基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)

1、 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題目名稱： 基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng) 題目類型： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 院 (系)： 專業(yè)班級(jí)： 班 指導(dǎo)教師： 輔導(dǎo)教師： 時(shí) 間： 至 基于單片機(jī)電梯控制系統(tǒng)學(xué) 生 ： ，電子信息學(xué)院指導(dǎo)老師 ： ，電子信息學(xué)院【摘要】本文介紹了以 80C51單片機(jī)為核心控制器件的電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括課題概述、方案論證、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試等幾個(gè)部分。該系統(tǒng)采用單片機(jī)作為控制核心，通過(guò)掃描內(nèi)外按鍵按下與否引起的電平的改變，作為用戶請(qǐng)求信息發(fā)送到單片機(jī)，控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，單片機(jī)根據(jù)樓層檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)停在目標(biāo)樓層。硬件部分主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、樓層檢測(cè)模塊、層位數(shù)碼管顯示、電動(dòng)

2、機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、按鍵掃描模塊、報(bào)警模塊、上下行呼叫指示電路等部分組成。樓層檢測(cè)使用光電傳感器，電梯運(yùn)行到相應(yīng)樓層時(shí)，光電傳感器產(chǎn)生電平變化，送到單片機(jī)來(lái)確定樓層數(shù)，電動(dòng)機(jī)控制部分采用直流電機(jī)及H橋驅(qū)動(dòng)電路。軟件部分介紹了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)思路、程序功能分析，著重介紹了主程序的邏輯結(jié)構(gòu)，還分別介紹了報(bào)警、演示功能、按鍵掃描、層位讀取、顯示、電梯控制邏輯等子程序的結(jié)構(gòu)和功能。軟件部分使用C語(yǔ)言，利用中斷方式來(lái)檢測(cè)樓層的檢測(cè)信息，并送到數(shù)碼管進(jìn)行顯示。硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠，結(jié)合軟件，基本實(shí)現(xiàn)了五層電梯運(yùn)行的模擬。【關(guān)鍵詞】AT89S51；按鍵掃描；數(shù)碼管顯示；電梯控制； Elevater Control Syst

3、em Based On MCUStudent: Ma Wei , Institute of Electronics and InformationTutor: Gao XiuE, Institute of Electronics and Information AbstractThis paper introduces the 80C51 microcontroller as the core control device of the elevator control system, including the issues outlined, program feasibility stu

4、dies, hardware design, software design, system debugging, and several other parts.The system uses a microcontroller as the control centre, Firstly, it is by scanning the internal and external level change caused by keyboard to be a user requests information to the microcontroller, The next is that t

5、he single chip controls the motor based on test results floors stopped in the target floor. Hardware part mainly are made of the microcontroller, floor detection module, level digital display, electric motor drive module, key scan module, alarm module, circuit directions up and down the line calls a

6、nd other components.Floor detection uses optical sensors. When elevator goes to the appropriate floor, Photoelectric sensors produce level changes sent to the microcontroller to determine the floor,.The part of motor control uses H Bridge type circuit to control the DC motor .Software components int

7、orduce System programming design ideas, procedures, functional analysis . It is not only focusing on the logical design of the main structure but also separately introduced the warning function, the demonstration function, the pressed key scanning, the position read, the demonstration, the lift cont

8、rol logic small steelyard procedure structure and the function. Software components use C language. This realization way is the use of Interrupt mode to detect the information of the floor sent to the Digital tube . The hardware design of the system combined with the software is simple and reliable.

9、 So It is basically to achieve simulation of elevator running five floors. Key wordsAT89C51; DC motor; infrared sensor; elevator control;I前言基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)1 前言隨著人們生活水平的不斷提高和國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。各大城市建筑物在不斷向高層化發(fā)展。因此電梯在我們的生活中起著舉足輕重的作用。電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備,更是一種人們頻繁乘用的交通運(yùn)輸設(shè)備。2008年奧運(yùn)會(huì)和2010年世博會(huì)在中國(guó)的舉辦，將有力的帶動(dòng)電梯革命的節(jié)能環(huán)?；l(fā)展，電梯

10、產(chǎn)業(yè)的前景和走勢(shì)也隨著社會(huì)的需求悄然發(fā)生著改變。市場(chǎng)對(duì)新一代的綠色電梯、節(jié)能電梯和智能電梯的需求越來(lái)越旺盛。國(guó)內(nèi)外電梯企業(yè)順應(yīng)市場(chǎng)需要，加大研發(fā)投入，都準(zhǔn)備在未來(lái)新概念電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占得先機(jī)。1.1 課題的提出及研究意義電梯是集機(jī)械原理應(yīng)用、電氣控制技術(shù)、微處理技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)等多科學(xué)和技術(shù)分支于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑中永久垂直交通工具。電梯作為生產(chǎn)生活的典型運(yùn)載工具使用已十分普及，其控制信號(hào)類型多，關(guān)系復(fù)雜，要求的控制性能特別高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展高層建筑越來(lái)越多對(duì)電梯的運(yùn)行速度和控制性能也提出了更高的要求。而在我國(guó)于八十年代初至九十年代初投入使用的電梯,其中絕大部分采用繼電器繼電器陣列結(jié)構(gòu)該

