CN206608089U - 一种车库卷帘门自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型主要涉及一种视觉传达领域，更具体地，涉及一种车库卷帘门自动控制系统。车库卷帘门自动控制系统的电源模块、按键模块、时钟模块、门磁检测模块、遥控接收模块、红外测距模块、红外检测模块的输出端连接着单片机的输入端；单片机的输出端连接着驱动模块的输入端；驱动模块的输出端连接着电机的输入端；单片机的输出端连接着声音提醒模块的输入端；限位开关的输出端连接着单片机的输入端；遥控接收模块与遥控发射模块通过红外信号连接。本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统，通过遥控的方式控制卷帘门的升降，当卷帘门下降时，通过测量卷帘门距离障碍物的距离，进行声音提醒，门磁检测模块检测卷帘门是否关闭，保证车库的安全。

Description

一种车库卷帘门自动控制系统

技术领域

本实用新型主要涉及生活领域，更具体地说，涉及一种车库卷帘门自动控制系统。

背景技术

在经济飞速发展的中国，商业门面、车库、商场、医院、厂矿企业等公共场所或住宅，尤其是门洞较大，不便安装地面门体的地方安装卷帘门起到方便、快捷开启作用。如用于车库门、商场防火卷闸门飞机库门。自动卷帘门已经随处可见。它的工作方式一般是通过门内外两侧的感应开关来感应人的出入，当人走进自动门是感应开关感应到人的存在，给控制器一个开门信号，控制器通过驱动装置将门打开。当人通过之后，再将门关上。由于自动卷帘门在通电后可以实现无人管理，不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处，更令我们的大门增添了不少高贵典雅的气息。但是在车库等地，自动控制不能保证车库的安全，通过遥控的方式控制车库卷帘门，不能能够具有自动门的优点，还可以保证车库的安全。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种车库卷帘门自动控制系统，通过遥控的方式控制卷帘门的升降，当卷帘门下降时，通过测量卷帘门距离障碍物的距离，进行声音提醒，门磁检测模块检测卷帘门是否关闭，保证车库的安全。

为解决上述技术问题，本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统包括按键模块、时钟模块、门磁检测模块、遥控接收模块、遥控发射模块、电源模块、单片机、限位开关、红外测距模块、驱动模块、电机、红外检测模块、声音提醒模块，通过遥控的方式控制卷帘门的升降，当卷帘门下降时，通过测量卷帘门距离障碍物的距离，进行声音提醒，门磁检测模块检测卷帘门是否关闭，保证车库的安全。

其中，所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端；所述门磁检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述遥控接收模块的输出端连接着单片机的输入端；所述红外测距模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端；所述驱动模块的输出端连接着电机的输入端；所述红外检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着声音提醒模块的输入端；所述限位开关的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述遥控接收模块与遥控发射模块通过红外信号连接。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统所述红外检测模块采用BIS0001热释电红外传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统所述红外测距模块包括红外测距模块和模数转换模块，其中，红外测距模块采用GP2D12模块，模数转换模块采用ADC0809模数转换芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统所述驱动模块采用THB7218芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统所述声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统所述限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器。

控制效果：本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统，通过遥控的方式控制卷帘门的升降，当卷帘门下降时，通过测量卷帘门距离障碍物的距离，进行声音提醒，门磁检测模块检测卷帘门是否关闭，保证车库的安全。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的硬件结构图。

图2为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的单片机的电路图。

图3为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的红外测距模块的电路图。

图4为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的时钟模块的电路图。

图5为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的驱动模块、电机的电路图。

图6为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的电源模块的电路图。

图7为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的限位开关的电路图。

图8为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的遥控发射模块的电路图。

图9为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的遥控接收模块的电路图。

图10为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的红外检测模块的电路图。

图11为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的门磁检测模块的电路图。

图12为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的门磁检测模块的电路图。

图13为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的声音提醒模块的电路图。

图14为本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的按键模块的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，本实施方式所述一种车库卷帘门自动控制系统包括按键模块、时钟模块、门磁检测模块、遥控接收模块、遥控发射模块、电源模块、单片机、限位开关、红外测距模块、驱动模块、电机、红外检测模块、声音提醒模块，通过遥控的方式控制卷帘门的升降，当卷帘门下降时，通过测量卷帘门距离障碍物的距离，进行声音提醒，门磁检测模块检测卷帘门是否关闭，保证车库的安全。

其中，所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端，按键模块采用独立按键，按键模块采用两个按键S1、S2，按键S1为门铃按键，按键S2控制卷帘门的升降，按键S1、S2的一端连接电阻接地，一端连接到单片机的P0.2、P0.3引脚。

