周 軍

（常熟理工學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

多功能軌道移門控制器的設(shè)計(jì)

周 軍

（常熟理工學(xué)院，江蘇 常熟 215500）

介紹了一種用普通數(shù)模集成塊搭建的軌道移門控制器，對該控制器的設(shè)計(jì)原理、控制信號流程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。經(jīng)實(shí)際使用表明：該控制器使用方便、控制可靠穩(wěn)定、維護(hù)簡單。

軌道移門；控制器；數(shù)模電路；無線遙控

0 引言

現(xiàn)在許多企事業(yè)單位的大門都采用不銹鋼軌道移門，既大方又便利，但它們很多使用的是簡單的手動控制方式，安全性、穩(wěn)定性均較差，操作不方便。本文介紹一種采用數(shù)模集成塊設(shè)計(jì)的帶遙控功能的軌道移門控制器，經(jīng)實(shí)際測試發(fā)現(xiàn)，該控制器動作安全可靠、性能穩(wěn)定，可廣泛用于新建或升級軌道移門的控制。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)如圖1所示，從功能上分，整個(gè)控制器主要由遙控器、遙控信號的接收及處理電路、開－關(guān)－停的信號控制電路、保護(hù)電路和電機(jī)驅(qū)動電路等組成。

考慮到無線信號在控制臺中可能受到金屬屏蔽而影響遙控接收效果，本控制器設(shè)計(jì)在二塊電路板上，遙控接收部分單獨(dú)制板，放置在塑料盒或木盒中，固定于門衛(wèi)較高處，與控制器主板的連接使用5芯或以上的屏蔽電纜。

2 遙控部分的設(shè)計(jì)

遙控部分的設(shè)計(jì)如圖2所示，由遙控器、遙控信號接收及信號處理三個(gè)部分組成。遙控器與遙控接收板間的無線匹配對遙控靈敏度影響比較大，工廠調(diào)試時(shí)都需要使用專用設(shè)備，這里建議在市場上購置調(diào)試好的遙控套裝直接使用，可選擇PT2262與PT2272組成的套裝，晶振頻率315M，解碼芯片選PT2272-L4，即鎖存型的。

市售套裝中的遙控接收模塊一般均使用+5V電源，故本電路板使用主控板傳輸過來的+5V電源。當(dāng)按下遙控器上的A鍵時(shí)，遙控接收板上對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端D0和解碼有效輸出端VT同時(shí)輸出高電平，送至二輸入與門U8C對信號進(jìn)行整形處理，輸出的一個(gè)5V開門高電平控制信號經(jīng)電纜傳輸至主控板。同理，遙控器上的B和C鍵設(shè)置為關(guān)和停鍵，按下后各產(chǎn)生一個(gè)關(guān)門和停止的高電平控制信號，D鍵空閑不用。

3 主控電路的設(shè)計(jì)

3.1 電平轉(zhuǎn)換電路

主控板的設(shè)計(jì)如圖3所示，首先，遙控接收板經(jīng)電纜傳輸過來的是0-5V的高低電平，與主控板上使用的0-12V的高低電平不一至，

Q1至Q6及相關(guān)的附屬元件是5V電平與12V電平的轉(zhuǎn)換電路，開、關(guān)、停信號經(jīng)轉(zhuǎn)換后接到S1、S2及S3手動按鈕后端，經(jīng)下面的電路實(shí)現(xiàn)遙控功能。

3.2 開－關(guān)－停的信號控制電路

軌道移門的開－關(guān)－停信號是通過D觸發(fā)器CD4013接成雙穩(wěn)態(tài)電路來實(shí)現(xiàn)的。電容C1起上電復(fù)位作用，控制器剛接通電源時(shí)，通過電容C1和二極管D2的短時(shí)間高電平作用于U5B的R端，使U5B置“0”，即Q為“0”。開門時(shí)，按下點(diǎn)動開關(guān)S1，使U5B的S端為“1”，電路翻轉(zhuǎn)，這時(shí)Q為“1”，輸出高電平經(jīng)驅(qū)動電路，把門打開，U2D這時(shí)起到開門自鎖的作用。當(dāng)按下開關(guān)S3時(shí)高電平通過二極管D2到U5B的R端，電路置“0”，即U5B的Q端為“0”，經(jīng)驅(qū)動電路使電機(jī)停止。

