1. 研究目的与意义

随着汽车行业和社会经济的迅速发展，人类对于汽车的依赖性越来越强。当然，越来越多的私家车的出现，就涉及到车辆停放的问题。又因为消费者对汽车的安全停放意识逐渐增强,所以便捷的车库门操作越来越受到用户青睐。^[1]传统的车库门是人工手拉式的，操作十分笨重，虽然目前有些小区内安装了电动车库门控制系统，但是大多数并未将车库门是否关上，关闭时是否门下有人，车库打开和关闭时是否碰到障碍物出现过载等问题及时告知客户，从而产生大量安全隐患。近年来我国经济和科技等领域快速发展，我国工业的整体技术水平较以前有了极大提高，相关电子技术也在不断进行改革创新。这一过程中，单片机在电子技术中的应用变得更加多元化和成熟化，成为电子技术发展的一个重要方向。单片机有很多优点，轻便、小巧、价格便宜，非常的实用，所以很快便得到了普及。通过单片机来设计车库门自动控制系统是很有必要且有重要意义。^[2]

贺玉凯在《单片机在控制系统中的应用》中对单片机的失步现象提出了解决方法来提高控制精确。以单片机MCS-51控制步进电机的运行，用软件完成步进电机的慢速启动、均匀调速、最后达到稳定运行。^[3]还有的运用ATMEL公司生产的51内核单片机与对射式红外传感器,通过红外传感以及MATLAB程序实现车辆识别,自动开启车库门以及自动报警等功能。^[4]在国外的红外遥控技术。他们通过互联网使用移动应用程序，它包含了一个自我学习功能，ESP8266用作微控制器，来实现智能控制。这种方法的好处是遥控的反应时间比较长，但是可以实现在互联网上操控，还可以同时操纵不同的控制器，非常的便捷。^[6] 在传感器方面，我对光电传感器以及热释电红外传感器进行分析比较。光电传感器具有响应时间短、非接触检测、精 度和可靠性都比较高等优点。自动门一般是靠热释电红外传感器来检测人体发出的红外线信号工作的，并不会向外发射对人体有害的射线，故没有什么伤害。并且性价比很高，也具有一定的抗干扰能力。但容易被其他热源干扰，环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵。^[12-14]步进电机是常用于过程控制和及仪表中的控制元件之一， 因其控制系统具有结构简单、功能强大、性能稳定、价格低廉等诸多优点。步进电机具有以下优点：结构部件少，没有电刷，在较宽范围内进行速度平滑调节；步进电动机速度不受负载变化的大小的影响，具有快速启停、易于调整、停止时能自锁等特点。 单片机控制技术在工业控制领域发展越来越成熟，而且生产成本低，抗干扰能力强。结合 51 单片机的特点，对步进电机的控制系 统进行研究与设计，很有实用意义和价值。

2. 研究内容与预期目标

本设计的主要内容包括自动车库门控制系统结构和原理分析、无线遥控工作原理、电机控制技术以及数码显示技术的工作原理、基于单片机的自动车库门控制系统方案、自动车库门控制系统器件选择与硬件电路设计。

预期目的是设计出一种智能车库门控制系统，此系统具有结构非常简单、可靠性高、价格低廉等诸多优点。

3. 研究方法与步骤