所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端，时钟模块采用DS1302时钟芯片，时钟芯片为卷帘门自动控制系统提供标准时间信号，控制卷帘门开启的时间，DS1302时钟芯片的通讯接口有3个口线组成，即RST、SCLK、I/O，其中RST从低电平变成高电平启动一次数据传输过程，SCLK是时钟线，I/O是数据线，DS1302时钟芯片的3个口线，RST口与单片机的P3.7引脚相连接，SCLK口与单片机的P3.5引脚相连接，I/O口与单片机的P3.6引脚相连接。

所述门磁检测模块的输出端连接着单片机的输入端，门磁检测模块包括PT2262编码芯片和PT2272解码芯片，PT2262编码芯片发出的编码信号由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，PT2272解码芯片接收到信号后，地址码经过比较核对后，相应的数据脚输出高电平，如果发送端一种按住按键S1，编码芯片也会连续发射。当发射机没有按键按下时，PT2262编码芯片不接通电源，其17脚为低电平，高频发射电路不工作，当有键按下时，PT2262编码芯片得电工作，其17脚输出经调制的串行数据信号，当17脚为低电平期间高频发射电路起振并发射等幅高频信号，当17脚为低电平期间高频发射电路停止振荡，高频发射电路完全受控于PT2262编码芯片的17脚输出的数字信号。当有键按下时，PT2262编码芯片得电工作，接收电路收到信号，通过OUTB端口输出信号到单片机的P0.0引脚。

所述遥控接收模块的输出端连接着单片机的输入端，遥控接收模块采用RPM-301B(Header 2)芯片，当遥控发射模块发射出的红外光线被遥控接收模块接收到时，遥控接收模块将光信号转换成电信号，传送到单片机进行控制，遥控接收模块的OUT端与单片机的P0.5引脚相连接

所述红外测距模块的输出端连接着单片机的输入端，红外测距模块包括红外测距模块和模数转换模块，红外测距模块安装在卷帘门底部，在卷帘门下降的过程中，红外测距模块检测卷帘门底部距离地面或障碍物的距离，将检测到的距离传送到单片机，单片机将接收到的距离与标准距离对比，当检测的距离小于标准距离时，单片机控制声音提醒模块进行发声提醒，红外测距模块采用GP2D12模块，模数转换模块采用ADC0809模数转换芯片。红外测距模块由一个红外发射管和一个PSD及外围电路组成，红外发射管(安装在桌面上)发射的光束，遇到障碍物(人体)反射回来，落在PSD上，构成一个等腰三角形，借助于PSD可以测得三角形的底，而两个底角是固定的，由发射管确定，此时便可通过底边推算出高，得出的距离模拟信号通过VO引脚传送到模数转换模块的IN0引脚；模数转换模块采用ADC0809模数转换芯片，模数转换模块将接收到的距离模拟信号转换成数字信号，将数字信号传送到单片机，单片机对数字信号进行处理，模数转换模块将模拟距离长度信号转换成二进制的数字信号，通过8个数据输出端D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7按位传输信号到单片机中，START为转换启动信号。当START上跳沿时，所有内部寄存器清零；下跳沿时，开始进行A/D转换；在转换期间，START应保持低电平。EOC为转换结束信号，当EOC为高电平时，表明转换结束；否则，表明正在进行A/D转换。OE为输出允许信号，用于控制三条输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE＝1，输出转换得到的数据；OE＝0，输出数据线呈高阻状态。CLK为时钟输入信号线。模数转换模块的数据线D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7分别与单片机的P1.7、P1.6、P1.5、P1.4、P1.3、P1.2、P1.1、P1.0引脚相连接，EOC、OE、START、CLK、ALE为模数转换模块的控制引脚，分别与单片机的P3.0、P3.1、P3.2、P3.3、P3.4引脚相连接。

所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端，驱动模块采用THB7218芯片，驱动模块采用双全桥MOSFET驱动，驱动的步进电机为两相四线制步进电机，由于单片机的端口输出的高电平电压较小，不能够控制升降电机进行运转，也不能控制电机运转方向，单片机输出信号到驱动芯片控制电机的运转、运动方向，其中，EN为脱机信号控制端，CW/CCW为正/反转信号输入端，VREF为电流设定端，M1、M2、M3为细分设置端，CLK为脉冲信号输入端，VCC为电源端，单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、VCC引脚与驱动模块的CW/CCW、EN、VREF、M1、M2、M3、CLK、VCC引脚相连接，控制电机的正反转及运转时间。

