及设计，再具体到每个模块里小元器件的选型。第3章 系统硬件设计3.1 公交站台上/下客移门控制系统设计电路的基本原理 公交站台上/下客移门控制系统电路主要包括收发电路，单片机电路，无线收发电路，电机驱动电路，红外对射检测电路，行程开关电路，声光报警电路以及电源电路

26、组成。通过各部分电路的公共工作，实现了BRT公交站台上/下客移门控制系统电路的功能。本电路可以对将要进站的车辆给出信号进行开/关移门，可以通过电机驱动模块对将要下车的乘客进行对点式开门，可以通过红外对射检测电路模块防止客人被夹，通过行程开关电路模块检测站台门开关门是否到位，还可以通过报警模块达到安全的目的。 图3-1 BRT公交站台上/下客移门控制系统电路的组成框图 3.2 最小系统设计 本系统以AT89S52单片机为控制中心，TXD口接的是无线发射模块，P1.0口接的是无线接收电路模块，来接收所发射的信号，从而达到公交车与站台门之间的信号传输；P1.4口接的是红外对射检测电路模块，通过这电路

27、检查红外点是否被挡以达到防夹客人的功能；P2.1口接的是声光报警模块，通过故障信号发出警告以达到故障的检测功能；P2.2P2.5四个口所接的是行程开关模块，通过行程开关模块可以检测到门开关到位问题。图3-2 单片机最小系统原理图3.2.1 时钟电路设计AT89S52单片机内部有个振荡器，可以用作CPU的时钟源。本系统时钟选用内部方式。AT89S52内郁含有一个高增益的反相放大器，通过XTALI(输入端)、XTAL2(输出端)外接作为反馈元件的片外石英晶体(或陶瓷谐振器)和电容C1 C2组成的并联谐振电路后便构成片内自激振荡器，从而利用它内部的振荡器产生时钟。连接方法见图所示，其中晶体呈感性，其

28、决定着振荡器的振荡频率:电容C1 C2对频率有微调作用。电路中反馈元件选用石英.话体，电容C1和C2均为30pF，电容与晶体的安装位置应尽量靠近单片机。 图3-3 时钟电路设计原理图 3.2.2 复位电路设计 89系列单片机在启动时也需要复位使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初始态开始工作。按下SW，电源对C充电，使RST端快速到达高电平;松开按键，C向芯片内阻放电，恢复为低电平，从而使单片机可靠复位，一般R1选10K,C3选10uF。AT89S52的按键复位电路见图，电路简单可靠。 图3-4 复位电路设计原理图3.3 直流电机电源与驱动模块设计3.3.1 直流电机驱动模块设计 输入

29、信号线由DATA引入，1脚是地线，其余是信号线。1脚对地连接了一个2K欧的电阻。当驱动板与单片机分别供电时，这个电阻可以提供信号电流回流的通路。当驱动板与单片机共用一组电源时，这个电阻可以防止大电流沿着连线流入单片机主板的地线造成干扰。或者说，相当于把驱动板的地线与单片机的地线隔开，实现“一点接地”。 高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器，把输入逻辑信号同来自指示灯和一个二极管的2.7V基准电压比较，转换成接近功率电源电压幅度的方波信号。KF347的输入电压范围不能接近负电源电压，否则会出错。因此在运放输入端增加了防止电压范围溢出的二极管。输入端的两个电阻一个用来限流，一个用

30、来在输入悬空时把输入端拉到低电平。图3-5 直流电机驱动电路原理图3.3.2 电源模块设计 电源部分通过接口2连接插头部分的接口2，将电源导入整流桥进行电源的整流，首先将220V的电源通过芯片LM78124CT，将电源变压为24V,在此基础上，将24V的电压输出，同时将24V的电压送入芯片LM7805CT，将电源变压为5V，输出5V电压。通过接口3将所有的电源组成一个整体，通过接口将整个电路所需要的电压送给各个模块，能够让每个模块正常工作。图3-6 电源模块的原理图设计图3-7 插头部分的原理图设计3.4 通信模块设计3.4.1 红外对射检测模块设计 红外对射检测电路采用NE5532运算放大器

