本發(fā)明涉及自動門技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
隨著智能建筑和自動化門禁系統(tǒng)的發(fā)展，平開門自動開關(guān)門系統(tǒng)已在各住宅小區(qū)及辦公場所得到了越來越廣泛的應(yīng)用，如目前新開發(fā)的商住小區(qū)的行人及非機動車通道大多均安裝了平開門自動開關(guān)門系統(tǒng)，當(dāng)業(yè)主在持卡靠近時，其平開門能自動打開，業(yè)主離開后，其平開門又能自動關(guān)閉。目前，適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)大多采用光電開關(guān)檢測其開關(guān)門的限位位置，其開關(guān)門電機的驅(qū)動方式基本采用固定電壓方式驅(qū)動?，F(xiàn)有采用光電開關(guān)檢測平開門限位位置的技術(shù)特征，在使用過程中發(fā)現(xiàn)存在如下技術(shù)缺陷：1、容易受強光的干擾而失效，調(diào)試時需遮擋外部光線、調(diào)試麻煩；2、長時間使用易受積塵遮光而不能正常工作，需除塵后才能繼續(xù)使用；3、光電開關(guān)的發(fā)光管和光敏管長時間使用會老化、發(fā)光強度和檢測靈敏度會下降，最終導(dǎo)致不能正常工作。其開關(guān)門結(jié)構(gòu)的電機驅(qū)動采用固定電壓方式驅(qū)動的技術(shù)特征，在使用過程中發(fā)現(xiàn)存在如下技術(shù)缺點：1、當(dāng)外部接線短路或電機短路時，將直接損壞驅(qū)動電機的驅(qū)動管以及內(nèi)部電路；2、門轉(zhuǎn)動過程中若遇人推、受阻或機械故障導(dǎo)致電機堵轉(zhuǎn)時，電機電流會大增，容易造成電路中的驅(qū)動管和內(nèi)部電路損壞；3、門轉(zhuǎn)動過程中若遇人推、受阻時，電機仍然是大電流、大力矩輸出，減速齒長期承受大力矩將降低使用壽命，長時間受阻將直接導(dǎo)致電機發(fā)熱損壞。為了提高適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)的調(diào)試效率和使用穩(wěn)定性，本發(fā)明采用了磁感應(yīng)限位位置檢測、電機限流驅(qū)動控制方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明特提出一種適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，該自動開關(guān)門系統(tǒng)采用了磁感應(yīng)限位位置檢測技術(shù)，其驅(qū)動電機采用限流驅(qū)動控制方式，提高了適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)的調(diào)試效率和使用穩(wěn)定性，提升了使用壽命。本發(fā)明解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是：一種適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，包括主機、門、安裝在門上的電磁鎖、連接主機和門的連桿，其結(jié)構(gòu)特點為：所述主機包括主支架和機罩；在主支架上安裝有驅(qū)動器和主控制電路板，所述驅(qū)動器包括電機、驅(qū)動軸和用于控制驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)角限位器；在主控制電路板上設(shè)置有單片機，所述單片機的信號輸出端與電機電性連接；所述轉(zhuǎn)角限位器包括旋轉(zhuǎn)臂和位于旋轉(zhuǎn)臂下方的限位檢測電路板，所述旋轉(zhuǎn)臂垂直固定于驅(qū)動軸的上端并隨驅(qū)動軸同步轉(zhuǎn)動，在旋轉(zhuǎn)臂的下面安裝有強磁鋼；所述限位檢測電路板與主控制電路板電性連接，在限位檢測電路板上安裝有多個霍爾傳感器，所述多個霍爾傳感器的輸出端電性連接到單片機的信號輸入端，所述多個霍爾傳感器在限位檢測電路板的安裝位置為強磁鋼在隨旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動時其在限位檢測電路板的投影軌跡上，所述多個霍爾傳感器在該投影軌跡上的安裝位置為依次對應(yīng)門的關(guān)門到位位置、緩沖位置和開門到位位置。