基于前置放大式信号过滤电路的卷帘门用自动控制系统技术领域
本发明涉及一种自动控制系统，具体是指一种基于前置放大式信号过滤电
路的卷帘门用自动控制系统。
背景技术
由于生产加工需要，工厂通常使用卷帘门隔离产品和生产环境，目前使用
的卷帘门通常是电动卷帘门。电动卷帘门都是通过继电器控制单相电机的正反
转来完成卷帘门的开关，即通过上升按钮打开门，通过下降按钮关闭门，通过
停止按钮停止门动作。由于电动卷帘门都是靠人为动作来控制开关，时常出现
忘关门或由于着急没有关完门的情况，因此容易使得噪音、粉尘或烟雾等有害
污染进入卷帘门内，从而给卷帘门内的产品或生产环境带来极大地危害。
发明内容
本发明的目的在于克服目前使用的电动卷帘门都是靠人为动作来控制开
关，时常出现忘关门或由于着急没有关完门而容易使得噪音、粉尘或烟雾等有
害污染进入卷帘门内的缺陷，提供一种不仅结构简单，而且成本低廉，还能及
时关闭卷帘门的基于前置放大式信号过滤电路的卷帘门用自动控制系统。
本发明通过下述技术方案实现：
基于前置放大式信号过滤电路的卷帘门用自动控制系统，主要由中央处理
器，均与中央处理器相连接的A/D转换器和控制电路，与A/D转换器相连接
的信号过滤电路，与信号过滤电路相连接的前置放大电路，均与前置放大电路
相连接的光电传感器和红外传感器，以及与控制电路相连接的升降电机组成；
所述控制电路由控制芯片IC，输入端与中央处理器相连接的信号触发电路，以
及输出端均与升降电机相连接的开门控制电路和关门控制电路组成；所述信号
触发电路和开门控制电路以及关门控制电路均与控制芯片IC相连接。
进一步的，所述前置放大电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT5，N
极与放大器P1的负输入端相连接、P极经电阻R12后与放大器P1的输出端相
连接的二极管D8，正极与放大器P2的负输入端相连接、负极接地的电容C5，
N极经电阻R13后与二极管D8的P极相连接、P极与三极管VT5的发射极相
连接的二极管D10，正极经滑动变阻器R15后与放大器P2的输出端相连接、
负极与三极管VT5的基极相连接的电容C6，P极与放大器P1的输出端相连接、
N极与放大器P2的输出端相连接的二极管D9，串接在放大器P2的输出端与
电容C6的正极之间的电阻R14，以及一端与三极管VT5的基极相连接、另一
端与电容C6的正极共同作为前置放大电路输出端并与信号过滤电路相连接的
电阻R16组成；所述三极管VT5的基极与滑动变阻器R15的控制端相连接，
所述放大器P2的正输入端与放大器P1的输出端相连接；所述放大器P1的正
输入端与二极管D8的P极共同作为前置放大电路的输入端并分别与光电传感
器和红外传感器相连接。
再进一步的，所述信号过滤电路由三极管VT6，三极管VT7，场效应管Q，
正极顺次经电阻R17和电感L后与三极管VT6的基极相连接、负极与三极管
VT7的集电极相连接的电容C9，正极经电阻R18后与三极管VT6的发射极相
连接、负极与场效应管Q的源极相连接的电容C8，正极经电阻R19后与三极
管VT6的集电极相连接、负极接地的电容C7，P极与电容C7的正极相连接、
N极与场效应管Q的栅极相连接的二极管D13，N极与电容C7的正极相连接、
P极与三极管VT7的发射极相连接的二极管D11，P极与电容C9的正极相连
接、N极经电阻R20后与场效应管Q的源极相连接的二极管D12，P极与场效
应管Q的漏极相连接、N极经电阻R21后与三极管VT7的集电极相连接的二
极管D14，以及正极与三极管VT7的集电极相连接、负极接地的电容C10组
成；所述二极管D12的P极与三极管VT7的基极相连接，所述电容C7的正
极经电阻R16后与三极管VT5的基极相连接，所述三极管VT6的基极与电容
C6的正极相连接，所述三极管VT7的集电极和基极共同组成信号过滤电路的
输出端并与A/D转换器相连接。
更进一步的，所述信号触发电路由三极管VT1，三极管VT2，P极经电阻
R1后与三极管VT1的基极相连接、N极与控制芯片IC的CONT管脚相连接