31、构成比较器，也可以用比较器LM339代替。接收管的输入信号经过Cl电容后从正脚输入比较器。比较电平在负脚输入比较器通常将比较电平设为2.5伏，可以调节电位器R7适当提高比较电平。CD40106为施密特触发器。用于是光敏昌体管;正向电阴在10K左右反向电阻接近的是光敏二极管。红外发光二极管长脚为正端.短脚为负端;光敏晶体管管脚较长的是发射极，另一脚是集电极;光敏二极管可用万用表来侧出正极和负极。整个电路采用5伏供电，OUT输出脚可以送到单片机的的中断引脚已引发红外检测中断。由于仅用到一对红外管，只用到NE5532的一个放大器，CD40106也只用到六个施密特触发器中的一个,如果一块电路板上集成多

32、对红外管时，其它部分也可以用得上。LM156、NE5532、CD40106都是在电子市场上容易买到的器件，红外发光管和接收管也比较常见。 图3-8 红外对射检测电路原理图3.4.2 无线发射模块设计 DF数据发射模块的工作频率为315M，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳度仅次于晶体。DF发射模块未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管Q1,这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。这套模块的特点是发射功率比较大，传输距离比较远。 DF数据模块采用ASK方式调制，以降低功耗，当数据信号停止时发射电流降为零，数据信号

33、与DF发射模块输入端可以用电阻或者直接连接而不能用电容耦合，否则DF发射模块将不能正常工作。 在此原理图中，其中接口2连接单片机TXD口,接口1接电源，为电路送入5V的电压。 图3-9 无线发射模块原理图3.4.3 无线接收模块设计 无线接收模块电路主要有芯片LM358，电阻，电容，三极管，电感等元器件组成，通过无线接收模块来接收无线发射模块所发出来的信号，传到单片机，单片机收到信号后，电机开始工作，以达到站台门打开的目的，单片机的P10接口与接口1相连。接口2 接电源模块，为电路输送5v的电压。图3-10 无线接收模块原理图3.4.4 通信模块组合电路设计图3-11 通信电路组合模块设计3.

34、5 声光报警模块设计 声光报警电路的设计非常简单，它主要是在检测移动门是否有人被夹，将信号传递给单片机，由单片机反馈给P14口，通过三极管将信号放大控制声光报警电路，当门内没人时，声光报警电路就不工作，否则就将信号传递给扬声器以及发光二极管，使得扬声器发出警报，发光二极管被点亮。另外一个功能就是当单片机核心系统检测到移动门有故障时，将信号也通过P14口输送给声光报警电路，将信号通过三极管放大，再将信号传递给扬声器以及发光二极管，使得扬声器发出警报，发光二极管被点亮。使得故障得到修理。原理图中的接口一是接单片机P14口，控制改电路的，接口2是接电源模块，为本电路输入额定电压控制该电路工作。 图3

35、-12 声光报警模块原理图 3.6 手动控制模块设计 此模块有以下两个主要功能：1.利用看门狗DS1232实时检测单片机的工作和复位功能，2.提供单片机INT0和INT1中断信号进行开门和关门操作。3.6.1 看门狗DS1232 集成电路DS1232 具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点,应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。其主要特点：1）具有8 脚DIP 封装和16 脚SOIC 贴片封装两种形式,可以满足不同设计要求；2）在微处理器失控状态下可以停止和重新启动微处理器；3）微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器；4）精确的5 %或10 %电源供电监视；5）不需要分立元

