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该项目描述了如何使用Dialog SLG46140V GreenPAK™ IC作为控制单元来创建被动式红外自动门控制系统。
硬件部件：
Dialog Semiconductor SLG46140 × 1个
Dialog Semiconductor GreenPAK高级开发板SLG4DVKADV × 1个
在这个项目中，我们将说明如何使用GreenPAK™ SLG46140V打开和关闭自动门。我们使用了被动红外（PIR）HC-SR501传感器来检测门的边界/周围附近是否存在人员，然后使用GreenPAK来控制L298N电机驱动器。提议的设计在工业、办公室、大学、购物中心等场景中具有广泛的应用。
下面我们描述了如何利用GreenPAK设计自动门控制系统及所需的步骤。如果您只想获取配置好的设计方案，您可以从Dialog官方网站下载GreenPAK软件以查看已完成的GreenPAK设计文件。
解释
在此设计中，PIR传感器会根据发出的红外线水平来检测人的存在。PIR传感器的输出用作GreenPAK的模拟输入，GreenPAK处理输入并管理信号时序。当PIR传感器输出HIGH时，GreenPAK将通过L298N电机驱动器电路打开门。如果PIR输出LOW超过六秒钟，则门将关闭。
图1. 自动开门和关门系统流程图
被动红外（PIR）运动检测器模块
PIR传感器可以测量其视野中的物体发出的红外线水平。该项目中使用的传感器的范围约为6米。PIR传感器能够感应运动，通常用于检测人类是否已移入或移出传感器的范围。它们体积小、价格便宜、低功耗、易于使用且具有灵活性。它们在家庭和企业使用的家用电器和小工具中有较广泛的应用。它们通常被称为PIR、“被动红外”、“热电”或“IR运动”传感器。温度高于绝对零的所有物体都以辐射的形式散发热量，因为辐射是在红外区域，因此人类看不见它。物体越热，发出的红外线越多。无源红外传感器中的无源术语是指PIR传感器不产生或辐射任何能量以进行检测的事实，它们通过检测其他物体释放的能量来工作。
当人经过PIR传感器前面时，它将人体的热量转换成输出电压变化，从而触发检测。当检测到物体时，PIR传感器的输出引脚的电压电平为3.3V。如果没有物体，则输出约0V。PIR传感器如图2所示。
图2. PIR传感器
它具有三个将其与GreenPAK连接的引脚。表1中显示了每个引脚的详细说明。
表1. PIR传感器引脚功能
L298N电机驱动器模块
这种双向电机驱动器模块Multiwatt15封装基于非常流行的L298N双H桥电机驱动器IC。该模块使用户可以轻松、独立地在两个方向上分别控制两个最大电流为2A的电机。它具有高达40V的高工作电压。它可以驱动两相步进电机、四相步进电机、或两相直流电机。它具有一个大容量的滤波电容器和一个续流二极管，可以保护电路中的设备不受感性负载反向电流的损坏，从而提高了可靠性。它可以驱动5V-35V，其逻辑电平为5V。
图3. L298N电机驱动器
电机驱动器执行的功能如表2所示。
表2. L298N电机驱动器的功能
框图
下面显示了PIR传感器、GreenPAK和L298N电机驱动器之间的连接框图。
图4. 连接框图
顺时针电机控制
当PIR传感器感应到其范围内的物体时，它会在其OUT引脚上输出HIGH，该引脚连接到GreenPAK的Pin10。当Pin10上的电压上升到1V以上时，将对DFF4计时，将POR（上电复位）传递到Pin4，Pin4与顺时针方向的电机相连，从而导致门打开。
CNT1 / DLY1和反相器2-L0上的两秒钟上升沿延迟会产生一个单脉冲，当经过2秒时，它将重置DFF4。
逆时针电机控制
CNT0 / DLY0在ACMP输出上产生六秒钟的下降沿延迟。当该延迟块的输出下降时，P DLY块中的下降沿检测器为DFF5计时，该DFF5连接到另一个两秒一发脉冲电路。
2位LUT2连接到Pin13，用于确保两个电机都不会同时尝试以相反的方向运行。该LUT确保逆时针电机仅在不尝试顺时针电机运行时才能运行。
图5. 用于自动门控制系统的GreenPAK设计
结论
在本项目中，我们设计了一个被动红外自动门控制系统，该系统使用SLG46140V GreenPAK IC作为控制单元。事实证明，小型IC能够正确地执行此任务。GreenPAK能在不使用多个组件块的情况下实现此解决方案，这意味着设计人员可以在必要时为GreenPAK设计添加其他功能。
应用领域
提议的设计可用于以下应用：
在医院和科学实验室中，可以使用自动门来确保区域安全，因为人们无需操纵门即可通过该门，从而确保门保持关闭状态，同时减少交叉污染的风险。
对于坐轮椅的人和其他身体残疾的人，自动门是必不可少的，因为传统的门可能很难为身体残疾的人打开。
自动门可用于人们经常进出的仓库和其他设施，通过使人们更容易走动来提高安全性和效率。
