基于DSP的多功能自动旋转门设计

自动旋转门因其具有隔离灰尘，降低噪声和提高建筑档次等优点在宾馆、写字楼等场所的应用越来越广泛。但控制系统工作不稳定造成夹伤人的事故时有发生。因此，对自动旋转门控制系统的精度要求也就越来越高，安全系数更高的旋转门是未来社会发展的必然趋势。为此，中建瑞华公司设计了一款基于DSP的多功能自动旋转门。以下是具体介绍。

一、硬件系统设计

1. 电源模块

自动旋转门电源模块用于将室压220V的电压转化为开发板可用的5V电压、跟踪传感器所需的3-6V电压以及防夹传感器所需的15V电压，所需电压均由直流稳压电源提供。

2.元件选择

电机选用的是工作可靠、成本较低和转矩大的四相步进电机；用基于TMS320F28335的DSP通过控制GPIO引脚的通断来控制步进电机的各相绕组的通断，进而控制旋自动转门的旋转。超声波传感器用于检测是否有人将要进入自动旋转门，进而判断是否启动步进电机；跟踪传感器用于检测步进电机的通电电流，与步进电机的任意一相串联；防夹传感器安装在门框的边沿上，不断检测门框边沿与人或物的距离。防夹传感器不断检测门框边沿与行人或物的距离，通过信号线传到DSP28335开发板。

二、软件设计

1.控制目标及要求

当超声波传感器感应到信号时，自动旋转门正常旋转；当按下特殊通道按钮时，旋转门以较低转速旋转，当对侧超声波传感器检测到人离开时，旋转门停止旋转；当旋转门的门框边沿与行人或物的距离小于15cm时，DSP中的控制程序作出判断，旋转门停止旋转，当距离不小于15cm时，旋转门正常旋转；当有特殊情况发生时，ACS712电流检测模块采集到的电流信号会瞬间增大，或者当发生任何危险或紧急情况时，马上按下开关按钮，自动旋转门都会立刻停止旋转。

2.软件底层驱动程序

在控制自动旋转门步进电机各相通电时，利用引脚GPIO8、GPIO13、GPIO10和GPIO14分别控制着A、B、C、D四相的通断电。由于需要采集步进电机的电流和检测门框边沿与行人或物的距离，ADC需要同时采集两路信号，再用软件触发方式来读取ADC转换结果，同时将转换结果寄存器的值右移四位，将两路ADC转化结果寄存器的值赋值给接口变量a,b即可。自动旋转门的控制策略是利用ePWM的事件触发子模块向CPU发出中断请求，实现对旋转门的控制。中断运行程序读取ADC模块结果寄存器a,b的值，通过if嵌套语句判断防夹传感器传来的数字量b的值与1500的大小关系，控制电机进入正常运转程序或特殊通道设定运转程序；然后通过if嵌套语句判断跟踪传感器传来的数字量a的值与3500的大小关系,以此检测电机电流变化，控制电机停转。