的二极管D2，一端与三极管VT1的基极相连接、另一端与控制芯片IC的CONT
管脚相连接的滑动变阻器R2，P极与三极管VT1的发射极相连接、N极与控
制芯片IC的THR管脚相连接的二极管D3，N极与三极管VT1的集电极相连
接、P极经电阻R3后与控制芯片IC的RES管脚相连接的二极管D1，正极与
二极管D1的P极相连接、负极接地的电容C1，一端与三极管VT1的基极共
同作为信号触发电路的输入端、另一端与三极管VT1的基极相连接的电阻R5，
串接在三极管VT1的基极与三极管VT2的集电极之间的电阻R4，正极与三极
管VT2的基极相连接、负极与三极管VT1的基极相连接的电容C2，N极经继
电器K1后与控制芯片IC的CONT管脚相连接、P极与开门控制电路相连接的
二极管D4，以及一端经继电器K2后与电容C2的负极相连接、另一端与关门
控制电路相连接的电阻R10组成；所述三极管VT2的发射极与控制芯片IC的
CONT管脚相连接，所述三极管VT1的发射极与与滑动变阻器R2的滑动端相
连接。
同时，所述开门控制电路由三极管VT3，P极经电阻R7后与三极管VT3
的发射极相连接、N极经继电器K1的常开触点K1-1后与升降电机相连接的二
极管D5，一端与三极管VT1的基极相连接、另一端与二极管D5的N极相连
接的电阻R6，以及正极与二极管D5的P极相连接、负极与关门控制电路相连
接的电容C3组成；所述三极管VT3的集电极与二极管D4的P极相连接，其
发射极与控制芯片IC的DIS管脚相连接。
为了确保效果，所述关门控制电路由三极管VT4，正极经电阻R8后与三
极管VT3的基极相连接、负极与三极管VT4的集电极相连接的电容C4，P极
与控制芯片IC的OUT管脚相连接、N极与电容C4的正极相连接的二极管D6，
P极与三极管VT4的发射极相连接、N极经继电器K2的常开触点K2-1后与
升降电机相连接的二极管D7，串接在二极管D7的N极与电容C4的正极之间
的电阻R9，以及串接在二极管D7的P极与三极管VT4的基极之间的电阻R11
组成；所述三极管VT4的发射极与电容C3的负极相连接，其基极顺次经电阻
R10和继电器K2后与电容C2的负极相连接；所述控制芯片IC的GND管脚
接地。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明不仅结构简单，而且成本低廉，在有人进入时能自动开门，
而在无人进入时还能自动关门，可避免人为动作控制开关而时常忘关门或由于
着急没有关完门并使得噪音、粉尘或烟雾等有害污染进入卷帘门内的情况，因
此能保证卷帘门隔离产品和生产环境。
(2)本发明的前置放大电路可对光电传感器和红外传感器采集的信号进
行放大处理，便于A/D转换器进行转换处理。
(3)本发明的信号过滤电路可对光电传感器和红外传感器采集的信号进
行过滤处理，可使A/D转换器转换后的信号精确度更高。
(4)本发明的信号触发电路用于接收中央处理器发出的控制信号，并将
该控制信号发送至控制芯片IC进行处理，以便于控制升降电机开门或关门。
(5)本发明的开门控制电路可在收到中央处理器发出的开门控制信号时
导通，并可控制升降电机升起卷帘门。
(6)本发明的关门控制电路可在收到中央处理器发出的关门控制信号时
导通，并可控制升降电机关闭卷帘门。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的控制电路的电路结构示意图。
图3为本发明的前置放大电路的电路结构示意图。
图4为本发明的信号过滤电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限
于此。
实施例
如图1所示，本发明的自动控制系统，主要由中央处理器，均与中央处理
器相连接的A/D转换器和控制电路，与A/D转换器相连接的信号过滤电路，
与信号过滤电路相连接的前置放大电路，均与前置放大电路相连接的光电传感
器和红外传感器，以及与控制电路相连接的升降电机组成。所述红外传感器用
于采集卷帘门外的人体信号，当有人要进入卷帘门时红外传感器将采集到的人
