優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng).doc

本科生畢業(yè)論文1第一章緒論1.1課題的背景簡(jiǎn)介1.1.1電梯的歷史與發(fā)展電梯進(jìn)入人們的生活已經(jīng)150年了。一個(gè)半世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨，翻天覆地的是歷史的變遷，永恒不變的是電梯提升人類(lèi)生活質(zhì)量的承諾。生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。150年來(lái)，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新手柄開(kāi)關(guān)操縱、按鈕控制、信號(hào)控制、集選控制、人機(jī)對(duì)話等等，多臺(tái)電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運(yùn)輸能力的優(yōu)勢(shì)；變速式自動(dòng)人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時(shí)間；不同外形扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。如今，以美國(guó)奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風(fēng)姿，仍在繼續(xù)進(jìn)行電梯新品的研發(fā)，并不斷完善維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)。調(diào)頻門(mén)控、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控、主機(jī)節(jié)能、控制柜低噪音耐用，一款款集納了人類(lèi)在機(jī)械、電子、光學(xué)等領(lǐng)域最新科研成果的新型電梯競(jìng)相問(wèn)世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光輝，人們的生活因此變得更加美好。中國(guó)最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國(guó)奧的斯公司于1901年安裝的。1932年由美國(guó)奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在安全運(yùn)轉(zhuǎn)著。1951年，黨中央提出要在天安門(mén)安裝一臺(tái)由我國(guó)自行制造的電梯，天津從慶生電機(jī)廠榮接此任，四個(gè)月后不辱使命，順利地完成了任務(wù)。十一屆三中全會(huì)后，沐浴著改革開(kāi)放的春風(fēng)，我國(guó)電梯業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。在我國(guó)任何一個(gè)城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。電梯給人們的生活帶來(lái)了便利，也為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展提供了強(qiáng)大的保障。電梯是高層建筑中安全、可靠、垂直上下的運(yùn)載工具，對(duì)改善勞動(dòng)條件、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度起到很大的作用。電梯的應(yīng)用范圍很廣，可用于賓館、飯店、辦公大樓、商場(chǎng)、娛本科生畢業(yè)論文2樂(lè)場(chǎng)所、倉(cāng)庫(kù)以及居民住宅大樓等。在現(xiàn)代社會(huì)中，電梯已成為人類(lèi)必不可少的垂直運(yùn)輸交通工具。1.2課題的主要研究?jī)?nèi)容及設(shè)計(jì)步驟本課題的主要任務(wù)是完成一個(gè)電梯系統(tǒng)的調(diào)度模塊，即根據(jù)每個(gè)樓層不同顧客的按鍵需求，讓電梯做出合理的判斷，正確高效地知道電梯完成各項(xiàng)載客任務(wù)。根據(jù)此任務(wù)，本課題需要研究的內(nèi)容有：1、根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求，進(jìn)行系統(tǒng)硬件的總體方案設(shè)計(jì)；2、學(xué)習(xí)單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)，并且加以運(yùn)用；3、選擇恰當(dāng)?shù)男酒?，并?duì)其內(nèi)部協(xié)議有所掌握，便于應(yīng)用。4、研究C語(yǔ)言編程，并且規(guī)定電梯的工作規(guī)則，用C語(yǔ)言加以實(shí)現(xiàn)；5、對(duì)軟件和硬件進(jìn)行調(diào)試，讓其協(xié)調(diào)工作，完成指定任務(wù)。結(jié)合以上內(nèi)容，本課題的設(shè)計(jì)方案步驟如下：關(guān)于硬件部分：首先，對(duì)實(shí)際的電梯系統(tǒng)進(jìn)行模擬，一般情況下，一個(gè)電梯應(yīng)該具備相關(guān)按鍵、顯示二極管、數(shù)碼管等，由于這是一個(gè)調(diào)度模塊，故沒(méi)有設(shè)計(jì)具體的轎廂等機(jī)械部分。然后，結(jié)合這些實(shí)物，選擇恰當(dāng)?shù)男酒?，并分成若干模塊，安排好各自之間的關(guān)系。由于其有諸多按鍵和顯示環(huán)節(jié)，而單片機(jī)的I/O口管腳資源實(shí)在有限，故需要I/O口擴(kuò)展，用以管理二極管；同時(shí)要有專(zhuān)門(mén)的按鍵控制芯片，從而便于按鍵管理。在此，我分別選擇了82C55和8279芯片。接著，要完成電路圖的設(shè)計(jì)，畫(huà)出PCB板，焊接相關(guān)器件后進(jìn)行硬件調(diào)試，看是否好用并加以適當(dāng)?shù)母?。關(guān)于軟件部分：處于最底層的是對(duì)兩個(gè)芯片的寄存器讀寫(xiě)工作，完成后方可進(jìn)行更高層的應(yīng)用程序調(diào)試。為了使硬件簡(jiǎn)單化，我選擇了模擬時(shí)序的方法讀寫(xiě)寄存器，這比總線操作的方法節(jié)省了鎖存器。然后是關(guān)于電梯調(diào)度時(shí)所遵循的原則作出規(guī)定，其必須基于高效與人性化兩個(gè)原則。最后是使用C語(yǔ)言將規(guī)定程序本科生畢業(yè)論文3化，以便電梯真正的運(yùn)作。當(dāng)然，二者的關(guān)系并不是分離的，它們是相輔相成，硬件依據(jù)軟件來(lái)驗(yàn)證，軟件依據(jù)硬件來(lái)調(diào)試。經(jīng)過(guò)一個(gè)個(gè)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、一個(gè)個(gè)的解決問(wèn)題，最終做出完美的電梯調(diào)度模塊。1.3課題的開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介1.3.1電路圖制作軟件Altiumdesigner7.0AltiumDesigner7.0不斷通過(guò)為高速設(shè)計(jì)提供各種功能來(lái)提高用戶生產(chǎn)力，這些功能包括交互式長(zhǎng)度調(diào)整和PCB層片增強(qiáng)等功能。新增的庫(kù)工具和各種新功能將AltiumDesigner提升成為統(tǒng)一的電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)解決方案。這款最新的更新程序?qū)⑦M(jìn)一步增強(qiáng)您的能力，讓您能夠在更短的“設(shè)計(jì)到制造”周期內(nèi)生產(chǎn)更為尖端、更具創(chuàng)新性的電子產(chǎn)品。（AltiumDesigner完全取代了Protel）AltiumDesignerSummer08新增匯入AllegroPCB(*.brd)的轉(zhuǎn)文件功能。AltiumDesigner提供了唯一一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開(kāi)發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。AltiumDesigner在單一設(shè)計(jì)環(huán)境中集成板級(jí)和FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于FPGA和分立處理器的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)以及PCB版圖設(shè)計(jì)、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理功能,使得AltiumDesigner成為電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的完整解決方案一個(gè)既滿足當(dāng)前，也滿足未來(lái)開(kāi)發(fā)需求的解決方案。1.3.2C51的程序開(kāi)發(fā)軟件Keil單片機(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，我們寫(xiě)的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單本科生畢業(yè)論文4片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤(pán)空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。KeilC51軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編,PLM語(yǔ)言和C語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用。1.4設(shè)計(jì)功能要求本設(shè)計(jì)是為一八層電梯設(shè)計(jì)一調(diào)度系統(tǒng)，即使電梯能夠合理高效地運(yùn)行，完成各樓層顧客的接送任務(wù)。形象地說(shuō)，就是要應(yīng)對(duì)不同樓層顧客的不同需求，作出合理高效的判斷，使所有顧客在整體