11、結(jié)構(gòu)體積大、接線復(fù)雜、噪音大、觸點(diǎn)易磨損、故障率高、維護(hù)工作量大，已無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)的需要。自上世紀(jì)80年代以來(lái)，微機(jī)控制系統(tǒng)得到了極大的發(fā)展，現(xiàn)已深人到我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方方面面，隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,使得以微機(jī)為核心的控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。尤其是單片機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用，其深度和廣度越來(lái)越大。微機(jī)應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的采用繼電接觸邏輯控制系統(tǒng)相比，具有很大優(yōu)越性，一方面，它使整個(gè)系統(tǒng)的體積減小，可靠性提高，使用壽命延長(zhǎng)；另一方面，它還簡(jiǎn)化了安裝調(diào)試和維護(hù)維修的工作量，使整個(gè)電梯的運(yùn)行成本降低。更突出的優(yōu)點(diǎn)是微機(jī)具有靈活的算術(shù)和邏輯運(yùn)算功能，具有很強(qiáng)的通信和可擴(kuò)展功能，實(shí)現(xiàn)更

12、完善的自動(dòng)控制。常用的微機(jī)控制主要的有兩種技術(shù)：基于PLC控制和基于單片機(jī)控制兩大技術(shù)?？删幊炭刂破?，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)，它有良好的抗干擾性能，適應(yīng)很多工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)主要還是由可編程控制器控制。但是由于PLC的針對(duì)性較強(qiáng)，每一臺(tái)PLC都是根據(jù)一個(gè)設(shè)備而設(shè)計(jì)的，所以價(jià)格較昂貴。而單片機(jī)價(jià)格相當(dāng)便宜，也不像PLC那么有針對(duì)性，可以隨著設(shè)備的更新而不斷修改完善，更完美的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的升級(jí)。基于單片機(jī)控制的電梯可以大大的降低成本而且運(yùn)行也較可靠，采

13、用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)老式電梯控制系統(tǒng)的改造無(wú)疑是最佳方案。由于單片機(jī)具有體積小、線路簡(jiǎn)單、無(wú)噪音、可靠性高、維護(hù)方便,是一種少投入、高回報(bào)的方案。同時(shí)能方便實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電梯的群控,并通過(guò)通訊接口與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)接，實(shí)施對(duì)電梯的監(jiān)控。1.2 國(guó)內(nèi)外電梯系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀在現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標(biāo)志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運(yùn)輸工具。電梯作為垂直運(yùn)輸?shù)纳翟O(shè)備，其特點(diǎn)是在高層建筑物中所占的面積很小，同時(shí)通過(guò)電氣或其它的控制方式可以將乘客或貨物安全、合理、有效地送到不同的樓層。基于這些優(yōu)點(diǎn)，在建筑業(yè)特別是高層建筑飛速發(fā)展的今天，電梯行業(yè)也隨之進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期。

14、電梯的存在，使得每幢大型高樓都可以成為一座垂直的城市。在紐約的前世界貿(mào)易中心大樓里，除每天有5萬(wàn)人上班外，還有8萬(wàn)人次的來(lái)訪和旅游，因此250臺(tái)電梯和75臺(tái)自動(dòng)扶梯的設(shè)置和正常運(yùn)行，才使得合理調(diào)運(yùn)人員、充分發(fā)揮大樓的功能成為現(xiàn)實(shí)。中國(guó)第一高樓、坐落在上海浦東的金茂大廈，高度420.5m，主樓地上88層，建筑面積220000，集金融、商業(yè)、辦公和旅游為一體，其中60臺(tái)電梯、18臺(tái)扶梯的作用是顯而易見的。20世紀(jì)初，美國(guó)出現(xiàn)了曳引式電梯，其結(jié)構(gòu)見圖1。從圖中可見，鋼絲繩懸掛在曳引輪上，一端與轎廂連接，而另一端與對(duì)重連接，隨曳引輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，靠鋼絲繩與曳引輪槽之間的摩擦力，使轎廂與對(duì)重作一生一降的相反運(yùn)

15、動(dòng)。顯然，鋼絲繩不用纏繞，因此鋼絲繩的長(zhǎng)度和股數(shù)均不受控制，當(dāng)然轎廂的載重量以及提升的高度就得到了提高，從而滿足了人們對(duì)電梯的使用需求。因此，近一百年來(lái)，曳引電梯一直受到重視，并發(fā)展沿用至今。 123 圖1 曳引式電梯示意圖1轎廂 2曳引輪 3對(duì)重在后來(lái)的幾十年里，電梯的自動(dòng)平層控制系統(tǒng)已經(jīng)通過(guò)變換電動(dòng)機(jī)級(jí)數(shù)的調(diào)速方法來(lái)調(diào)整電梯運(yùn)行速度的技術(shù)相繼研制成功，1933年，世界上第一臺(tái)運(yùn)行速度為6 m/s 的電梯被安裝在美國(guó)紐約的帝國(guó)大廈。第二次世界大戰(zhàn)后，建筑業(yè)的發(fā)展促使電梯進(jìn)入了高峰發(fā)展時(shí)期，代表新技術(shù)的電子技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電梯領(lǐng)域的同時(shí)，陸續(xù)出現(xiàn)了群控電梯、超高速電梯。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，