体信号发送至A/D转换器，A/D转换器将红外传感器采集的信号进行转换后发
送至中央处理器，中央处理器则向控制电路发出开门控制信号，控制电路则控
制升降电机升起卷帘门。
所述光电传感器用于采集卷帘门下方的人体和其他物体信息，当光电传感
器感应不到卷帘门下方有人或其他物体时中央处理器向控制电路发出关门控
制信号，控制电路则控制升降电机关闭卷帘门；当光电传感器感应到卷帘门下
方有人或其他物体时将采集的信号发送至A/D转换器进行转换，转换后的信息
将发送至中央处理器，中央处理器则向控制电路发出停止关门的控制信号，控
制电路则控制升降电机停止动作。通过本发明的自动控制系统的设置，可在有
人进入时自动开门，而在人进入后还能自动关门，可避免人为动作控制开关而
时常忘关门或由于着急没有关完门并使得噪音、粉尘或烟雾等有害污染进入卷
帘门内的情况，因此能保证卷帘门隔离产品和生产环境。
实施时，所述控制电路由控制芯片IC，输入端与中央处理器相连接的信号
触发电路，以及输出端均与升降电机相连接的开门控制电路和关门控制电路组
成；所述信号触发电路和开门控制电路以及关门控制电路均与控制芯片IC相
连接，如图2所示。所述控制芯片IC采用的是NE555集成芯片，所述中央处
理器采用的是SOP8集成芯片。
具体的，所述信号触发电路由三极管VT1，三极管VT2，继电器K1，继
电器K2，二极管D1，二极管D2，二极管D3，二极管D4，电容C1，电容C2，
电阻R1，滑动变阻器R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5和电阻R10组成。所
述信号触发电路用于接收中央处理器发出的控制信号，并将该控制信号发送至
控制芯片IC进行处理，以便于控制升降电机开门或关门。
连接时，所述二极管D2的P极经电阻R1后与三极管VT1的基极相连接，
其N极与控制芯片IC的CONT管脚相连接。所述滑动变阻器R2的一端与三
极管VT1的基极相连接，其另一端与控制芯片IC的CONT管脚相连接。所述
二极管D3的P极与三极管VT1的发射极相连接，其N极与控制芯片IC的THR
管脚相连接。所述二极管D1的N极与三极管VT1的集电极相连接，其P极
经电阻R3后与控制芯片IC的RES管脚相连接。所述电容C1的正极与二极管
D1的P极相连接，其负极接地。一端与三极管VT1的基极共同作为信号触发
电路的输入端，其另一端与三极管VT1的基极相连接。其中，所述电阻R5的
一端与SOP8集成芯片的ZCD管脚相连接，所述三极管VT1的基极与SOP8
集成芯片的CS管脚相连接，所述A/D转换器与SOP8集成芯片的MULT管脚
相连接。
所述电阻R4串接在三极管VT1的基极与三极管VT2的集电极之间。所
述电容C2正极与三极管VT2的基极相连接、负极与三极管VT1的基极相连
接。所述二极管D4的N极经继电器K1后与控制芯片IC的CONT管脚相连
接，其P极与开门控制电路相连接。所述电阻R10的一端经继电器K2后与电
容C2的负极相连接，其另一端与关门控制电路相连接。同时，所述三极管VT2
的发射极与控制芯片IC的CONT管脚相连接，所述三极管VT1的发射极与滑
动变阻器R2的滑动端相连接。
所述开门控制电路由三极管VT3，二极管D5，电容C3，电阻R6和电阻
R7组成。所述开门控制电路可在收到中央处理器发出的开门控制信号时导通，
并可控制升降电机升起卷帘门。
连接时，所述二极管D5的P极经电阻R7后与三极管VT3的发射极相连
接，其N极经继电器K1的常开触点K1-1后与升降电机相连接。所述电阻R6
的一端与三极管VT1的基极相连接，其另一端与二极管D5的N极相连接。
所述电容C3的正极与二极管D5的P极相连接，其负极与关门控制电路相连
接。同时，所述三极管VT3的集电极与二极管D4的P极相连接，其发射极与
控制芯片IC的DIS管脚相连接。当信号触发电路接收到中央处理器发出的开
门控制信号时继电器K1得电，继电器K1的常开触点K1-1闭合，则开门控制
电路控制升降电机升起卷帘门。