優(yōu)選的，在限位檢測電路板上共安裝有四個霍爾傳感器，所述四個霍爾傳感器在所述投影軌跡上的安裝位置為依次對應(yīng)門的關(guān)門到位位置、關(guān)門緩沖位置、開門緩沖位置和開門到位位置。進一步的，所述主支架包括C型結(jié)構(gòu)的支撐架和安裝在支撐架頂部的驅(qū)動器安裝架；所述驅(qū)動器安裝架包括下安裝板和上安裝板；所述電機安裝在上安裝板的上面，所述驅(qū)動器還包括安裝在上安裝板和下安裝板之間并與電機輸出軸連接的主動齒輪、安裝于上安裝板和下安裝板之間并與主動齒輪嚙合的從動齒輪。更進一步的，所述限位檢測電路板安裝在上安裝板上，在限位檢測電路板的中部設(shè)有通孔；所述驅(qū)動軸自下而上依次貫穿下安裝板、從動齒輪、上安裝板和限位檢測電路板；所述驅(qū)動軸的上端穿過限位檢測電路板上的通孔后通過螺栓與旋轉(zhuǎn)臂固定連接，驅(qū)動軸的下端穿過下安裝板后延伸至支撐架內(nèi)，并與連桿的一端固定連接。優(yōu)選的，所述連桿包括第一連桿和第二連桿；所述第一連桿的一端與驅(qū)動軸的下端固定連接，所述第一連桿的另一端與第二連桿鉸接；所述第二連桿與門鉸接。優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)臂為扇形形狀的鋼片或鐵片，所述強磁鋼安裝在旋轉(zhuǎn)臂前端的下部，在扇形狀的旋轉(zhuǎn)臂的圓心位置固定連接驅(qū)動軸。上述適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，對應(yīng)關(guān)門到位位置和開門到位位置的兩個霍爾傳感器，其相對于該平面內(nèi)驅(qū)動軸圓心而形成的夾角為90～180度。上述適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，所述霍爾傳感器能輸出高/低電平信號，當(dāng)強磁鋼在靠近霍爾傳感器時，所述霍爾傳感器在磁感應(yīng)的作用下輸出低電平信號；當(dāng)強磁鋼在遠離霍爾傳感器時，所述霍爾傳感器輸出高電平信號。上述適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，在關(guān)門過程中，當(dāng)門轉(zhuǎn)動到離關(guān)門到位位置30度時，強磁鋼旋轉(zhuǎn)到關(guān)門緩沖位置對應(yīng)的霍爾傳感器的正上方，該對應(yīng)的霍爾傳感器輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門處于緩沖減速的位置，單片機輸出控制信號控制電機減速緩沖；當(dāng)門轉(zhuǎn)動到關(guān)門位置時，強磁鋼旋轉(zhuǎn)到關(guān)門到位位置對應(yīng)的霍爾傳感器的正上方，該對應(yīng)的霍爾傳感器輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門已關(guān)門到位，單片機輸出控制信號控制電機斷電停轉(zhuǎn)并控制電磁鎖上電閉鎖。上述適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，在開門過程中，當(dāng)門轉(zhuǎn)動到離開門到位位置約30度時，強磁鋼位于開門緩沖位置對應(yīng)的霍爾傳感器的正上方，該對應(yīng)的霍爾傳感器輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門處于緩沖減速的位置，單片機輸出控制信號控制電機減速緩沖；當(dāng)門轉(zhuǎn)動到開門位置時，強磁鋼位于開門到位位置對應(yīng)的霍爾傳感器的正上方，該相應(yīng)的霍爾傳感器輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門已開門到位，單片機輸出控制信號控制電機斷電、停止轉(zhuǎn)動。優(yōu)選的，所述主控制電路板通過傾斜支架安裝在上安裝板上，主控制電路板與上安裝板呈30度至70度夾角。