16、晶閘管變流裝置越來(lái)越多地用于電梯系統(tǒng)，使電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化，性能提高。同時(shí)交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的研制和開發(fā)，使交流電梯的調(diào)速性能有了明顯的改善。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)定子供電電壓與頻率調(diào)整電梯運(yùn)行速度的調(diào)壓調(diào)頻技術(shù)研制成功，出現(xiàn)了交流變壓變頻（VVVF）調(diào)速電梯，開拓了電梯拖動(dòng)的新領(lǐng)域。1993年，日本生產(chǎn)了12.5m/s的世界最高速交流變壓變頻調(diào)速電梯，結(jié)束了支流電梯獨(dú)占高速電梯領(lǐng)域的歷史。電梯發(fā)展到今天，在使用需求和新技術(shù)應(yīng)用方面都到了全面發(fā)展的時(shí)期。隨著智能化、信息化建筑的興起與完善，要求電梯不只是完成垂直運(yùn)輸?shù)幕竟δ?，還應(yīng)以人為本，提高舒適度，特別從電梯運(yùn)行的控制智能化角度

17、考慮，電梯的優(yōu)質(zhì)服務(wù)不再是單一的“時(shí)間最短”問(wèn)題，而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等方法，以期實(shí)現(xiàn)單梯與群控管理的最佳模式、合理的配置與使用、遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷、節(jié)能以及減少環(huán)境污染等。1.3 課題研究的內(nèi)容隨著科技的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，將使得將來(lái)電梯的體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠、抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件被機(jī)結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。因此微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)將會(huì)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是以單片機(jī)為主控制器的電梯控制系統(tǒng)。本來(lái)電梯系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，由于能力和經(jīng)驗(yàn)有限，所以只能實(shí)現(xiàn)基本的功能如：層

18、站呼叫、自動(dòng)停層、轎廂命令響應(yīng)等。通過(guò)單片機(jī)輸出電壓通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路然后控制電梯拖動(dòng)。在此，本文以五層電梯為研究對(duì)象，選用51單機(jī)(該機(jī)芯片選為AT89S52)作為其控制器，研究微機(jī)控制梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)問(wèn)題的提出、意義和文獻(xiàn)綜述，本課題研究的具體內(nèi)容包括以下四個(gè)方面：（1）對(duì)電梯系統(tǒng)常用的控制方法的研究（2）電梯控制系統(tǒng)硬件組成及其原理（3）電梯的單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（4）電梯在信號(hào)傳輸中遇到的問(wèn)題第 39 頁(yè)（共 40 頁(yè)）方案論證2 方案論證2.1 主控芯片選擇 方案一：多片單片機(jī)控制方案。這種方案是使用多片單片機(jī)，其中一片是作為主控制器，另外設(shè)置了轎廂控制系統(tǒng)，每層的控制系統(tǒng)分別由一個(gè)單

19、片機(jī)控制，然后通過(guò)主控制器和副控制器之間的通訊，實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的控制。這種方案的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，各個(gè)系統(tǒng)之間相互獨(dú)立便于維護(hù)和修檢。所以根據(jù)功能要求需要選用5片AT89C2051單片機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)該電梯的功能。不過(guò)單片機(jī)之間的通訊較多，在目前通訊是個(gè)難點(diǎn)，可能導(dǎo)致電梯運(yùn)行過(guò)程不夠穩(wěn)定。方案二 ：采用CPLD 器件作為控制中心，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作進(jìn)行統(tǒng)一管理，但這種方案要求平時(shí)有很多的知識(shí)積累和較強(qiáng)的專業(yè)水平，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難且器件較貴，不符合經(jīng)濟(jì)要求，而且升降電機(jī)的控制，運(yùn)行時(shí)間的測(cè)量、顯示等還需要單片機(jī)的配合。方案三：一片單片機(jī)為主控制器的方案。MCU采用一個(gè)單片機(jī)控制所有的按鍵、數(shù)碼管顯

20、示、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、傳感器的輸出信號(hào)等，并對(duì)以上所有信號(hào)進(jìn)行處理。這種方案的控制系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，只適用于較簡(jiǎn)單的電梯控制系統(tǒng)，因?yàn)檫@次的設(shè)計(jì)的內(nèi)容是5層電梯控制系統(tǒng)，所以選用這種方案。單片機(jī)技術(shù)目前較為成熟，自身資源豐富，硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，結(jié)合軟件完全可以實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行狀況的簡(jiǎn)單模擬。權(quán)衡以上方案的分析，采用方案三。2.2 定位平層模塊方案一：采用金屬接近開關(guān)檢測(cè)電梯層數(shù)。在轎廂安裝金屬片，并在豎井各個(gè)樓層設(shè)置金屬接近開關(guān)，當(dāng)轎廂運(yùn)動(dòng)到特定位置，豎井上的金屬接近開關(guān)探測(cè)到金屬片，其輸出發(fā)生變化。單片機(jī)通過(guò)金屬接近開關(guān)輸出的變化知道電梯轎廂的位置。該方案安裝的金屬片會(huì)加重轎廂重量，并且金

