一种学校智能控制自动门的制作方法

本实用新型主要涉及一种自动控制领域，更具体地说，涉及一种学校智能控制自动门。

背景技术：

随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，自动门开始进入人们的日常生活，成为宾馆、超市、银行等现代建筑所必备之物，是建筑智能化水平的重要指标之一。学校作为学生生活学习的场所，为了使学生能够更好的学习，以及学生在学校学习时间的固定性，设计一款专用于学校的自动门，在学生学习时间自动门处于关闭状态，在学生上学和放学的时间段，自动门处于开启状态，方便学校的管理。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种学校智能控制自动门，其结构简单，通过时间控制自动门的开启与关闭，自动门上设置显示屏显示时间和温度，也可以通过车速检测模块检测出入校园的车辆的车速，防止车速过快误伤学生。

为解决上述技术问题，本实用新型一种学校智能控制自动门包括按键模块、温度检测模块、时钟模块、电源模块、单片机、车速测量模块、显示模块、自动门驱动、自动门电机、报警模块，其结构简单，通过时间控制自动门的开启与关闭，自动门上设置显示屏显示时间和温度，也可以通过车速检测模块检测出入校园的车辆的车速，防止车速过快误伤学生。

其中，所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端；所述温度检测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；所述电源模块的输出端连接着单片机的输入端；所述车速测量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显示模块的输入端；所述单片机的输出端连接着自动门驱动的输入端；所述自动门驱动的输出端连接着自动门电机的输入端；所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学校智能控制自动门所述单片机采用AT89C51单片机。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学校智能控制自动门所述温度检测模块采用DS18B20温度传感器。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学校智能控制自动门所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学校智能控制自动门所述显示模块采用LCD1602显示屏。

作为本实用新型的进一步优化，本实用新型一种学校智能控制自动门所述自动门驱动采用L298N芯片。

控制效果：本实用新型一种学校智能控制自动门，其结构简单，通过时间控制自动门的开启与关闭，自动门上设置显示屏显示时间和温度，也可以通过车速检测模块检测出入校园的车辆的车速，防止车速过快误伤学生。

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为本实用新型一种学校智能控制自动门的硬件结构图。

图2为本实用新型一种学校智能控制自动门的单片机的电路原理图。

图3为本实用新型一种学校智能控制自动门的温度检测模块的电路原理图。

图4为本实用新型一种学校智能控制自动门的时钟模块的电路原理图。

图5为本实用新型一种学校智能控制自动门的显示模块的电路原理图。

图6为本实用新型一种学校智能控制自动门的自动门驱动、自动门电机的电路原理图。

图7为本实用新型一种学校智能控制自动门的报警模块的电路原理图。

图8为本实用新型一种学校智能控制自动门的车速测量模块第一地感线圈的电路原理图。

图9为本实用新型一种学校智能控制自动门的车速测量模块第二地磁线圈的电路原理图。

图10为本实用新型一种学校智能控制自动门的电源模块的电路原理图。

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说明本实施方式，本实施方式所述一种学校智能控制自动门包括按键模块、温度检测模块、时钟模块、电源模块、单片机、车速测量模块、显示模块、自动门驱动、自动门电机、报警模块，其结构简单，通过时间控制自动门的开启与关闭，自动门上设置显示屏显示时间和温度，也可以通过车速检测模块检测出入校园的车辆的车速，防止车速过快误伤学生。

其中，所述按键模块的输出端连接着单片机的输入端，按键模块设置三类按键，一类为门铃按键S1，采用一个按压式按键，在自然状态，按键S1输出低电平到单片机的P0.0口，当有人按压按键S1，按键S1使电路导通，按键S1输出高电平到单片机的P0.0口；第二类按键为时间设置按键，采用矩阵式2×2键盘，分别设置增加S2、减小S3、确认S4、取消S5四个按键，通过将键盘的列线接到P0.2、P0.3，键盘的行线接到P0.4、P0.5。列线P0.2、P0.3分别接有2个上拉电阻到正电源+5V，并把列线P0.2、P0.3设置为输入线，行线P0.4、P0.5设置为输出线。2根行线和2根列线形成4个相交点，行线作为按键的控制输出端，按键的列线作为按键的输入端，在没有按键按下的情况下，P0.4、P0.5两个引脚的电平为高电平，如果有按键按下时，则相应的列线引脚为低电平，这时通过设置P0.4、P0.5为低电平触发中断方式，低电平就触发中断而进入中断服务程序，从而获得输入数据；第三类为开门按键S6，开门按键S6采用一个闸刀开关，自动门处于关闭状态时，有人进入时，需要手动控制开门按键S6来使自动门开启，当开门按键S6处于断开状态时，P0.7引脚为低电平，当开关按键S6处于闭合状态时，P0.7引脚为高电平，通过P0.7引脚电平情况控制自动门开启。

所述温度检测模块的输出端连接着单片机的输入端，温度检测模块采用DS18B20温度传感器，DS18B20温度传感器的测温原理为温度传感器DS18B20中的低温度系数晶振的振荡频率受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1，高温度系数晶振随温度变化其震荡频率明显改变，所产生的信号作为减法计数器2的脉冲输入，DS18B20温度传感器中还隐含着计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲后进行计数，进而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将-55℃所对应的基数分别置入减法计数器1和温度寄存器中，减法计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。减法计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器1的预置值减到0时温度寄存器的值将加1，减法计数器1的预置将重新被装入，减法计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。温度传感器测量的温度值从2引脚输出，传送到单片机的P1.1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，时钟芯片为单片机提供标准时间信号，根据时间信号控制自动门实现开启与关闭，DS1302时钟芯片的通讯接口有3个口线组成，即RST、SCLK、I/0，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P3.5引脚相连接，SCLK口与单片机的P3.6引脚相连接，RST口与单片机的P3.7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，电源模块通过将220V电压转换为15V电压为单片机供电，学校采用家用220V电压作为标准电源，但是由于单片机的工作电压为15V，通过电源模块将220V电压进行降压、滤波、稳压等转换成15V电压从VCC引脚输入到单片机。