所述关门控制电路由三极管VT4，二极管D6，二极管D7，电容C4，电
阻R8，电阻R9和电阻R11组成。所述关门控制电路可在收到中央处理器发出
的关门控制信号时导通，并可控制升降电机关闭卷帘门。
连接时，所述电容C4的正极经电阻R8后与三极管VT3的基极相连接，
其负极与三极管VT4的集电极相连接。所述二极管D6的P极与控制芯片IC
的OUT管脚相连接，其N极与电容C4的正极相连接。所述二极管D7的P
极与三极管VT4的发射极相连接，其N极经继电器K2的常开触点K2-1后与
升降电机相连接。所述电阻R9串接在二极管D7的N极与电容C4的正极之
间，所述电阻R11串接在二极管D7的P极与三极管VT4的基极之间。同时，
所述三极管VT4的发射极与电容C3的负极相连接，其基极顺次经电阻R10
和继电器K2后与电容C2的负极相连接；所述控制芯片IC的GND管脚接地。
当信号触发电路接收到中央处理器发出的关门控制信号时继电器K2得电，继
电器K2的常开触点K2-1闭合，则关门控制电路控制升降电机关闭卷帘门。
如图3所示，所述前置放大电路由放大器P1，放大器P2，三极管VT5，
二极管D8，二极管D9，二极管D10，电容C5，电容C6，电阻R12，电阻R13，
电阻R14，滑动变阻器R15和电阻R16组成。所述前置放大电路可对光电传感
器和红外传感器采集的信号进行放大处理，便于A/D转换器进行转换处理。
连接时，所述二极管D8的N极与放大器P1的负输入端相连接，其P极
经电阻R12后与放大器P1的输出端相连接。所述电容C5的正极与放大器P2
的负输入端相连接，其负极接地。所述二极管D10的N极经电阻R13后与二
极管D8的P极相连接，其P极与三极管VT5的发射极相连接。所述电容C6
的正极经滑动变阻器R15后与放大器P2的输出端相连接，其负极与三极管VT5
的基极相连接。所述二极管D9的P极与放大器P1的输出端相连接，其N极
与放大器P2的输出端相连接。所述电阻R14串接在放大器P2的输出端与电
容C6的正极之间。所述电阻R16的一端与三极管VT5的基极相连接，其另一
端与电容C6的正极共同作为前置放大电路输出端并与信号过滤电路相连接。
所述三极管VT5的基极与滑动变阻器R15的控制端相连接，所述放大器P2的
正输入端与放大器P1的输出端相连接。所述放大器P1的正输入端与二极管
D8的P极共同作为前置放大电路的输入端并分别与光电传感器和红外传感器
相连接。
如图4所示，所述信号过滤电路由三极管VT6，三极管VT7，场效应管Q，
电感L，二极管D11，二极管D12，二极管D13，二极管D14，电容C7，电容
C8，电容C9，电容C10，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20和电阻
R21组成。所述信号过滤电路可对光电传感器和红外传感器采集的信号进行过
滤处理，可使A/D转换器转换后的信号精确度更高。
连接时，所述电容C9的正极顺次经电阻R17和电感L后与三极管VT6
的基极相连接，其负极与三极管VT7的集电极相连接。所述电容C8的正极经
电阻R18后与三极管VT6的发射极相连接，其负极与场效应管Q的源极相连
接。所述电容C7的正极经电阻R19后与三极管VT6的集电极相连接，其负极
接地。所述二极管D13的P极与电容C7的正极相连接，其N极与场效应管Q
的栅极相连接。所述二极管D11的N极与电容C7的正极相连接，其P极与三
极管VT7的发射极相连接。所述二极管D12的P极与电容C9的正极相连接，
其N极经电阻R20后与场效应管Q的源极相连接。所述二极管D14的P极与
场效应管Q的漏极相连接，其N极经电阻R21后与三极管VT7的集电极相连
接。所述电容C10的正极与三极管VT7的集电极相连接，其负极接地。所述
二极管D12的P极与三极管VT7的基极相连接，所述电容C7的正极经电阻
R16后与三极管VT5的基极相连接，所述三极管VT6的基极与电容C6的正极
相连接，所述三极管VT7的集电极和基极共同组成信号过滤电路的输出端并
与A/D转换器相连接。
如上所述，便可较好的实现本发明。