21、屬接近開關(guān)體積較大、安裝不便、成本較高。方案二：采用紅外發(fā)射對(duì)管檢測(cè)電梯層數(shù)。在豎井各個(gè)樓層設(shè)置紅外發(fā)射對(duì)管。當(dāng)接通電源時(shí)，紅外線發(fā)射管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)轎廂運(yùn)動(dòng)到特定位置（即樓層位置），紅外線接收頭接收到紅外線輸出發(fā)生變化，單片機(jī)通過(guò)紅外線接收頭輸出的變化知道電梯轎廂的位置。該傳感器的響應(yīng)時(shí)間為2.5ms，且體積小、功耗低、容易安裝。基于上述方案的分析，選擇方案二。2.3 樓層顯示模塊方案一：采用點(diǎn)陣式液晶顯示器（LCD）顯示各種相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息。點(diǎn)陣式液晶顯示器屬于低功耗器件，但其價(jià)格較貴。方案二：采用傳統(tǒng)的7段數(shù)碼管（LED）顯示電梯實(shí)時(shí)所到的樓層。雖功耗大，但其軟件驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，硬件電路調(diào)

22、試方便，價(jià)格便宜，亮度大，能滿足本設(shè)計(jì)的要求。以上兩種方案中，選擇方案二。2.4 聲音提示模塊方案一：采用美國(guó)ISD公司的2590語(yǔ)音芯片，該語(yǔ)音芯片錄放時(shí)間為90 秒。ISD2500 系列具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi)E2PROM容量為480K，所以錄放時(shí)間長(zhǎng)；有10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá)1024 位；最多能分600 段；設(shè)有OVF（溢出）端，便于多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。方案二：采用蜂鳴提示音提示當(dāng)轎箱到達(dá)所需的樓層時(shí)，蜂鳴器響，提示乘客到達(dá)了所需的樓層，另外可以作為緊急停止時(shí)的報(bào)警提示信號(hào)，其軟件驅(qū)動(dòng)、硬件電路調(diào)試非常簡(jiǎn)潔方便，而且價(jià)格便宜，能滿足本設(shè)計(jì)的要求。以上兩種

23、方案中，選擇方案二。2.5 電動(dòng)機(jī)模塊方案一：采用步進(jìn)電機(jī)作為本設(shè)計(jì)的執(zhí)行元件，步進(jìn)電機(jī)在定位性能方面十分優(yōu)越。步進(jìn)電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別主要就在于其脈沖驅(qū)動(dòng)的形式，步進(jìn)電機(jī)不需要A/D 轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成為角位移。常用的步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一步，角度轉(zhuǎn)1.8°，在應(yīng)用中，步進(jìn)電機(jī)可以同時(shí)完成兩個(gè)工作，其一是傳遞轉(zhuǎn)矩，其二是傳遞信息，升降精度很高。方案二：采用直流電機(jī)作為本設(shè)計(jì)的執(zhí)行元件，直流電機(jī)工作是讓線圈始終交替地處于穩(wěn)定狀態(tài)和非穩(wěn)定平衡狀態(tài)，通過(guò)兩個(gè)半圓環(huán)形電樞將線圈的穩(wěn)定平衡狀態(tài)消除掉。這樣，載流線圈在磁場(chǎng)中就會(huì)一直地轉(zhuǎn)動(dòng)下去。直流電機(jī)在高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的系統(tǒng)

24、中經(jīng)常使用到。此題目中電機(jī)要帶動(dòng)的負(fù)載較大，對(duì)升降精度要求不是很，所以采用方案二。 2.6 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊我們使用的是直流電機(jī)，比較以下兩種方案實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。方案一：  小功率驅(qū)動(dòng)電路可以采用如圖2所示的H橋開關(guān)電路。UA和UB是互補(bǔ)的雙極性或單極性驅(qū)動(dòng)信號(hào)，TTL電平。開關(guān)晶體管的耐壓應(yīng)大于1.5倍Us以上。當(dāng)四個(gè)功率開關(guān)全用NPN晶體管時(shí)，需要解決兩個(gè)上橋臂晶體管(BG1和BG3)的基極電平偏移問(wèn)題。圖3中H橋開關(guān)電路利用兩個(gè)晶體管實(shí)現(xiàn)了上橋臂晶體管的電平偏移。但電阻R上的損耗較大，所以也只能在小功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)中使用。      &#

25、160;  圖2 H橋開關(guān)電路()                 圖3 H橋開關(guān)電路()方案二：采用集成電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制芯片L298，該芯片內(nèi)部包含有兩個(gè)集成H橋，能同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩路5到24 伏范圍電源的直流電機(jī)。由于本系統(tǒng)只有一路直流電機(jī)，且功率較小，所以采用方案一中圖2方案。硬件設(shè)計(jì)3 硬件設(shè)計(jì)3.1 總體方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)的基本思想是采用AT89S52單片機(jī)作為核心，利用其豐富的I/O接口與外圍電路配合進(jìn)行控制。采用8位LED靜

