單片機+BISS0001紅外線自動門控制系統設計資料

ID:895489 · 發表于 2021-3-23 14:40

主要的技術指標：
   技術指標單門雙開門
   門重量 130kg×1扇 100kg×2扇
   導軌長度 2000~5000mm
   開門速度 200~450mm/秒(可調)
   閉門速度 200~450mm/秒(可調)
   慢行速度 30~50mm/秒(可調)
   開門時間開門靜止后1~10秒的范圍內(可調)
   控制器高速智能電腦處理器控制
   馬達 DC24V 40W無刷步進電機
   電源電壓 AC220V 50Hz
   消耗功率 100W
   手動開啟力 3.5公斤以下
   安全功能開閉時遇到障礙物能立即開啟,晚間轉換到報警功能
   使用環境 -20℃～+50℃
二、主要構造部件
   部件特性
   智能控制器：自動檢測門的重量、寬度，使門保持在最佳運行狀態。
   步進電機：高效率、省電、低噪音、高轉速、高扭力、連續使用不發熱。
   皮帶：高效同步齒型帶，防止打滑，保證平穩運行。
   吊架：用于運動門扇的懸掛，安全可靠。
1.5  該設計的基本設計思路
1、有人來時（進門或出門）開門。當人走到離門不遠的時候時，安裝在門上側的熱釋紅外線傳感器信號檢測裝置檢測到有人時，將啟動電動機帶動傳動鏈開門。
2、無人時關門延遲,當熱釋收發裝置沒有檢測到有人在離門1N的范圍內，將延遲1秒啟動電動機帶動傳動鏈關門。
3、關門中途來人，立即開門。當啟動電動機帶動傳動鏈關門時，感應探頭突然檢測到在離門1m的范圍內有人，則立即停止電動機關門，啟動電動機帶動傳動鏈開門。總體結構圖如下圖一：

BISS0001是由運算放大器、電壓比較器、狀態控制器、延遲時間定時器以及封鎖時間定時器等構成的數模混合專用集成電路。以下圖所示的不可重復觸發工作方式下的波形，來說明其工作過程。
首先，根據實際需要，利用運算放大器OP1組成傳感信號預處理電路，將信號放大。然后耦合給運算放大器OP2，再進行第二級放大，同時將直流電位抬高為VM(≈0.5VDD)后，將輸出信號V2送到由比較器COP1和COP2組成的雙向鑒幅器，檢出有效觸發信號Vs。由于VH≈0.7VDD、VL≈0.3VDD，所以，當VDD=5V時，可有效抑制±1V的噪聲干擾，提高系統的可靠性。 COP3是一個條件比較器。當輸入電壓Vc<VR(≈0.2VDD)時，COP3輸出為低電平封住了與門U2,禁止觸發信號Vs向下級傳遞；而當Vc>VR時，COP3輸出為高電平，進入延時周期。當A端接“0”電平時，在Tx時間內任何V2的變化都被忽略，直至Tx時間結束，即所謂不可重復觸發工作方式。當Tx時間結束時，Vo下跳回低電平，同時啟動封鎖時間定時器而進入封鎖周期Ti。在Ti時間內，任何V2的變化都不能使Vo跳變為有效狀態（高電平）,可有效抑制負載切換過程中產生的各種干擾。
1、不可重復觸發工作方式
以下圖所示的不可重復觸發工作方式下的波形，來說明工作過程。

以下圖所示的可重復觸發工作方式下的波形，來說明其工作過程。可重復觸發工作方式下的波形在Vc=“0”、A=“0”期間，信號Vs不能觸發Vo為有效狀態。在Vc=“1”、A=“1”時，Vs可重復觸發Vo為有效狀態，并可促使Vo在Tx周期內一直保持有效狀態。在Tx時間內，只要Vs發生上跳變，則Vo將從Vs上跳變時刻起繼續延長一個Tx周期；若Vs保持為“1”狀態，則Vo一直保持有效狀態；若Vs保持為“0”狀態，則在Tx周期結束后Vo恢復為無效狀態，并且，同樣在封鎖時間Ti時間內，任何Vs的變化都不能觸發Vo為有效狀態。
2 、可重復觸發工作方式
以下圖所示的可重復觸發工作方式下的波形，來說明工作過程。
當熱釋電紅外傳感器接收到人體紅外輻射后輸出檢測信號，然后由14腳輸入BISS0001,經地內部電路處理，由2腳輸出探測信號（正向脈沖信號）。輸出脈沖信號的寬度由外接電阻R9和電容C6來決定。當 2腳輸出控制脈沖后，電子開關被接通，數字編碼電路和無線電發射電路由于得到電源而開始工作。電源變壓器為5W/15V，E為12V免維護蓄電池，供停電使用。S1為鎖控電源開關，可根據需要安裝在適當處所，用來接通工作電源，無必要時可取消設置。SCR采用1A的單向可控硅。HFC9301為軟封裝發聲電路，發聲為“嘀、嘀”聲。電路的調試主要是主機與各分機之間的統調。將發射電路和接收電路組裝好后，先將發射機中C10的調至適當位置后固定不動，接著調整接收機中的C1，使接收機能收到發射機發出的信號。若為“一對多”或“多對一”報警系統，應先將主機“一”（可以是發射機，也可以是接收機）調好固定，然后調整各分機，使其與主機統調。BISS0001 應用線路圖如3-7所示:

上圖中，運算放大器OP1將熱釋電紅外傳感器的輸出信號作第一級放大，然后由C3耦合給運算放大器OP2進行第二級放大，再經由電壓比較器COP1和COP2構成的雙向鑒幅器處理后，檢出有效觸發信號Vs去啟動延遲時間定時器，輸出信號Vo經晶體管T1放大驅動繼電器去接通負載。
上圖中，R3為光敏電阻，用來檢測環境照度。當作為照明控制時，若環境較明亮，R3的電阻值會降低，使9腳的輸入保持為低電平，從而封鎖觸發信號Vs。SW1是工作方式選擇開關，當SW1與1端連通時，芯片處于可重復觸發工作方式；當SW1與2端連通時，芯片則處于不可重復觸發工作方式。圖中R6可以調節放大器增益的大小，原廠圖紙選10K，實際使用時可以用3K，可以提高電路增益改善電路性能。輸出延遲時間Tx由外部的R9和C7的大小調整，觸發封鎖時間Ti由外部的R10和C6的大小調整，R9/R10可以用470歐姆，C6/C7可以選0.1U。在BISS0001的內電路中，運放A是一個獨立的放大器，由它放大后輸出的信號電壓通過.

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