36、件;6）适应温度范围宽, -40+ 85 。DS1232 能够实时监测向微处理器供电的电源电压,当电源电压VCC低于预置值时,DS1232 的第5脚和第6 脚输出互补复位信号RST 和RST 。预置值通过第3 脚( TOL) 来设定;当TOL 接地时,RST和RST 信号在电源电压跌落至4. 75V 以下时产生; 当TOL 与VCC相连时,只有当VCC跌落至4. 5V以下时才产生RST 和RST 信号。当电源恢复正常后, RST 和RST 信号至少保持250ms ,以保证微处理器的正常复位。同时。DS1232 提供了可直接连接复位按键的输入端PBRST (第1脚) , 在该引脚上输入低电平信号

37、, 将在RST 和RST 端输出至少250ms 的复位信号。在DS1232 内部集成有看门狗定时器, 当DS1232 的ST 端在设置的周期时间内没有有效信号到来时,DS1232 的RST 和RST 端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的。看门狗定时器的定时时间由DS1232 的TD 引脚确定。看门狗定时器的周期输入信号ST 可以从微处理器的地址信号、数据信号或控制信号中获得, 不论哪种信号都必须能够周期性的访问DS1232 , 对于51 系列单片机, 推荐使用ALE 信号。3.6.2 开关门中断脉冲图3-13是硬件结构图，中断脉冲信号

38、由一个拨动开关S2和两个按钮S3，S4开关构成联动产生。S2闭合到Vcc时，按钮开关才有效，不需要时将S2拨到GND，防止出现误操作，提高系统的稳定性。C1和C2为硬件去抖动，R1，R2为泄放电阻，同时具有上拉作用。经过电容去抖动后再利用反相施密特触发器74LS14修正波形，同时使边沿信号变成下边沿。图3-13 手动控制模块原理图3.7 本章小结本章主要从分析课题各模块的设计从而确定最终的设计方案。各个模块的设计及主要器件的初步选择，各个模块的详细原理图，以及各个模块在整体设计方案中的作用。每个模块都是参考现有的技术及数据进行的设计，符合现在的社会现状，各个模块的契合就是本课题的成品。第4章

39、系统软件设计 4.1 主程序图设计 公车进站后，发出无线信号，当站台门接收到公车发出的无线信号后，就会传递给单片机，随后直流电机接收到信号转动起来，带动站台门的开关；当直流电机模块接收到故障信号后，它就会马上终止电机。站台门在开关门过程中，如果红外对射模块所发出的红外线被乘客挡住后，它会将信号传递给单片机，单片机再传给直流电机，直流电机将会马上终止，这样站台门就不会夹到乘客了。如果红外线没有被挡住，站台门就会关闭，这时行程开关就会发挥作用了，它会检测站台门是否开关到位，如果站台门没有开关到位，也就是发生故障，这样声光报警模块就发出警报，这几个模块缺一不可，这样就能确保公交站台上下客移门控制系统

40、的稳定和安全。图4-1 主程序图设计流程图初始化程序： CLEARMEMIO: CLR A ；A清0 DEC A ；A为#0FFH MOV P0，A ；P0-P3口置1 MOV P1，A MOV P2，A MOV P3，ACLEARMEM: MOV SP,#70H ；设堆栈基址为70H MOV IE,#00H ；关所有中断 MOV IP,#01H ；设优先级 RET ；返回4.2 子程序流程图4.2.1 红外对射检测子程序流程图在这个设计项目中，红外对射检测电路模块的作用很简单，它可以防止乘客被站台门夹住。当红外线被乘客挡住后，信号就会传给单片机，单片机接收到信号后传递给直流电机驱动模块，这样

41、门就会先停止在开门，这样乘客就可以安全出站台。图4-2 红外对射检测子程序流程图4.2.2 行程开关子程序流程图在这个设计项目中，行程开关模块很重要的，它的功能是检测站台门开关门是否到位，可以检测站台门是否有故障。它的原理是这样的，在直流电机驱动模块进行开关门的过程中，通过门有没有与行程开关接触，可以判断站台门有没有开关到位，如果开关门没有到位，就是站台门有故障，信号会马上传递给单片机，进行故障检修。 图4-3 行程开关子程序流程图4.2.3 直流电机驱动子程序流程图在这个设计项目中最简单的莫过于直流电机驱动了，虽然它的原理图比其他模块的有点烦，但是它的流程是最简单的，直流电机模块的功能就是转