26、態(tài)顯示來(lái)實(shí)時(shí)顯示電梯所在樓層，并用4511來(lái)驅(qū)動(dòng)LED顯示。采用行列式鍵盤矩陣作為外呼內(nèi)選電路，由于是5層樓，故選用4×4矩陣鍵盤，鍵盤矩陣共16個(gè)按鍵，其中8個(gè)按鍵是各層樓外呼按鍵，5個(gè)表示電梯內(nèi)部的選擇鍵，另外設(shè)有緊急停止按鍵，啟動(dòng)按鍵和電梯演示按鍵。電梯狀態(tài)是通過(guò)兩個(gè)發(fā)光二極管顯示的，左邊燈亮表示電梯在向上運(yùn)行，右邊燈亮表示電梯在向下運(yùn)行，另設(shè)有一燈燈亮表示開門狀態(tài)，燈熄表示關(guān)門狀態(tài)。電梯的系統(tǒng)PCB圖見附錄二圖22、圖23。電梯模型效果圖如圖4所示：2B CA D345F GE H J1M電梯間豎井部分由有機(jī)玻璃粘成無(wú)上蓋板的六面體ABCDEFGH，高度AE為1.2m；電梯橋

27、廂模型J通過(guò)滑輪懸掛并由電動(dòng)機(jī)M牽引，可在電梯間豎井模型的空間內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。該電梯間豎井模型每隔20cm自下向上分成5層，其樓層編號(hào)如圖所示。 圖4 電梯模型效果圖總體方框圖如圖5所示： 圖5 總體方框圖3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)采用ATMEL公司的AT89S52，最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路和時(shí)鐘電路兩部分，其中復(fù)位電路采用按鍵手動(dòng)復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位組合，電路如圖6（左）所示：其中9 腳為單片機(jī)的復(fù)位端，電容C5按鍵RESET構(gòu)成上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位電路。時(shí)鐘電路如圖3（右）所示：晶振采用的是12MHZ的，C1、C2為30p瓷片電容，XATL2和XATL1分別為單片機(jī)的18和19腳。路圖6 最小系統(tǒng)電

28、路3.3各模塊設(shè)計(jì)3.3.1 按鍵電路由于本電路所需按鍵較多，為了節(jié)省單片機(jī)的I/O口，故選用行列式鍵盤矩陣。本電路采用的是4鍵盤矩陣。電路如圖7 所示，P2.0-P2.3是接單片機(jī)的P2 端口，單片機(jī)采用行和列掃描法來(lái)判別這16個(gè)按鍵中哪個(gè)鍵按下，然后可根據(jù)每個(gè)按鍵的功能來(lái)通過(guò)單片機(jī)控制電梯的運(yùn)行。鍵盤電路如圖7 所示：圖7鍵盤電路各按鈕開關(guān)說(shuō)明：按鈕開關(guān)1：轎廂內(nèi)一樓呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān)2：轎廂內(nèi)二樓呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān)3：轎廂內(nèi)三樓呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān)4：轎廂內(nèi)四樓呼叫開關(guān)；3.3.2 顯示電路數(shù)碼管顯示，電梯的基本功能具備顯示電梯當(dāng)前的樓層，所以設(shè)計(jì)中在轎廂和每個(gè)樓層中都設(shè)置了一個(gè)數(shù)碼顯示管

29、，用來(lái)顯示當(dāng)前電梯所在的層數(shù)，數(shù)碼管顯示電梯所到達(dá)的樓層數(shù)。接線圖如圖8所示，圖中共有1個(gè)數(shù)碼管，通過(guò)對(duì)8根數(shù)據(jù)線進(jìn)行寫操作進(jìn)行樓層顯示。圖8 顯示部分接線圖3.3.3 電機(jī)正反轉(zhuǎn)指示在本次設(shè)計(jì)中電機(jī)正反轉(zhuǎn)用兩個(gè)發(fā)光管來(lái)表示，如圖9所示：用單片機(jī)的P1口做輸出口來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光管，其中L1亮表示電機(jī)正轉(zhuǎn)、L2亮表示電機(jī)反轉(zhuǎn)、L3亮表示電機(jī)停轉(zhuǎn)，同時(shí)電梯開門。L3滅表示電梯關(guān)門，L3亮表示電梯開門，電梯運(yùn)行時(shí)L1和L2必須有一個(gè)亮，來(lái)表示電梯的上行和下行。圖9電機(jī)狀態(tài)指示3.3.4 電源模塊本系統(tǒng)采用L7805穩(wěn)壓電路提供電壓+5V，對(duì)各部分電路供電，電源可以采用USB接口的方式輸入，也可以采用標(biāo)準(zhǔn)的

