全自三辊闸机芯的工作原理及主要电路设计

全自三辊闸机芯的工作原理及主要电路设计

全自动三辊闸机芯的工作原理是当机芯控制板收到如刷卡信号的开启命令之后，控制左端限位电磁铁动作，打开左限位，电机带动闸杆旋转15°，提示行人可以通行。此时电机进入等待状态，若检测到行人正常进入闸机通道，则控制板控制电机按设定的速度继续旋转到120°，关闭左侧限位开关，此时行人通过闸机，机芯双向锁死。若行人刷卡后在设定时间内(假设8s)未进入全自动三辊闸中，则判定为此次通行结束，电机工作带动闸杆旋转进入下一个工作位置，双向锁死。在通行过程中行人若想快速通过闸机，只需轻轻推动闸杆，即可快速通过闸机。如因紧急情况，行人在闸机中间逗留，也不会发生客伤事件。

全自动三辊闸控制系统的主要电路设计：

1. 传感器采集电路。为了获得行人在全自动三辊闸通道里的通行状态，一般采用传感器阵列的方式进行获取状态，根据成年人平均身体特征在闸机通道两侧布置传感器，通过通行算法识别出行人的通行状态。该传感器分为投光器和受光器，二者配合使用，其工作特性为，当受光器与投光器之间无阻挡时信号输出高电平，反之为低电平。因信号可能会产生意外的高压，因此对传感器信号进行有效的隔离对保证单片机系统的安全尤其重要。系统采用光电耦合器实现信号隔离。

2.电机控制电路。全自动三辊闸采用的电机为24V有刷直流减速电机，其控制相对简单，只需实现电机的启停以及PWM波控制电机转速即可。利用STM32内置的PWM发生器进行设置并通过外部电机驱动模块实现对电机的控制，余下只需实现对电机的启停控制即可。由于单片机IO驱动能力有限，若想驱动电机必须增强IO的驱动能力，可采用三极管与继电器配合的方式实现。

3.电源电路。电源模块电路中的干扰有很大一部分来自电源输入端，因此处理好电源电路至关重要。全自动三辊闸系统中采用LM2576S-5.0先将24V电源转换成5 V，再利用AMS1117-33将5V转换为3.3 V为单片机供电。