厦门自动旋转门控制系统结构

控制系统结构如下所示：

1、电源 

系统的供电为 220 伏、50Hz 的市电，经变压器变压后输出 27 伏的交流电，经整流滤波后产生 35 伏的准直流输出，然后再经过开关电源产生＋24 伏和＋5伏直流电，＋24 伏用于微波传感器、光电管、控制面板、运算放大器的供电，＋5 伏用于单片机、片外存贮器及其他数字逻辑电路的供电，而步进电机、制动和电磁锁这些大功率部件的供电是 35 伏准直流电。＋5 伏经升压电路后输出＋15 伏直流电，用于电机驱动电路中悬浮自举供电电压，控制大功率 MOSFET 管的正常导通和截止。

2、单片机、存贮器及外围电路

MC68HC11K1 内部存储器容量有限，在本系统中采用扩展工作模式，在外部扩展了 128KB EPROM（M27C1001）和 8KB SRAM（SRAM6264）。EPROM用于贮存系统程序，SRAM 储存处理数据和临时参数。MC68HC11K1 内部自带了 640 字节 EEPROM，用来存储用户设定的参数。 单片机需要访问传感器、控制面板、过热过流保护信号、电机方向等接口信号。这些信号如果直接接到单片机的 I/O 引脚将占用较多的资源，因此本系统将这些信号通过三态总线缓冲器 74HC541 和 8D 触发器 74HC574 接到单片机的数据总线，将地址总线经过译码器译码后控制缓冲器的使能端，相当于赋予接口电路以不同的地址，单片机可以像读写外部存储器一样通过接口地址读入或写出接口信号。 

3、步进电机控制及驱动电路 

对步进电机的控制是系统重要的组成部分，包括脉冲编码电路、功率驱动电路。本系统采用一片 Xilinx 公司的复杂可编程逻辑器件（CPLD）XC9536 实现脉冲分配功能，单片机只需要输出启动/停止信号、转动方向信号以及表示转动速度的 PWM 信号，具体时序的产生都由 CPLD 完成，减轻了单片机的负担，并具有良好的扩展性和灵活性。功率驱动电路是大功率 MOSFET 管组成的 H 桥式放大电路。具体电路见第四章。 

4、光电编码器部分 

光电编码器是一种高精度角位移传感器，结合单片机的输入捕捉功能，可测量电机的角位移和角速度，从而可以计算出门体的运动速度和位置，并对 PWM信号频率进行适当的调整，精确地控制电机的运动。本系统采用的光电编码器有A 和 B 两路正交脉冲输出，分辨率为 256PPR，完全满足系统的控制精度要求。 

5、电流电压监测电路 

系统对系统中各个电流、电压设置了监测电路，监测电路将电流转换成电压，然后用单片机内部的 A/D 转换器将其转换为数字信号，判断是否发生了欠压、过压、过载等情况，如检测到异常情况将执行故障处理子程序。