42、动电机开关站台门。无线接收模块接收到信号后传递给单片机，电机驱动模块接收单片机的信号后进行开关门，当电机驱动电路接收到故障信号后，就会停止工作。图4-4 直流电机驱动子程序流程图正转工作程序： K1： JB P0.4，OUT LCALL DELAY10MS ；延时10Ms JB P0.4，OUT ；P0.4跳转指令 CLR P0.2 ；P0.2清零 SETB P0.0 ；P0.0置1 CLR P0.1 ；P0.1清零 MOV R5，#0 D1：MOV R4，#0 DJNZ R5，D1 JB P0.5，$ LCALL DELAY10MS SETB P0.0 ；P0.0置1 SETB P0.1 ；

43、P0.1置1 LJMP OUT ；返回，循环反转工作程序： K2： JB P0.6，OUT LCALL DELAY10MS ；延时10Ms JB P0.6，OUT ；P0.6跳转指令 CLR P0.3 ；P0.3清零 SETB P0.0 ；P0,0置1 CLR P0.1 ；P0.1清零 MOV R5，#0 D2：MOV R4，#0 DJNZ R4，$ DJNZ R5,D2 JB P0.5，$ LCALL DELAY10MS SETB P0.3 ；P0.3置1 SETB P0.0 ；P0.0置1 SETB P0.1 ；P0.1置1 LJMP OUT ；返回，循环4.3 本章小结本章主要介绍了公交

44、站台上下客移门系统采用正常进行模式（系统级控制）、非正常运行模式（状态级控制）和紧急运行模式（手动操作控制）三种运行模式。三种运行模式以手动操作控制优先级最高，站台级控制次之，系统级操作控制最低。总 结本设计系统采用了美国ATMEL公司生产的单片机AT89S52芯片，以及其他常用的芯片 如：LM567、NE5532、KF347、CD40406。其中NE5532是运算放大器，CD40106为施密特触发器。LM567为通用音调译码器，高速运放KF347，高速运放KF347（也可以用TL084）的作用是比较器。在本设计中，也利用的常见的元器件电阻、三极管、二极管、电感以及电容。本电路的设计易于安装在

45、检测、软件功能完善、工作可靠、准确度高等特点。本设计系统的优点有很多：（1）可避免乘客探头张望和随车奔跑的现象；另外，移动门上还安装了探测各种障碍物的传感器，一旦有障碍物存在，传感器发出的信息将使移动门再开闭机构动作，这样也避免了车门挟人、挟物的事故；（2）降低了人工成本；（3）列车行驶时会有噪音产生。安装移动门系统之后，站台移动门再站台和轨道之间形成一个物理屏障，可以大大降低候车站的噪音；（4）也可以提高城市形象。采用移动门系统后，乘客们能够舒适、安全地候车，直接感受到政府对市民的关心，增加市民对政府工作的信任。此外，该系统是一种新型装置，自动化程度高，对于塑造国际化大都市的形象也很有帮助。

46、致 谢 经过了几周的不断努力，我终于将毕业设计给完成了。在论文的写作过程中，我查阅了大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，学到了不少知识，收获巨大。 毕业设计是对我们知识运用能力的一次全面的考核，也是对我们进行科学研究基本功的训练，培养我们综合运用所学知识独立地分析问题和解决问题的能力，为以后撰写专业学术论文和工作打下良好的基础。 本次设计能够顺利完成，首先要对我的指导老师董娜娜老师和帮助过我的所有老师和同学表示最真挚的谢意。尤其要强烈感谢我的论文指导老师董娜娜老师，她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。 在整个论文的选题、理论研究、需求分析和系统