為使操作穩(wěn)定可靠，防止發(fā)生誤觸發(fā)，電路中加進(jìn)了三種附加電路：一、Q7、Q8、Q12、Q13、Q14及附屬的RC元件組成的五組電子濾波器，防止開關(guān)按動時(shí)的抖動和網(wǎng)絡(luò)干擾。二、當(dāng)門開到指定位置時(shí)，干簧繼電器S4吸合，輸出的高電平經(jīng)電子濾波器到達(dá)U6A 的S端，使U6A翻轉(zhuǎn)，其輸出的Q端高電平作用于U5B的R端，使U5B復(fù)位置“0”，U5B的Q端為“0”，經(jīng)驅(qū)動電路關(guān)閉電機(jī)電源，同時(shí)U6A的Q端高電平經(jīng)U7B與非門，使U2D輸出為“0”，這樣開門開關(guān)S1就失去了作用，即當(dāng)門開到指定位置后，再按開門開關(guān)S1，就不能再使軌道移門動作，避免了門的損壞。三、在U5B的Q輸出和驅(qū)動電路的輸入端間還裝有U3C與門，其作用是只有當(dāng)關(guān)門動作不在進(jìn)行時(shí)，U5B的輸出才有效，也就是說同一時(shí)間軌道移門只有開或關(guān)一個(gè)動作，這樣就保證了動作的可靠性。關(guān)門的信號傳送與控制過程與開門過程相近。

3.3 強(qiáng)電保護(hù)電路

為保證強(qiáng)電部分運(yùn)行的安全，本電路設(shè)計(jì)了二組保護(hù)。一、雙輸入與門U2C一端接U5A的D端，目的是只有當(dāng)D為“1”時(shí)（即U5A的Q輸出為“0”），S1按下才有效，才能使U5B翻轉(zhuǎn)，防止U5A正在關(guān)門動作時(shí)，又按了S1開門，把三相交流電又加到電機(jī)上，造成交流短路。二、針對電機(jī)的安全，在電路中裝置了CD4060搭建的定時(shí)電路，如按正常情況下1分鐘門即可開到指定位置，那么定時(shí)時(shí)間也定在1分鐘（R28可調(diào)電阻可調(diào)整設(shè)置所需要的延時(shí)），從開和關(guān)啟動時(shí)U5B和U5A的Q反端輸出的信號，由與門混合后送至U4 的R端作為計(jì)時(shí)啟動信號，在Q14端輸出的延時(shí)1分鐘的信號作為系統(tǒng)的停止信號，這樣可避免因意外造成電機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)動而損壞軌道移門。

3.4 電機(jī)驅(qū)動電路

驅(qū)動電路主要由Q9、Q10、Q11及三個(gè)中間繼電器RELAY組成。前面輸出的開和關(guān)信號由Q11、Q9帶動中間繼電器，再驅(qū)動電機(jī)的三相繼電器，使軌道移門進(jìn)行開或關(guān)動作。開關(guān)信號同時(shí)經(jīng)D4、D5組成的或門后由Q10控制中間繼電器動作，帶動警燈或發(fā)出開或關(guān)的警示信號。

4 結(jié)束語

本控制器使用的是市場上常用的數(shù)模集成塊和電子元件搭建，制作及維護(hù)均可由普通電子工程技術(shù)人員進(jìn)行，產(chǎn)品功能齊全，搞干擾能力強(qiáng)，實(shí)際操控很方便。

［1］周軍.伸縮門控制器［J］.無線電，2006（02）：49.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.210

周軍（1967-），男，江蘇常熟人，本科，工程師，主要從事高校實(shí)驗(yàn)室工作。