該項目描述了如何使用SLG46140V GreenPAK?IC作為控制單元來創(chuàng)建被動式紅外自動門控制系統(tǒng)。

硬件部件：

Dialog Semiconductor SLG46140× 1個

Dialog Semiconductor GreenPAK高級開發(fā)板SLG4DVKADV× 1個

在這個項目中，我們將說明如何使用GreenPAK?SLG46140V打開和關(guān)閉自動門。我們使用了被動紅外（PIR）HC SR 501傳感器來檢測門的邊界/周圍附近是否存在人員，然后使用GreenPAK來控制L298N電機(jī)驅(qū)動器。提議的設(shè)計在工業(yè)，辦公室，大學(xué)，購物中心等中具有廣泛的應(yīng)用。

下面我們描述了了解解決方案如何設(shè)計為設(shè)計自動門系統(tǒng)所需的步驟。但是，如果您只想獲取編程結(jié)果，請下載GreenPAK軟件以查看已完成的GreenPAK設(shè)計文件。將GreenPAK開發(fā)套件插入計算機(jī)，然后點擊程序來設(shè)計解決方案。

解釋

在此設(shè)計中，PIR傳感器會根據(jù)發(fā)出的紅外線水平來檢測人的存在。PIR傳感器的輸出用作GreenPAK的模擬輸入，GreenPAK處理輸入并管理信號時序。當(dāng)PIR傳感器輸出HIGH時，GreenPAK將通過L298N電機(jī)驅(qū)動器電路打開門。如果PIR輸出LOW超過六秒鐘，則門將關(guān)閉。

圖1.自動開門和關(guān)門系統(tǒng)流程圖

被動紅外（PIR）運動檢測器模塊

PIR傳感器可測量從其視野中的物體發(fā)出的紅外線水平。該項目中使用的傳感器的范圍約為六米。PIR傳感器能夠感應(yīng)運動，通常用于檢測人類是否已移入或移出傳感器的范圍。它們體積小，價格便宜，低功耗，易于使用且具有彈性。它們通常在家庭和企業(yè)使用的家用電器和小工具中找到。它們通常被稱為PIR，“被動紅外”，“熱電”或“ IR運動”傳感器。溫度高于絕對零的所有物體都以輻射的形式散發(fā)熱量，因為輻射是在紅外區(qū)域，因此人類看不見它。物體越熱，發(fā)出的紅外線越多。無源紅外傳感器中的無源術(shù)語是指PIR傳感器不產(chǎn)生或輻射任何能量以進(jìn)行檢測的事實。它們通過檢測其他物體釋放的能量來工作。

當(dāng)人經(jīng)過PIR傳感器前面時，它將人體的熱量轉(zhuǎn)換成輸出電壓變化，從而觸發(fā)檢測。當(dāng)檢測到物體時，PIR傳感器的輸出引腳的電壓電平為3.3v。如果沒有物體，則輸出約0v。PIR傳感器如圖2所示。

圖2. PIR傳感器

它具有三個將其與GreenPAK連接的端子。表1中顯示了每個終端的詳細(xì)說明。

表1. PIR傳感器PIN功能

L298N電機(jī)驅(qū)動器模塊

這種雙向雙向電機(jī)驅(qū)動器模塊multiwatt15封裝基于非常流行的L298雙H橋電機(jī)驅(qū)動器IC。該模塊使用戶可以輕松，獨立地在兩個方向上分別控制兩個最大電流為2A的電動機(jī)。它具有高達(dá)40v的高工作電壓。它可以驅(qū)動兩相步進(jìn)電動機(jī)，四相步進(jìn)電動機(jī)或兩相直流電動機(jī)。它具有一個大容量的濾波電容器和一個續(xù)流二極管，可以保護(hù)電路中的設(shè)備不受感性負(fù)載反向電流的損壞，從而提高了可靠性。它可以驅(qū)動5v-35v，其邏輯電平為5v。

圖3. L298N電機(jī)驅(qū)動器

電動機(jī)驅(qū)動器執(zhí)行的功能如表2所示。

表2. L298N電機(jī)驅(qū)動器的功能

框圖

下面顯示了PIR傳感器，GreenPAK和L198N電機(jī)驅(qū)動器之間的連接框圖。

圖4.連接框圖

順時針電機(jī)控制

當(dāng)PIR傳感器感應(yīng)到其范圍內(nèi)的物體時，它會在其OUT引腳上輸出HIGH，該引腳連接到GreenPAK的Pin10。當(dāng)Pin10上的電壓上升到1v以上時，將對DFF4計時，將POR（上電復(fù)位）傳遞到Pin4，Pin4與順時針方向的電動機(jī)相連，從而導(dǎo)致門打開。

CNT1 / DLY1和反相器2-L0上的兩秒鐘上升沿延遲會產(chǎn)生一個單脈沖，當(dāng)經(jīng)過2秒時，它將重置DFF4。

逆時針電機(jī)控制

CNT0 / DLY0在ACMP輸出上產(chǎn)生六秒鐘的下降沿延遲。當(dāng)該延遲塊的輸出下降時，P DLY塊中的下降沿檢測器為DFF5計時，該DFF5連接到另一個兩秒一發(fā)脈沖電路。

2位LUT2連接到Pin13，用于確保兩個電機(jī)都不會同時嘗試以相反的方向運行。該LUT確保逆時針電動機(jī)僅在不嘗試順時針電動機(jī)運行時才能運行。

圖5.用于自動門控制系統(tǒng)的GreenPAK設(shè)計

結(jié)論

在這個項目中，我們設(shè)計了一個被動紅外自動門控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用SLG46140V GreenPAK IC作為控制單元。事實證明，小型IC能夠正確正確地執(zhí)行此任務(wù)。GreenPAK能夠在不使用幾個組件塊的情況下實現(xiàn)此解決方案，這意味著設(shè)計人員可以在必要時為GreenPAK設(shè)計添加其他功能。

應(yīng)用領(lǐng)域

提議的設(shè)計可用于以下應(yīng)用：

1.在醫(yī)院和科學(xué)實驗室中，可以使用自動門來確保區(qū)域安全，因為人們無需操縱門即可通過該門，從而確保門保持關(guān)閉狀態(tài)，同時減少交叉污染的風(fēng)險。

2.對于坐輪椅的人和其他身體殘疾的人，自動門是必不可少的，因為傳統(tǒng)的門可能很難為身體殘疾的人打開。

3.自動門可用于人們經(jīng)常舉手的倉庫和其他設(shè)施，通過使人們更容易走動來提高安全性和效率。
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