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提出的一種適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，采用了磁感應(yīng)限位位置檢測和電機限流驅(qū)動控制方式，提高了適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)的調(diào)試效率和使用穩(wěn)定性，提升了使用壽命。附圖說明圖1為本發(fā)明在關(guān)門狀態(tài)下的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明在90度開門狀態(tài)下的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中主機的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中驅(qū)動器的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明中強磁鋼和霍爾傳感器的安裝示意圖一；圖6為本發(fā)明中強磁鋼和霍爾傳感器的安裝示意圖二；圖7為本發(fā)明中強磁鋼和霍爾傳感器的安裝示意圖三；圖8為本發(fā)明中電機驅(qū)動電路的電路圖；附圖標記說明：主機1，主支架1a，機罩1b，第一連桿2，第二連桿3，門4，主控制電路板5，旋轉(zhuǎn)臂6，限位檢測電路板7，霍爾傳感器8，支撐架9，下安裝板10，上安裝板11，電機12，主動齒輪13，從動齒輪14，驅(qū)動軸15，強磁鋼16。具體實施方案下面結(jié)合說明書附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施例做進一步詳細描述：參照圖1至圖5所示的一種適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，包括主機1、門4、連接主機1和門4的連桿以及安裝在門4上的電磁鎖；所述主機1包括主支架1a和機罩1b；在所述主支架1a上安裝有驅(qū)動器和主控制電路板5；所述驅(qū)動器包括電機12、驅(qū)動軸15和用于控制驅(qū)動軸15旋轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)角限位器；在主控制電路板5上設(shè)置有單片機，所述單片機的信號輸出端與電機12電性連接；所述轉(zhuǎn)角限位器包括垂直固定于驅(qū)動軸15端部并可隨驅(qū)動軸15同步轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)臂6和位于旋轉(zhuǎn)臂6下方的限位檢測電路板7。所述旋轉(zhuǎn)臂6為扇形形狀的鋼片或鐵片，表面噴塑防銹處理，在旋轉(zhuǎn)臂6前端下部安裝有強磁鋼16；在扇形狀的旋轉(zhuǎn)臂6的圓心位置連接驅(qū)動軸15，當(dāng)旋轉(zhuǎn)臂6隨驅(qū)動軸15轉(zhuǎn)動時，設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臂6前端下部的強磁鋼16也一并繞驅(qū)動軸15旋轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動器和限位檢測電路板7均與主控制電路板5電性連接；在所述限位檢測電路板7上安裝有四個霍爾傳感器8，所述四個霍爾傳感器8的輸出端電性連接到單片機的信號輸入端，所述四個霍爾傳感器8在限位檢測電路板7的安裝位置為強磁鋼16在隨旋轉(zhuǎn)臂6轉(zhuǎn)動時其在限位檢測電路板7的投影軌跡上，所述四個霍爾傳感器8在該投影軌跡上的安裝位置為依次對應(yīng)門4的關(guān)門到位位置、關(guān)門緩沖位置、開門緩沖位置和開門到位位置。當(dāng)然，也可以將關(guān)門緩沖位置和開門緩沖位置合并一個位置，即緩沖位置，此時，只需在限位檢測電路板7上設(shè)置三個霍爾傳感器8即可，所述三個霍爾傳感器8在所述投影軌跡上的安裝位置為依次對應(yīng)門4的關(guān)門到位位置、緩沖位置和開門到位位置。所述主支架1a包括C型結(jié)構(gòu)的支撐架9和安裝于支撐架9頂部的驅(qū)動器安裝架；所述驅(qū)動器安裝架包括下安裝板10和上安裝板11；在下安裝板10和上安裝板11之間設(shè)置有四根連接柱，下安裝板10和上安裝板11之間的空間高度由連接柱的高度決定。