所述驱动模块的输出端连接着电机的输入端，电机采用两相四线制步进电机，驱动模块通过OUT1A、OUT2A、OUT1B、OUT2B口输出信号控制电机进行运转，通过控制电机的正反转控制卷帘门的升降。

所述红外检测模块的输出端连接着单片机的输入端，红外检测模块用于检测卷帘门外是否有人，当检测到卷帘门外有红外信号时，单片机控制声音提醒模块进行发声提醒，红外检测模块采用BIS0001热释电红外线传感器，热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标，利用热释电效应，在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极，在上表面覆以黑色膜，若有红外线间歇地照射，其表面温度上升△T，其晶体内部的原子排列将产生变化，引起自发极化电荷，在上下电极之间产生电压△U，根据上下电极之间产生电压差确定传感器检测到红外信号。当取暖桌前检测到红外信号，单片机接收到红外信号并进行控制，红外检测模块检测到红外信号从OUT1口输出低电平信号到单片机的P0.1引脚。

所述单片机的输出端连接着声音提醒模块的输入端，声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片，声音提醒模块根据接收到的单片机的控制信号进行发声提醒，声音提醒模块的SP+、SP-引脚连接到扬声器的两个引脚上，进行语音播放，声音提醒模块的BUSY(指示播放状态的忙信号)、P07(一线串口DATA)连接到单片机的P0.6、P0.7引脚控制声音提醒模块进行工作。

所述限位开关的输出端连接着单片机的输入端，限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器，限位开关检测电机运转的上限位和下限位，当电机带动卷帘门进行升降运动时，碰到上限位或是下限位时，输出信号到单片机，单片机控制电机停止运转，限位开关的DATA1端与单片机的P0.4引脚相连接。

所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端，市电220V通过可调充电器向蓄电池充电，同时自启动继电器K1吸合，R1与D2、D4对蓄电池+24V电压进行分压采样，采样电压通过R4、D5加到Q2基极，使Q2处于线性放大状态，Q1、Q3深度饱和，直流控制继电器K吸合，+24V电压通过K、K1送至逆变器V+端，逆变器工作，输出220V正弦波电压，同时自锁继电器K2吸合。当市电断电时，K1断开，初时输人电压+24V不变，K继续吸合，由于K2的自锁作用，+24V仍正常送至逆变器。经一段时间后，电池电压开始下降，Vo跟着下降，Q2导通减弱，Q1升高；当电压升高至一定值(即蓄电池电压下降至22V)后，Q1退出饱和进人线性放大，Q3迅速下降；Q3通过R6反馈至Q2基极，使得Q1继续升高，形成一个雪崩过程。Q1、Q3迅速截止，K断开，蓄电池送至逆变器的+24V直流被切断，逆变器停止工作，同时K2断开。逆变器停止工作后，由于蓄电池内电动势的作用，蓄电池很快恢复24V电压，与常态一样，Q1、Q3饱和，K吸合。但由于此时K1、K2均断开，+24V无法到达逆变器，逆变器不工作，从而保护了蓄电池。只有当市电恢复正常后，K1吸合，逆变器才能工作，此时充电器已向蓄电池充电。为了保持断电后，讲台能够继续工作，为电脑等用电设备持续供电，通过UPS电源为单片机等各部分通过VCC进行供电。

所述遥控接收模块与遥控发射模块通过红外信号连接，遥控发射模块采用红外发光二极管，红外发光二极管发射出红外信号，遥控发射模块已发射出一连串的二进制脉冲信号，被遥控接收模块接收后转换成电信号进行控制。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述单片机采用AT89C51单片机。所述AT89C51单片机从它内部的硬件到软件都有一套完整的按位操作系统，片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，十六个字节，单元地址20H～2FH，它既可作字节处理，也可作位处理。51单片机的I/O脚的设置和使用非常简单，当该脚作输入脚使用时，只须将该脚设置为高电平(复位时，各I/O口均置高电)。当该脚作输出脚使用时，则为高电平或低电平均可。