30、電源輸入頭輸入，另外電源可以直接通過(guò)P13口對(duì)電機(jī)進(jìn)行供電。圖10 電源模塊 在降壓電路中應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 1、輸入輸出壓差不能太大，太大則轉(zhuǎn)換效率急速降低，而且容易擊穿損壞； 2、輸出電流不能太大，1.5A 是其極限值。大電流的輸出，散熱片的尺寸要足夠大，否則會(huì)導(dǎo)致高溫保護(hù)或熱擊穿； 3、輸入輸出壓差也不能太小，太小效率很差。3.3.5 紅外發(fā)射接收電路 在豎井各個(gè)樓層設(shè)置紅外發(fā)射接收管，在轎廂上下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中紅外線發(fā)射管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)轎廂運(yùn)動(dòng)到特定位置，豎井上的紅外線接收頭收到紅外線，其輸出發(fā)生變化。單片機(jī)通過(guò)紅外線接收頭輸出的變化知道電梯轎廂的位置。 圖11 紅外發(fā)射對(duì)管 圖12

31、紅外對(duì)管電路圖圖11所示為反射式紅外線發(fā)射-接收器的示例。調(diào)整發(fā)射管的限流電阻（200 ），可以調(diào)整靈敏度，但是注意不能讓電流超過(guò)50mA，以免燒毀發(fā)射管。輸出側(cè)的10k電阻是提供“0”電平時(shí)的接地電阻，如果電路里已經(jīng)有信號(hào)輸入的接地電阻，則可以省略本處的10k電阻。此電阻阻值不能太小，否則高電平輸出會(huì)達(dá)不到3.5V以上。只要在紅外線發(fā)射接收管前插入一件對(duì)紅外光有反射作用的物質(zhì)，圖示的輸出端口“OUT”的電平立即從低變成高。只要在紅外線發(fā)射接收管前插入一件對(duì)紅外光有無(wú)反射作用的物質(zhì)，圖示的輸出端口“OUT”的電平立即從高變成低。如果該反射或無(wú)反射物質(zhì)是循環(huán)連續(xù)動(dòng)作的話，就是一種非常好的無(wú)觸點(diǎn)信

32、號(hào)源位置檢測(cè)。3.3.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分采用常用的H橋電路，如下圖所示。在P2.4口輸入PWM信號(hào)對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行選通，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM的占空比，實(shí)現(xiàn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速和減速的過(guò)程，從而完成電機(jī)的停止、平層操作。P2.5口為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，當(dāng)P2.5為高電平時(shí)，Q3、Q2管導(dǎo)通，并通過(guò)電機(jī)構(gòu)成回路，實(shí)現(xiàn)電梯的反轉(zhuǎn)，當(dāng)其為低電平時(shí)，Q1、Q4管導(dǎo)通，通過(guò)電機(jī)構(gòu)成了H橋的另一邊反向回路，實(shí)現(xiàn)了電梯的正轉(zhuǎn)，從而完成電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。驅(qū)動(dòng)電路PCB圖見附件二圖24、圖25。仿真圖如圖13所示：圖13 H橋電路仿真圖3.3.7 按鍵指示由于此部分只要求每層顯示上下標(biāo)志，所以我們采用一般的發(fā)光二級(jí)

33、管。此外，由于一樓和五樓只能分別上和下，故我們?cè)谝粯呛臀鍢嵌贾话惭b一個(gè)發(fā)光二級(jí)管。由于單片機(jī)IO口資源有限，我們通過(guò)74HC573鎖存器實(shí)現(xiàn)電梯外部的八個(gè)發(fā)光二極管與矩陣鍵盤的P3口復(fù)用，通過(guò)P0.6選通，當(dāng)需要對(duì)八個(gè)發(fā)光二極管進(jìn)行操作時(shí)，需要先將P0.6置1進(jìn)行選通，改變P3口數(shù)值，再置0對(duì)P3進(jìn)行鎖存。圖14 電梯外部按鍵指示復(fù)用電路3.3.8 緊急報(bào)警轎廂內(nèi)設(shè)緊急報(bào)警按鈕，當(dāng)電梯突然發(fā)生故障使轎箱內(nèi)的人被困時(shí)，可以通過(guò)按下緊急停止按鈕，清除所有呼叫信號(hào)，并將電梯直接運(yùn)行至一樓，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。由于這個(gè)部分要求電梯的任何運(yùn)行狀況下都要有效，為保險(xiǎn)起見，我們將此作為一個(gè)獨(dú)立的模塊。 圖15

34、蜂鳴器報(bào)警原理圖軟件設(shè)計(jì)4 軟件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)由于采用鍵盤矩陣來(lái)代替外呼內(nèi)選按鈕，而電梯的運(yùn)行方向是根據(jù)這些呼叫按鍵和選擇按鍵來(lái)決定的，所以單片機(jī)要不斷的掃描鍵盤來(lái)獲取各層呼叫狀態(tài)，從而控制電梯的運(yùn)行。故鍵盤矩陣掃描是本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重要一部分，另外要把鍵盤掃描到的各層的按鍵信息存儲(chǔ)起來(lái)，然后和電梯的運(yùn)行狀態(tài)比較，判斷是否響應(yīng)各層呼叫，當(dāng)電梯到達(dá)目的樓層時(shí)電機(jī)停止，此時(shí)即可進(jìn)、出乘客，乘客進(jìn)入電梯之后可選擇去哪一層，然后電梯根據(jù)乘客的選擇判斷去哪一層，繼續(xù)運(yùn)行。通過(guò)單片機(jī)控制電梯在上升過(guò)程中只響應(yīng)上升呼叫，下降過(guò)程中只響應(yīng)下降呼叫。由于本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，其中主程序部分主要完成系統(tǒng)的初始化，

