基於超聲波感應的門控電路的製作方法

2023-07-15 02:53:01 1

本實用新型涉及電路結構，具體的講是基於超聲波感應的門控電路。

背景技術：

隨著科技的迅速發展以及社會的不斷進步，人們對生活的要求越來越高，人工智慧和自動化漸漸的成為主流。對於大型的商場、賓館等一些現代的建築物來說，智能門成為了主要的設備。門的自動開閉，能夠極大方便人們的使用。大批的生產製造商在自動門的不斷發展和完善期間形成規模。從自動門的初具規模到現在的大批量生產，自動門的性能、種類、功能越來越齊全。而目前的自動門仍然普遍存在感應距離短，使得感應時常不夠靈敏，同時自動門的關閉時間通常是固定的，因此可能存在還有人進出時自動門開始關閉，關閉過程中通過再次感應後再重新開啟，或僅有少量人通過自動門後，自動門仍然長時間開啟，缺乏智能化和人性化。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種基於超聲波感應的門控電路，通過超聲波來較長距離的對來人進行感應，並實現控制自動門的智能開/閉。

本實用新型基於超聲波感應的門控電路，具有與處理單元中的處理晶片連接電源單元、超聲波模塊和電機，電源單元中具有分別與適配器連接第一穩壓器和第二穩壓器，在第一穩壓器和第二穩壓器的輸入端和輸出端分別連接有濾波電容和防止自激電容；

處理單元中包括處理晶片、晶振電路和復位電路，處理晶片的第一外接晶振端和第二外接晶振端分別連接晶振電路中的晶振電容後接地，第一外接晶振端和第二外接晶振端之間還連接有晶振；復位電路中通過串聯的電解電容和復位開關連接處理晶片的復位端；

超聲波模塊的電壓輸入端連接第一穩壓器的輸出端，超聲波模塊的數據端連接所述處理晶片對應的數據端；

電機的電壓輸入端連接第二穩壓器的輸出端，信號端連接處理晶片對應的信號引腳端。

所述的處理晶片可以採用STC90C5162RD+晶片，電機可採用Futaba S3010型電機。本實用新型通過現有的超聲波模塊發射超聲波檢測信號，具有檢測距離遠、檢測精度高的特點。由處理晶片輸出40kHz左右的脈衝信號，驅動超聲波模塊中的發射器發出超聲波脈衝，同時啟動處理晶片中計時器開始計時。當超聲波達到目標後回傳到超聲波模塊的接收端，此時計時停止，經處理晶片內部定時器計算可得超聲波從發射到接收的時長，從而由聲速乘以該時長得到距離數據。當檢測到人與自動門之間的距離小於設定值時，處理晶片輸出高電平驅動電機正轉，實現開門的狀態；當檢測到人與自動門之間的距離大於設定值時，處理晶片輸出高電平驅動電機反轉，實現關門的狀態。

進一步的，所述的處理晶片還連接有具有顯示模塊的顯示單元，顯示模塊連接有顯示濾波電容，並且顯示模塊通過數據傳輸端和讀寫控制端分別與處理晶片連接，顯示單元中還包括與第一穩壓器輸出端連接的用於調節對比度的電位器。顯示模塊通過顯示屏幕能夠顯示出相應的信息，例如當超聲波模塊檢測到自動門周圍有人時，顯示出被檢測到的人員離門的距離等，方便管理人員、維護人員或其他相應人員的查看。

進一步的，為了避免自動門因電路等故障不能開啟或關閉，處理晶片還連接有開關電路，所述開關電路中包括一端接處理晶片控制端，一端接地的控制開關，在控制開關和處理晶片控制端之間還設有限流電阻。通過控制開關可手動開啟/關閉自動門，進一步提升了人性化。

可選的，在第一外接晶振端和第二外接晶振端的輸出端對應設有分別輸出接地的指示燈，用於指示兩個穩壓器是否正常輸出電壓。

本實用新型的基於超聲波感應的門控電路，能夠通過超聲波實現較長距離並且靈敏的對來人進行感應，並還能根據來人距離自動門的距離智能的控制自動門的開/閉，極大的提高了自動們控制的人性化和智能化。

