【报名阶段需要填写的内容】

1. 参赛者姓名（必填项）：俞丹华

2. 单位或学校名称（必填项）：浙江威奇电气

3. 当前职务或职称（必填项）：工程师

4. 参赛作品的名字（必填项）：基于STM32的电动门控制器

5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）：这款控制器可以用于辅助庭院不锈钢移门的开关，改造不带电动的不锈钢移门。通过在移门上增加链轮及链条，用直流电机驱动链轮，链轮带动链条驱动不锈钢移门运动，用霍尔传感器定位移门的位置，电机过流检测防止移门堵住烧坏电机，继电器控制直流电机正反转，遥控器实现门远程开关，以上所有的控制都由STM32芯片负责。

6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）：STM32F103C8T6、IRF3205、JQC3FF、LM358、AMS1117-3.3、MP2451等

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）：RFM22B、24V开关电源、直流电机、链条、钣金、弹簧等

【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】

一、作品简介

例如，可以包括但不局限于以下内容：

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；

  

遥控

   

控制

钣金图

链条延伸钣金

   

直流减速电机固定板

 

加固板

直流减速电机
 

 

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；

    本作品是针对家庭的庭院不锈钢移门改电动而开发的，能够以较少的成本改手动移门为电动移门。

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？

        创新的运用链条传动的原理，将电机的圆周运动变成移门的直线运动，且通过检测电机过载保护实现门的自动停止，防止门没有运行到限位点而造成事故。控制系统还具备手动推拉启动功能，即在门停止时，通过推门或者拉门，能自动实现开、关门。远程遥控器能实现远程开、关、停移门的功能。

二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式，描述您的作品的组成构架，即方案图。

       

 

三、硬件部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

遥控部分原理图PCB：遥控.rar 

控制驱动部分原理图PCB：控制驱动.rar 

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

    本作品由遥控部分和控制部分两部分组成。

遥控部分主要由MCU、433M无线模块、按键、LED指示及电池这几部分组成。电池负责为整个系统供电；3个按键分别控制电机正转、反转及停止，LED指示在发送报文时闪烁；当无按键按下时，约10秒后进入低功耗状态，有按键按键自动退出低功耗状态（通过外部中断唤醒MCU），通过433MHz无线模块发送按键码。

控制部分主要由MCU、433MHz无线模块、按键、电机驱动、过载检测、门运动方向检测、LED指示及电源这几部分组成。电源采用24V直流电源；MCU通过电机驱动电路控制直流电机正反转；433MHz无线模块负责与遥控部分通信；按键部分可以本地手动开、关和停；过载检测实时检测电机电流状态，当电流超过设定值时停止电机运行，保护电机及防止事故； 门运动检测可以检测手动门运动状态，将手动状态转换成自动状态；LED指示显示运行状态及报错。

四、材料清单（BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件（关键器件即可），比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的，最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

MCU       STM32F103C8T6      商品编号；C8734
DCDC芯片  MP2451             商品编号；C14123
运放      LM258              商品编号；C7928
MOS       IRF3710            商品编号；C2562
无线模块  RFM22B
继电器    G5Q-14
直流减速电机

五、软件部分的描述（选填）

如果您的作品涉及到软件，请列出作品对应的软件工作流程图，及关键部分的例程、源码（如果您想开源的话请上传全部源码）。

   

控制部分关键程序代码

滴答定时器中断     1mS

ADC1_value[Adc_CNT] = ADC_GetConversionValue(ADC1);   //ADC采样 1mS 一次

  Adc_CNT++;

  if(Adc_CNT == 16)

  {

    Adc_CNT = 0;

  }

  LED_Flash_CNT++;

  if(LED_Flash_CNT == 500)

  {

    SET_LED_RUN;

  }

  else if(LED_Flash_CNT == 1000)

  {

    CLR_LED_RUN;

    LED_Flash_CNT = 0;

  }  

 

  if(Door_Running == 1)

  { 

    if(Door_Run_CNT == 200)

    {

      Door_Running = 0;

      Soft_CTR_Step = 0;

    }    

  }

  else

  {

    if(Soft_CTR_Flag == 1)      //缓启动

    {

      Soft_CTR_Step++;

      if(Soft_CTR_Step == Step1)

      {

        TIM_Configuration_1(Pwm1);

      }

      else if(Soft_CTR_Step == Step2)

        {

            Soft_Start_Flag = 0;

            TIM_Configuration_1(Pwm2);

        }

        else if(Soft_CTR_Step == Step3)

            {

                TIM_Configuration_1(Pwm3);

            }

            else if(Soft_CTR_Step == Step4)

                    {

                        TIM_Configuration_1(Pwm4);  

                    }

                 else if(Soft_CTR_Step == Step5)

                        {

                            TIM_Configuration_1(Pwm5);

                            Soft_CTR_Flag = 0;

                        } 

    }

  }

 

  if(Stop_Flag == 1)        //卡停后，回退100mS

  {

    Stop_CNT++;

    TIM_Configuration_1(Pwm2);

    if(Stop_CNT == 100)

    {

      TIM_Configuration_1(0);

      Stop_Flag = 0; 

      Stop_CNT = 0;

    }

  }

 

  Door_Run_CNT++;

  if(Door_Run_CNT == CLR_ERROR_LED_CNT)

  {

    CLR_LED_ERROR;

  }

  if(Door_Run_CNT == Door_Run_Limit_T)      //关门超时停机保护

  {

    TIM_Configuration_1(0);

    Door_Stop = 1;  

  }

 

定时器2中断                             10mS

    if(Door_L_Flag == 1)

    {

      Door_L++;