35、如中斷方式的設(shè)置，開中斷等。在中斷子程序中完成樓層檢測(cè)等，其它的如數(shù)碼管的顯示，鍵盤的響應(yīng)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的控制，延時(shí)等均由相應(yīng)的子程序來(lái)完成。軟件設(shè)計(jì)思想：采用模塊化的分層次設(shè)計(jì)方法，將軟件系統(tǒng)功能由多個(gè)實(shí)現(xiàn)單一功能的子程序?qū)崿F(xiàn)。通過(guò)調(diào)用不同的子程序，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜功能控制。這樣便于調(diào)試、修改。軟件編程是實(shí)現(xiàn)多功能、智能化、操作方便的關(guān)鍵。在本設(shè)計(jì)中，可以把程序的各部分相互結(jié)合起來(lái)，達(dá)到完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)的功能。4.1 電梯主程序根據(jù)系統(tǒng)要求，電梯的程序應(yīng)滿足以下要求：（1）初始化程序使數(shù)碼管顯示“1”表示電梯處在一樓，等待人進(jìn)入電梯；（2）主程序主要包括：判斷乘客進(jìn)入電梯后選擇去哪一層，根據(jù)判斷情況來(lái)控制

36、電梯運(yùn)行，到達(dá)目標(biāo)樓層后相應(yīng)的呼叫指示燈熄滅；電梯在運(yùn)行過(guò)程中要不斷的掃描鍵盤，從而來(lái)判斷各樓層有無(wú)呼叫請(qǐng)求，并點(diǎn)亮相應(yīng)的呼叫指示燈；設(shè)置演示功能按鍵、緊急停止按鍵、啟動(dòng)按鍵；實(shí)時(shí)顯示電梯所在位置及運(yùn)行狀態(tài)（上行/下行）；開關(guān)門有一定的延時(shí)來(lái)保證乘客走出/進(jìn)入電梯； 主程序流程圖如圖16所示。圖16 主程序流程圖電梯的整個(gè)軟件設(shè)計(jì)包括一下幾部分：電梯邏輯控制模塊、電梯運(yùn)行模塊、鍵盤掃描模塊、樓層顯示模塊、指示燈關(guān)閉模塊、樓層檢測(cè)模塊、電梯功能演示模塊、電梯緊急停止模塊。4.2 電梯邏輯控制電梯控制中，單片機(jī)掃描樓層外呼內(nèi)選信號(hào)，將樓層呼叫信號(hào)與當(dāng)前樓層運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行比較，確定電梯響應(yīng)上升、下降隊(duì)

37、列，然后電梯按照運(yùn)行隊(duì)列進(jìn)行電機(jī)控制。而將呼叫信號(hào)轉(zhuǎn)化為響應(yīng)隊(duì)列的程序模塊是電梯控制的核心部分，其算法的嚴(yán)謹(jǐn)性，決定了電梯的控制性能。其程序源代碼見附錄一1.1，邏輯框圖如圖17所示：圖17中斷邏輯圖4.3 電梯運(yùn)行控制電梯響應(yīng)上升下降隊(duì)列時(shí)，要對(duì)相應(yīng)的指示燈、上下行狀態(tài)，以及響應(yīng)隊(duì)列做相應(yīng)的改變，而實(shí)現(xiàn)這一功能模塊的就是電梯運(yùn)行函數(shù)。其程序源代碼見附錄一1.2,邏輯框圖如圖18所示：圖18電梯運(yùn)行邏輯圖4.3 鍵盤掃描、樓層檢測(cè)鍵盤掃描采用行掃描法，行掃描法又稱為逐行掃描查詢法，是一種最常用的按鍵識(shí)別方法。首先判斷鍵盤中有無(wú)鍵按下，將全部行線Y0-Y3置低電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。只要有一列

38、的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。若所有列線均為高電平，則鍵盤中無(wú)鍵按下。然后判斷閉合鍵所在的位置，在確認(rèn)有鍵按下后，即可進(jìn)入確定具體閉合鍵的過(guò)程。依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。在確定某根行線位置為低電平后，再逐行檢測(cè)各列線的電平狀態(tài)。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。在確定各閉合按鍵后，對(duì)于每一個(gè)按鍵返回一個(gè)固定鍵值。當(dāng)鍵盤返回鍵值后，對(duì)不同的鍵值進(jìn)行鍵碼處理，產(chǎn)生相應(yīng)的呼叫信號(hào)，并使相應(yīng)的呼叫樓層指示燈燈點(diǎn)亮。程序源代碼見附錄一1.6。樓層檢測(cè)采用中斷掃描的方式，在中