所述下安裝板10和上安裝板11通過設(shè)置在其四角的四根連接柱和設(shè)置在四根連接柱中的螺栓而連接成一體。所述電機12安裝在上安裝板11的上面，所述驅(qū)動器還包括還安裝于上安裝板11和下安裝板10之間并與電機12輸出軸連接的主動齒輪13、安裝于上安裝板11和下安裝板10之間并與主動齒輪13嚙合的從動齒輪14；所述限位檢測電路板7安裝于上安裝板11上，在限位檢測電路板7的中心部設(shè)有通孔；所述驅(qū)動軸15自下而上依次貫穿下安裝板10、從動齒輪14、上安裝板11和限位檢測電路板7；所述驅(qū)動軸15的上端穿過限位檢測電路板7上的通孔通過螺栓與旋轉(zhuǎn)臂6固定連接，驅(qū)動軸15的下端穿過下安裝板10后延伸至支撐架9內(nèi)，并與連桿的一端固定連接。所述連桿包括第一連桿2和第二連桿3；所述第一連桿2的一端與驅(qū)動軸15的下端固定連接，所述第一連桿2的另一端與第二連桿3鉸接；所述第二連桿3與門4鉸接。所述主控制電路板5通過傾斜支架安裝在上安裝板11上，主控制電路板5與上安裝板11呈30度至70度夾角，本實施方式優(yōu)選60度夾角。所述機罩1b自上而下罩住驅(qū)動器和主控制電路板5；所述機罩1b的下端通過螺栓與下安裝板10固定連接。對應(yīng)關(guān)門到位位置和開門到位位置的兩個霍爾傳感器8，其相對于該平面內(nèi)驅(qū)動軸15圓心而形成的夾角為90～180度。所述主控制電路板5上設(shè)有用于控制電機12的電機驅(qū)動電路；所述電機驅(qū)動電路采用限流方式驅(qū)動。限位檢測電路板7采用強磁鋼16結(jié)合霍爾傳感器8進行檢測，強磁場不受光線、積塵的影響，長時間使用不會出現(xiàn)磁力退化的情況，能有效的解決光電管電路對光線敏感、長時間使用積塵和老化的缺陷。本發(fā)明采用了四個霍爾傳感器8，分別對應(yīng)開門到位位置、開門緩沖位置、關(guān)門緩沖位置，關(guān)門到位位置；霍爾傳感器8輸出高/低電平信號，強磁鋼16在靠近霍爾傳感器8時，該霍爾傳感器8在磁感應(yīng)的作用下能輸出低電平信號；強磁鋼16在遠離霍爾傳感器8時，該霍爾傳感器8輸出高電平信號，霍爾傳感器8的輸出連接到單片機，單片機通過檢測高低電平信號可判斷強磁鋼16是否靠近，四個霍爾傳感器8在限位檢測電路板7上的安裝位置如圖6至圖7所示。需要說明的是，適用于平開門的自動開關(guān)門系統(tǒng)，其開關(guān)門所需力矩從驅(qū)動軸15輸出，通過第一連桿2和第二連桿3將力傳動到門4，從關(guān)門到開門位置、門4旋轉(zhuǎn)的角度約為90度，而驅(qū)動軸15轉(zhuǎn)動的角度視主機1的不同安裝位置和連桿的具體構(gòu)成而定，驅(qū)動軸15轉(zhuǎn)動的角度通常為90到180度之間，本發(fā)明設(shè)置了旋轉(zhuǎn)臂6，其材質(zhì)為鋼，表面噴塑防銹處理，旋轉(zhuǎn)臂6通過螺栓固定在驅(qū)動軸15上端部，強磁鋼16安裝在旋轉(zhuǎn)臂6前端下部，驅(qū)動軸15轉(zhuǎn)動時帶動旋轉(zhuǎn)臂6和強磁鋼16轉(zhuǎn)動。在旋轉(zhuǎn)臂6的下方設(shè)置限位檢測電路板7，四個霍爾傳感器8分布于強磁鋼16轉(zhuǎn)動的軌跡上，因此用于開門到位位置和關(guān)門到位位置檢測的霍爾傳感器8在電路板上所成角度為90到180度之間，如圖6至圖7所示。關(guān)門過程中：當(dāng)門4轉(zhuǎn)動到離關(guān)門到位位置約30度時，強磁鋼16位于關(guān)門緩沖位置對應(yīng)的霍爾傳感器8的正上方，相應(yīng)的該霍爾傳感器8輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門4應(yīng)為處于緩沖減速的位置，單片機輸出控制信號控制電機12減速緩沖；當(dāng)門4轉(zhuǎn)動到關(guān)門位置時，強磁鋼16位于關(guān)門到位位置對應(yīng)的霍爾傳感器8的正上方，該相應(yīng)的霍爾傳感器8輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門4為已關(guān)門到位，單片機輸出控制信號控制電機12斷電、停止轉(zhuǎn)動并控制電磁鎖上電閉鎖。