以下結合實施例的具體實施方式，對本實用新型的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本實用新型上述主題的範圍僅限於以下的實例。在不脫離本實用新型上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本實用新型的範圍內。

附圖說明

圖1為本實用新型基於超聲波感應的門控電路的電路示意圖。

具體實施方式

如圖1所示本實用新型的基於超聲波感應的門控電路，具有與處理單元中的處理晶片U1連接電源單元、超聲波模塊P1、顯示單元、開關電路和電機P3。

所述的電源單元中具有分別與適配器P2連接的第一穩壓器LM1和第二穩壓器LM2，第一穩壓器LM1和第二穩壓器LM2分別具有LM7805晶片，將適配器P2接入的9V電壓轉為5V後輸出。在第一穩壓器LM1和第二穩壓器LM2的輸入端和輸出端分別連接有濾波電容C2、C3、C8、C9和防止自激電容C4、C5、C10、C11；

處理單元中包括STC90C5162RD+型的處理晶片U1、晶振電路和復位電路，處理晶片U1的第一外接晶振端XTAL1和第二外接晶振端XTAL2分別連接晶振電路中的晶振電容C12、C13後接地，第一外接晶振端XTAL1和第二外接晶振端XTAL2之間還連接有晶振Y1；復位電路中通過串聯的電解電容C7和復位開關K1連接處理晶片U1的復位端RST。在第一外接晶振端XTAL1和第二外接晶振端XTAL2的輸出端對應設有分別輸出接地的LED指示燈D1、D2，用於指示第一穩壓器LM1和第二穩壓器LM2是否正常輸出電壓；

超聲波模塊P1的電壓輸入端連接第一穩壓器LM1的輸出端，接收5V電壓，超聲波模塊P1的數據端連接所述處理晶片U1對應的數據端P1.0、P1.1；

電機P3採用Futaba S3010型電機，其電壓輸入端連接第二穩壓器LM2的輸出端，信號端連接處理晶片U1對應的信號引腳端P2.0；

還設有與處理晶片U1連接的具有顯示模塊P4的顯示單元。顯示模塊P4連接有顯示濾波電容C1、C6，並且顯示模塊P4通過數據傳輸端和讀寫控制端分別與處理晶片U1連接。在顯示單元中還包括與第一穩壓器LM1輸出端連接的用於調節對比度的電位器PR，通過電位器調整所所接顯示屏幕的顯示對比度，使顯示屏幕達到合適亮度，顯示屏幕能夠顯示出相應的信息，例如當超聲波模塊檢測到自動門周圍有人時，顯示出被檢測到的人員離門的距離等，方便管理人員、維護人員或其他相應人員的查看；

為了避免自動門因電路等故障不能開啟或關閉，處理晶片U1還連接有開關電路，所述開關電路中包括一端接處理晶片U1控制端P2.2，一端接地的控制開關K2，在控制開關K2和處理晶片U1控制端P2.2之間還設有限流電阻R4。通過控制開關K2可以手動開啟/關閉自動門。

通過超聲波模塊P1發射超聲波檢測信號，具有檢測距離遠、檢測精度高的特點。由處理晶片U1輸出40kHz左右的脈衝信號，驅動超聲波模塊P1中的發射器發出超聲波脈衝，同時啟動處理晶片U1中計時器開始計時。當超聲波達到目標後回傳到超聲波模塊P1的接收端，此時計時停止，經處理晶片U1內部定時器計算可得超聲波從發射到接收的時長，從而由聲速乘以該時長得到距離數據。當檢測到人與自動門之間的距離小於設定值時，處理晶片U1輸出高電平驅動電機P3正轉，實現開門的狀態；當檢測到人與自動門之間的距離大於設定值時，處理晶片U1輸出高電平驅動電機P3反轉，實現關門的狀態。