所述车速测量模块的输出端连接着单片机的输入端，车速测量模块采用感应式地磁线圈式测速模块，感应式地磁线圈测速模块由两部分组成，检测器和感应线圈及引线，检测器振荡电路驱动能量通过线圈而产生一个电磁场，地感线圈形成一个调节电路，线圈作为一个传感器，当有金属物体通过磁场时，引起线圈中的磁通量的变化，产生旋流，旋流将会在导体中被感应到。由于地感线圈的电感和磁流是成比例的，这就导致了低感线圈的电感系数的减少。检测器检测到这种变化并驱动向单片机发出信号，单片机再受到前后两个线圈发回的信号，测出它们的时间间隔，再根据线圈的实际距离，计算出车辆行驶的距离。当单片机的P1.6输出高电平时，三极管Q1饱和和导通，电源VCC向继电器K1引脚1、2上的线圈供电，则常开触点5、6闭合，使地感线圈检定装置外接的第一路信号导通，相当于汽车开始经过第一个地感线圈。经过汽车通过两个地感线圈的时间间隔的三分之一，使P1.6引脚输出低电平，三极管Q1截止，继电器K1断开，相当于汽车走完第一个地感线圈。同理，经过汽车通过两个地感线圈的时间间隔使P1.7输出高电平，继电器K2闭合，使地感线圈检定装置外接的第二信号接通，相当于汽车开始经过第二个地感线圈。经过汽车通过两个地感线圈的时间间隔的四分之三，使P1.7输出低电平，继电器K2断开，相当于汽车走完第二个地感线圈。

所述单片机的输出端连接着显示模块的输入端，显示模块采用LCD1602液晶显示屏，显示模块用于显示时间、温度、测量的车速，显示模块的D0、D1、D2、D、D4、D5、D6、D7端与单片机的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7引脚相连接，用来显示数据；显示模块的RS端与单片机的P3.0引脚相连接，用来控制数据命令；显示模块的R/W端与单片机的P3.1引脚相连接，用来控制读写操作；显示模块的使能端E与单片机的P3.2引脚相连接；单片机的P3.0、P3.1、P3.2引脚用于控制显示模块中的数码管的选通状态。

所述单片机的输出端连接着自动门驱动的输入端，自动门驱动采用L298N芯片，自动门采用电机驱动和电机控制自动门的开启与关闭，通过电机正反转控制自动门开启与关闭，由于单片机输出的小电流信号不能带动电机进行运转，通过自动门驱动将单片机从P1.2、P1.3、P1.4、P1.5口输出控制信号到电机驱动的IN1、IN2、IN3、IN4端。

所述自动门驱动的输出端连接着自动门电机的输入端，自动门电机采用直流电机，自动门电机接收自动门驱动输出的驱动信号，通过OUT1、OUT2、OUT3、OUT4端输出驱动控制信号，经过二极管的正向导通性控制电机实现电机正反转，从而实现自动门的开启和关闭。

所述单片机的输出端连接着报警模块的输入端，报警模块采用警铃和发光二极管组成简单的声光报警电路，当自然状态下，P1.0引脚输出高电平，Q1截止，警铃和发光二极管处于不工作状态，当检测到报警信号，P1.0引脚输出低电平，Q1导通，警铃发出声音，发光二极管发光，进行声光报警。

具体实施方式二：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10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。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说明本实施方式，所述温度检测模块采用DS18B20温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～+125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生；多个DS18B20可以并联到3根或2根线上，CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。

具体实施方式四：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述时钟模块采用DS1302时钟芯片。DS1302时钟芯片是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。

具体实施方式五：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述显示模块采用LCD1602显示屏。LCD1602显示屏也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5×7或者5×11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形。LCD1602显示屏是指显示的内容为16×2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块。

具体实施方式六：

结合图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10说明本实施方式，所述自动门驱动采用L298N芯片。L298N是SGS公司的产品，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。L298N可驱动2个电机，OUTl、OUT2和OUT3、OUT4之间分别接2个电动机。5、7、10、12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。

本实用新型一种学校智能控制自动门的工作原理为：所述一种学校智能控制自动门通过温度检测模块检测环境中的温度，时钟模块为系统提供标准时间信号，单片机将检测到的时间信号、温度信号通过显示模块显示出来，根据学生的上学和放学的时间控制自动门的开启与关闭，学生在学校期间自动门处于关闭状态，在上学和放学的期间自动门处于开启状态，单片机控制自动门驱动控制自动门电机进行正反转实现自动门的开启和关闭，当上学时间快到时，报警模块发出声音进行提醒，当学校内有车出入时，通过车速测量模块检测车辆经过的车速，学校属于人口密集区域，防止由于车速过快造成人员伤亡。电源模块为智能控制门进行供电，实现自动门根据按键、时间信号实现自动控制等功能，按键模块可以输入预设开关门时间，还可以通过按键模块实现门铃、开门等控制。

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。