開門過程：當(dāng)門4轉(zhuǎn)動到離開門到位位置約30度時，強磁鋼16位于開門緩沖位置對應(yīng)的霍爾傳感器8正上方，相應(yīng)的霍爾傳感器8輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門4為處于應(yīng)該緩沖減速的位置，單片機輸出控制信號控制電機12減速緩沖；當(dāng)門4轉(zhuǎn)動到開門位置時，強磁鋼16位于開門到位位置對應(yīng)的霍爾傳感器8的正上方，相應(yīng)的該霍爾傳感器8輸出低電平，單片機檢測到該低電平信號時判斷門4為已開門到位，單片機輸出控制信號控制電機12斷電、停止轉(zhuǎn)動。電機12的驅(qū)動電路采用圖8所示的限流方式驅(qū)動，所述驅(qū)動電路8包括四個驅(qū)動管G1、G2、G3、G4、電阻R1、R2、電容C1、C2，具有防接線短路的功能，遇阻、過載及電機12堵轉(zhuǎn)保護，均能有效的解決：a、外部接線短路或電機12短路時，直接損壞驅(qū)動電機12的驅(qū)動管G1、G2、G3、G4，以及內(nèi)部電路的缺陷；b、門4轉(zhuǎn)動過程中遇人推、受阻或機械故障導(dǎo)致電機12堵轉(zhuǎn)時，電機12電流增大造成電路中驅(qū)動管G1、G2、G3、G4和內(nèi)部電路損壞的缺陷；c、門4轉(zhuǎn)動過程中人推門4、受阻時，電機12大電流、大力矩輸出，減速齒13、14長期承受大力矩致使用壽命降低，長時間受阻導(dǎo)致電機12發(fā)熱損壞的缺陷。如圖8所示，正轉(zhuǎn)時單片機輸出控制信號控制PWM脈寬調(diào)制電路，控制驅(qū)動管G1、G4跟隨PWM控制信號間歇性導(dǎo)通，電流從電源流經(jīng)驅(qū)動管G1、電機12、驅(qū)動管G4、電流檢測電阻R1，電機12正轉(zhuǎn)；反轉(zhuǎn)時單片機輸出控制信號控制PWM脈寬調(diào)制電路，控制驅(qū)動管G2、G3跟隨PWM控制信號間歇性導(dǎo)通，電流從電源流經(jīng)驅(qū)動管G2、電機12、驅(qū)動管G3、電流檢測電阻R1，電機12反轉(zhuǎn)；電機轉(zhuǎn)動帶動主動齒輪13、從動齒輪14、驅(qū)動軸15轉(zhuǎn)動，力矩從驅(qū)動軸15輸出，通過第一連桿2和第二連桿3將力傳遞到門4，從而實現(xiàn)開門或關(guān)門動作。根據(jù)歐姆定律，電阻R1兩端的電壓U＝電阻R1中流過的電流I*電阻R1的阻值R，從公式可以看出，電阻R1兩端的電壓與電阻R1中流過的電流I成正比，電阻R1中流過的電流I越大則串聯(lián)電阻R1兩端的電壓越高，此電壓經(jīng)過電容C1、電阻R2、電容C2所組成的RC濾波網(wǎng)絡(luò)后進入單片機模數(shù)轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為單片機可識別的數(shù)字量，單片機通過檢測到的電壓值便可通過上述公式計算出電阻R1中的流過的電流值。自動開門或關(guān)門過程中，單片機會實時采集電機驅(qū)動回路的電流值、也就是電阻R1中流過的電流值，當(dāng)出現(xiàn)接線短路、門4轉(zhuǎn)動過程中遇人推、受阻或機械故障導(dǎo)致電機12堵轉(zhuǎn)或過載時，電流將大幅上升，單片機將此實時電流值與預(yù)先設(shè)定的最大工作電流值進行比較，若實時電流值超過預(yù)先設(shè)定電流值，則單片機輸出控制信號控制PWM脈寬調(diào)制電路降低脈沖寬度、讓驅(qū)動管G1、G2、G3、G4在單位時間內(nèi)的導(dǎo)通時間減小，急速減小電機12驅(qū)動電流，若降低到設(shè)定的電流時，脈沖寬度降幅較大、達到預(yù)先設(shè)定的閾值時，單片機將輸出控制信號控制驅(qū)動管G1、G2、G3、G4斷開，電機12斷電，從而達到保護的目的。所述電流檢測電阻R1可采用一個或多個電阻并聯(lián)的方式，根據(jù)不同功率、電流的電機實現(xiàn)電阻值和功率的匹配；驅(qū)動管G1、G2、G3、G4可以根據(jù)不同電機功率、電流、電壓選用場效應(yīng)管、三極管或IGBT；電源可根據(jù)不同電機的額定電壓進行匹配。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。