51单片机的大楼自动门控制系统设计+源程序+电路图(4)
图3 51单片机基本连接
2.2 红外探测技术
根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器两大类。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质都会辐射红外线，除非它本身具有一定的温度（高于绝对零度）。它具有以下几特点：本身不发任何类型的辐射，器件功耗很小，隐蔽性好，价格低廉。在测量时它不与被测物体直接接触，因而不会存在摩擦。红外探测技术利用红外光波作为载波来传送测量信号或者控制指令。红外测控系统一般包括发射、接收以及处理部分。在本设计中，红外线探测器中的热电元件检测人体的存在或移动，并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后，对电压信号进行波形分析。于是，只有当通过波形分析检测到由人体产生的波形时，才输出检测信号。例如，在两个不同的频率范围内放大电压信号，且将被放大的信号用于鉴别由人体引起的信号。原理图如图4所示。
图4 红外线感应器电路图
2.3 步进电机
步进电动机是一种数字控制电动机。它将电脉冲信号转变成角位移[7]，常作单片机控制。近30年来，数字技术、计算机技术以及水磁材料的迅速发展，使步进电动机也飞速发展，为步进电动机的应用开辟了广闹的前景[8]。步进电动机有如下特点:
1、一般步进电机的精度为步进角的3-5%，且不累积。
2、步进电动机的动态响应快。易于起停、正反转及变速。
3、步进电机必须加驱动才可以运转，驱动信号必须为脉冲信号，它不能直接使用交流电源和直流电源。
4、改变脉冲的顺序，可以方便的改变转动的方向。
5、步进电机低速时可以正常运转，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。
6、速度可在相当宽的范围内进行平滑地调节。低速下仍能保证获得很大转矩，因此，一般可以不用减速器而直接驱动负载[9]。
2.4 L293D芯片
L293D是一种电机控制器件，是步进电机的驱动芯片。其特点是外围电路简单、易于集成、控制等。其内部集成了双极型H桥电路，有几下几个特点：电机可四角限运行；电机停止时有微振电流，起到“动力润滑”作用，消除正反向时的静摩擦死区：低速平稳性好等[10]。该设计添加了L293D以确保为电机供电。实际测试中，L293D对电机的控制效果良好[11]。
L293D可接受标准TTL逻辑电平信号VSS，VSS可接4.5～7 V电压。4脚VS接电源电压，VS电压范围VIH为＋2.5～46 V。输出电流可达2.5 A，可驱动电感性负载。1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。L293D可驱动2个电动机，OUT1，OUT2和OUT3，OUT4之间可分别接电动机，本实验装置我们选用驱动一台电动机。2，7，10，15脚接输入控制电平，控制电机的正反转[12]。En1，En2接控制使能端，控制电机的停转。其电路连接图如图5所示。
图5 L293D电路连接图
2.5 稳压模块
现今，在三端稳压集成电路中，以正电压输出的78 ×× 系列和负电压输出的79××系列最为常见。三端IC是指一种用于稳压的集成电路，它有三条引脚输出，分别是输入端、接地端和输出端。它的样子与普通的三极管相似，有TO- 220 的标准封装，也有9013样子的TO-92封装。用78/79系列三端稳压IC来组成稳压电源时用到很少的外围元件，而且电路内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用起来方便、可靠，且价格十分便宜。该系列集成稳压IC型号中的78或79后面所跟的数字代表的意义是该三端集成稳压电路的输出电压，比如7806表示输出电压为正6V，7909表示输出电压为负9V。由于三端固定集成稳压电路的使用方便，电子制作中经常采用[13]。电路图如图6所示。