    }

    if((Door_Open_Flag == 1) && (Door_L_Flag == 0))

    {

      if(Door_Dir == 1)     //门打开

      {

        if(Door_RUN_Time < Door_T_max)

        {

          Door_RUN_Time++ ;

        }

        else

        { 

          TIM_Configuration_1(0);

        }

      }

      else if(Door_Dir == 2)    //门关闭

            {  

                if(Door_RUN_Time > 0)

                Door_RUN_Time-- ;

                else

                {

                  TIM_Configuration_1(0);

                }

            }

    }

    else

    {

       

    }

    Adc1_Sum = 0;

    for(i = 0; i < 16; i++)

    {

        Adc1_Sum += ADC1_value[i];

    }

    Adc1_Ave = Adc1_Sum / 16;   //过载AD计数

    if((Adc1_Ave > Over_Load_ad) && (Soft_Start_Flag == 0) && (Over_Load_Flag == 0))    //过载检测处理

    {

      Over_Load_Flag = 1;

      SET_LED_ERROR; 

      Soft_CTR_Flag = 0; 

      Stop_Flag = 1;

      Door_Run_CNT = 0;

      TIM_Configuration_1(0);

      Door_Stop = 1;

      ClrRelay1;

      ClrRelay2;

      if(Door_Dir == 1)

      {

        Door_Dir = 2;

        SetRelay2;

        ClrRelay1;

      }

      else if(Door_Dir == 2)

            {

              Door_Dir = 1;

              SetRelay1;

              ClrRelay2;

            }

      if(Door_Open_Flag == 1)

      {

         Door_Open_Flag = 0;

         if(Door_Dir == 1)

         {

           Door_Dir = 2;

           if(Door_RUN_Time > Door_T_max)

           {

              Door_RUN_Time = Door_T_max;

           }

         }

         else if(Door_Dir == 2)

                {

                   Door_Dir = 1;           

                }

      }

       

      if(Door_L_Flag == 1)

      {

        Door_L_Flag = 0;

        Door_T_max = Door_L;

        Door_RUN_Time = Door_T_max;

        Door_L = 0;

      }

    }

 

    if((Door_Open_state == 0) && (Door_Stop == 1))  //手动开门检测

    {

      Door_Open_CNT++;

      if(Door_Open_CNT > 10)

      {

        Door_Stop = 0;

        Door_Open_CNT = 0;

        Door_Open_Flag = 1;

        SetRelay1;

        ClrRelay2;

        Door_Dir = 1;

        Soft_CTR_Flag = 1;

        Soft_CTR_Step = 0;

        Door_Run_CNT = 0; 

      }

    }

    else

    {

       Door_Open_CNT = 0;

    }

       

    if((Door_Close_state == 0) && (Door_Stop == 1)) //手动关门检测

    {

      Door_Close_CNT++;

      if(Door_Close_CNT > 10)

      {

        Door_Dir = 2;

        Door_Stop = 0;

        Door_Open_CNT = 0;

        Door_Open_Flag = 1;

        SetRelay2;

        ClrRelay1;

        Soft_CTR_Flag = 1;

        Soft_CTR_Step = 0;

        Door_Run_CNT = 0; 

      }

    }

    else

    {

      Door_Close_CNT = 0;

    }

六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频，并编辑到本楼（或附上视频链接）。按要求上传视频可获得5分，具体详见活动规则。

《基于STM32的电动门控制器》

七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划，及对我们主办方的建议和意见等。

   通过本作品的制作，了解了电机启动过程的浪涌冲击电流是运行电流的好多倍，借助示波器可以清晰的看到浪涌的波形，对浪涌保护的处理刚开始采用实时监测报警，发现启动时的电流远远比工作时堵转的电流大，无法两者兼得，后运用示波器观察启动电流，采取启动时，暂停保护约200多毫秒，避开启动瞬间大电流，后启动和过载保护都正常。在试样过程中PCB板子的打样及器件的采购比较方便，嘉立创PCB及立创商城的时效非常好，5天时间就能拿到板子及器件，就能焊接线路板调试。

外围的钣金加工就不是很顺利，最先找一个朋友帮忙做，对方太忙拖了好久，一直都没有做好，最后在临近结束时终于做好了。激光切割的钣金，尺寸刚刚好。如果做钣金的厂家也能有一家像嘉立创一样能够DIY的就非常好。

通过程序的编写调试，发现由于开始程序没有考虑的很多，后面的变量定义了一大堆，有点杂乱。这就使程序编写前将想法写成流程图，然后再按照流程图编程程序尤为重要，本人一直从硬件开发工作，软件好久没有写了，突然要写些程序，发现BUG非常多，程序移植过来的时候，调试了好久才调通的，实属不易。由于本身硬件的原因，手动开关门目前只支持一个方向，但可以通过切换继电器来换方向。硬件电路的继电器默认状态具有刹车功能，所以当停电时，电机被锁开门非常费劲，所以后面又在电机输出线上串接了一个开关，可以手动关闭控制。硬件电路调试还算顺利，但机械结构安装到位后，出现了新的问题，齿轮和链条咬合的松紧不一样，原来门的轨道有高低，门从关到开的整个行程中，门上端离齿轮的距离最大的大概有5mm，这样齿轮就容易脱出链条而打滑，门就走不了了。可见直接连接不是最好的方案，是否有比这个方案更方便可靠，还需要继续研究。

        虽然本作品没有完全成功，但是通过对本作品制作及调试，提升了我软件编程的水平，在此感谢立创商城举办的这次活动，能够参与到这次活动感到很荣幸。

欢迎参与！您已经报名成功！

您现在就可以开始进行设计工作了，后期相关内容请在一楼编辑进行完善。