具体实施方式三：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述红外检测模块采用BIS0001热释电红外传感器。BIS0001热释电红外传感器是一款具有较高性能的传感器信号处理集成电路。它配以热释电红外传感器和少量外界元器件就可构成被动式的热释电红外开关、报警用人体热释电传感器等。它能自动快速开启各类白炽灯、荧光灯、蜂鸣器、自动门、电风扇、烘干机和自动洗手池等装置，特别适用于企业、宾馆、商场、库房及家庭的过道、走廊等敏感区域，或用于安全区域的自动灯光、照明和报警系统。BIS0001热释电红外传感器具有数模混合、独立的高输入阻抗运算放大器、双向鉴幅器可有效抑制干扰、内设延迟时间定时器和封锁时间定时器、采用16脚DIP封装等特点。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述红外测距模块包括红外测距模块和模数转换模块，其中，红外测距模块采用GP2D12模块，模数转换模块采用ADC0809模数转换芯片。GP2D12模块是由一个红外发射管和一个PSD以及相应的计算电路构成，Sharp公司的PSD很有特色，它可以检测到光点落在它上面的微小位移，分辨率达微米，GP2D12正是利用这个特性实现了几何方式测距。ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述驱动模块采用THB7218芯片。THB7218是一款专业的两相步进电机驱动芯片。它内部集成了细分、电流调节、CMOS功率放大等电路，配合简单的外围电路即可实现高性能、多细分、大电流的驱动电路。适合驱动42、57型两相、四相混合式步进电机。在低成本、低振动、小噪声、高速度的设计中应用效果较佳。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片。WT2003B01是一款小巧的新型高品质MP3模块，支持MP3音频解码，采用SOP16封装的主控，体积更小，但影响速度更快。模块内置SPI-FLASH作为存储介质，具有USB接口，可以通过PC机自由更换FLASH的音频内容，并具有USB声卡功能。并且内置1瓦功放，可以直接驱动1W的喇叭，使用更方便。

具体实施方式七：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14说明本实施方式，所述限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器。IC1、IC2是磁感应霍尔开关传感器，当IC1没有感应到永久磁铁时，霍尔器件2脚呈高电平，Q2饱和导通，集电极为低电平，Q1截止，继电器K1不动作；当IC1感应到永久磁铁磁场时，IC1的2脚变为低电平，Q2截止，集电极呈高电平，Q1饱和导通，继电器K1吸合，发光二极管DS1亮。K1触点再控制其他有关线路，起到保险开关。无触点电子感应限位器作用，并控制电磁阈的开闭。

本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统的工作原理为：本实用新型一种车库卷帘门自动控制系统，通过遥控发射模块发射红外信号，遥控接收模块接收信号，传送到单片机，单片机输出信号到驱动模块驱动电机运转，实现卷帘门的上升，当卷帘门上升一段时间，控制电机实现卷帘门的下降，在卷帘门下降的过程中，卷帘门底部的红外测距模块检测距离地面或障碍物的距离，当距离小于标准距离时，控制声音报警模块进行发声报警。门磁检测模块检测卷帘门是否闭合，门磁检测模块检测到卷帘门未完全闭合，控制声音报警模块进行发声报警。红外检测模块检测卷帘门外是否有人，当检测到红外信号控制声音报警模块进行发声提醒。按键模块用于控制卷帘门的升降和门铃，电源模块为卷帘门自动控制系统进行供电，限位开关控制卷帘门在上限位及下限位之间进行升降运动。

虽然本实用新型已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (7)

1.一种车库卷帘门自动控制系统，其特征在于，所述车库卷帘门自动控制系统包括按键模块、时钟模块、门磁检测模块、遥控接收模块、遥控发射模块、电源模块、单片机、限位开关、红外测距模块、驱动模块、电机、红外检测模块、声音提醒模块，所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述时钟模块的输出端连接着单片机的输入端；所述门磁检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述遥控接收模块的输出端连接着单片机的输入端；所述红外测距模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着驱动模块的输入端；所述驱动模块的输出端连接着电机的输入端；所述红外检测模块的输出端连接着单片机的输入端；所述单片机的输出端连接着声音提醒模块的输入端；所述限位开关的输出端连接着单片机的输入端；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述遥控接收模块与遥控发射模块通过红外信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种车库卷帘门自动控制系统，其特征在于：所述单片机采用AT89C51单片机。

3.根据权利要求1所述的一种车库卷帘门自动控制系统，其特征在于：所述红外检测模块采用BIS0001热释电红外传感器。

4.根据权利要求1所述的一种车库卷帘门自动控制系统，其特征在于：所述红外测距模块包括红外测距模块和模数转换模块，其中，红外测距模块采用GP2D12模块，模数转换模块采用ADC0809模数转换芯片。

5.根据权利要求1所述的一种车库卷帘门自动控制系统，其特征在于：所述驱动模块采用THB7218芯片。

6.根据权利要求1所述的一种车库卷帘门自动控制系统，其特征在于：所述声音提醒模块采用WT2003B01语音芯片。

7.根据权利要求1所述的一种车库卷帘门自动控制系统，其特征在于：所述限位开关采用AH201磁感应霍尔开关传感器。