47、设计的工程中，他们给了我不少的启发，并对论文的设计方案，硬件选择和软件编写等方面提出了许多至关重要的建议，在整个过程中帮我解决了不少难题和困惑。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢！ 最后，我还要感谢这一领域的学者们，是他们给我的经验和研究方向，文中引用了一些他们的研究成果，在此以表示衷心的感谢。参 考 文 献1 韩春光，严金龙，李华编著模拟电子技术与实践M北京：电子工业 出版社.2009.2 童诗白，华成英主编模拟电子技术基础M清华大学电子学教研组编 北京：高等教育出版社.2006.3 朱祥贤主编,杨永，张家欣，华大龙，蔡楠，罗时书，张洪明参编数字 电子技术项目教程M北京：机械工业

48、出版社.2010. 4 胡继胜,杜佳敏.电子CAD技能与实训Protel 99 SEM.电子工业出版 社.2007. 5 杰哈.红外技术应用M.化学工业出版社.2004.10.6 陈永甫.红外探测与控制电路M.人民邮电出版社.2004.6.7 门宏编著快速学会认电子元器件M北京：人民邮电出版社.2009.8 赵景波，向华编著Protel99SE应用与实例教程M北京：人民邮电出 版社.2009.9 熊伟，侯传教，梁青，孟涛编著Multisim7电路设计及仿真应用M北 京：清华大学出版社.2005.10 童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第五版）M.北京：高等教育出版 社.2006.11 钱晓捷.

49、陈涛.16/32为微机原理汇编语言及接口技术M.机械工业出版 社.2006.12 罗应英，梁艳萍.电机学M第三版J.北京：机械工业出版社，2008.13 Wong,C.C.,Cheng,C.T.,Huang,K.H.,Yang,Y.T.,Chen,H.M.andYin,C. S.“Mechanical Design of Small-Size Humanoid Robot TWNHR-3,”The 33rdAnnual Conference of the IEEE Indusreial Electronices Society,pp.451 454(2007)14 Innocenti,C.,M

50、ondino,G,Regis,P.and Sandini,G,Trajectory Planning and Real-Time Control of an Au-tonomous Mobile Robot Equipped with Vision UI-trasonic Sensors,IEEE/RSJ/GI Int.Conf.on Intel-ligent Robots and Systems,Vol.3,pp.1861 1866(1994)15 Eckford D.C.,Pope C.W.,Owoeye A.,The ventilation of metro systems with a

51、nd without full heigh platform screen doorsJ.Intermational Symposium on Aerodynamics and Ventilation of Vehicle Tunnels.2003.(2):70179716 Ecomte,Thierry.Safe and reliable metro platform screen doors control/command systems.Lecture Notes in Computer ScienceJ.2008.21(4):43043417 Chun,Lin-Jye.Pressure

52、analysis of platform screen door subjected to a moving train in mass rapid transport underground stationJ.Journal of Mechanics.Jun.2004.20(2):159166- 50 -附录1：公交站台上下客移门控制系统原理图附录2：公交站台上下客移门控制系统程序清单主程序：ORG 0000H ；程序执行开始地址AJMP START ；跳至START执行 ORG 0003H ；外中断0中断入口地址 RETI ；中断返回（不开中断） ORG 000BH ；定时器T0中断入口地址 RETI ；中断返回（不开中断） ORG 001BH ；串行口中断入口地址 RETI ；中断返回 ORG 0023H ；串行口中断入口地址 RETI ；中断返回 ORG 002BH ；定时器T2中断入口地址 RETI ；中断返回 ORG 0100HDISM0 DATA 78HDISM1 DATA 79HDISM2 DATA 7AHDISM3 DATA 7BHDISM4 DATA 7CHDISM5 DATA 7DH MOV SP , #50H