39、斷子程序里對(duì)P0.0-P0.4進(jìn)行掃描，當(dāng)某一管腳為高電平時(shí)表示電梯運(yùn)行至該樓層。4.4 緊急停止、演示功能為了提高電梯安全性能，設(shè)置緊急停止功能，當(dāng)緊急停止鍵按下，所有呼叫信號(hào)清空，呼叫指示信號(hào)燈熄滅，同時(shí)電梯向一樓方向運(yùn)行，蜂鳴器報(bào)警，當(dāng)電梯運(yùn)行到一樓，停止報(bào)警，等待電梯重新啟動(dòng)信號(hào)。程序源代碼見附錄一1.3。 作為電梯模型，為了更方便的展示電梯所具有的功能，在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了一個(gè)演示功能按鍵，當(dāng)電梯啟動(dòng)后，第一次按下演示按鍵時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成二樓、三樓、四樓的向上呼叫信號(hào)，以及五樓的向下呼叫信號(hào)，相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，系統(tǒng)按照此呼叫隊(duì)列運(yùn)行；第二次按下演示按鍵時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)生成四樓、三樓、二樓向下呼

40、叫信號(hào)，以及一樓的向上呼叫信號(hào)，同時(shí)相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮，系統(tǒng)按照此隊(duì)列運(yùn)行。程序源代碼見附錄一1.4。4.5 程序中位操作問(wèn)題分析由于系統(tǒng)顯示、控制信號(hào)較多，管腳多處復(fù)用，在程序里幾處需要對(duì)單片機(jī)的某一個(gè)端口進(jìn)行位操作，并且不能改變其他管腳的值，下面進(jìn)行分別分析。樓層顯示部分：樓層顯示數(shù)碼管采用4511驅(qū)動(dòng)，所連接的單片機(jī)的管腳為P2.0-P2.3，P2口剩下四個(gè)管腳連接電機(jī)，所以需要對(duì)P2口前四位進(jìn)行操作顯示樓層信息，程序采用switch語(yǔ)句，判斷所需要顯示樓層數(shù)，然后對(duì)P2.0-P2.3進(jìn)行相應(yīng)的位操作，從而顯示樓層信息。程序源代碼見附錄一1.5。按鍵指示燈部分：電梯外部按鍵指示燈是利用74

41、HC573鎖存后與矩陣鍵盤共同連接至單片機(jī)P3口，在掃描鍵盤時(shí)需要用74HC573對(duì)八個(gè)指示燈進(jìn)行鎖存，而對(duì)按鍵指示燈進(jìn)行操作時(shí)，要求對(duì)任意一個(gè)指示燈進(jìn)行點(diǎn)亮、熄滅操作，而且不能改變其他位的狀態(tài)。這就需要對(duì)八個(gè)指示燈當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行儲(chǔ)存，并將位賦值轉(zhuǎn)化為端口賦值的方式。程序中定義變量trap用以保存當(dāng)前P3口值，當(dāng)指示燈的某一位需要熄滅時(shí)，將此位與trap進(jìn)行“或”操作形成新的trap賦給P3口，當(dāng)指示燈某一位需要點(diǎn)亮?xí)r，將除了此位其他位的高與trap進(jìn)行“與”操作形成新的trap值賦給P3口，從而完成位操作。系統(tǒng)測(cè)試5 系統(tǒng)測(cè)試由于所設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)包括軟件和硬件兩部份, 仿真時(shí)先

42、對(duì)軟件進(jìn)行編譯，然后再將已編譯無(wú)誤的軟件結(jié)合硬件在一起進(jìn)行仿真，完成整個(gè)系統(tǒng)的仿真工作。5.1 軟件編譯調(diào)試在軟件調(diào)試中，采用keil仿真軟件進(jìn)行程序調(diào)試。首先分別調(diào)試各個(gè)功能程序，再對(duì)整個(gè)程序進(jìn)行調(diào)試，以便修改錯(cuò)誤碼。具體的調(diào)試方法如下：首先在keil軟件中選擇AT89C51作為CPU，將晶振頻率設(shè)置為12MHZ，然后新建一個(gè).c文件，將各個(gè)功能程序錄入，先檢查程序有無(wú)明顯錯(cuò)誤，保存過(guò)后編譯程序，當(dāng)有錯(cuò)誤時(shí)就根據(jù)提示加以修改，當(dāng)各個(gè)功能程序編譯完成后，再對(duì)整個(gè)程序全速執(zhí)行，查看程序有哪些地方出現(xiàn)錯(cuò)誤，對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤提示逐步調(diào)整程序，糾正錯(cuò)誤直到程序正確無(wú)誤，調(diào)試結(jié)束后軟件調(diào)試界面如下：圖19 軟件

43、調(diào)試界面5.2 硬件仿真硬件仿真使用的是Proteus7.5.SP3，Proteus 是目前最好的模擬單片機(jī)外圍器件的工具，它可以仿真 51 系列、AVR，PIC 等常用的 MCU 及其外圍電路（如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LED，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件.）。然后右鍵AT89C51再左鍵，出現(xiàn)“Edit Componet”, 在 Program File 中單擊 出現(xiàn)文件瀏覽對(duì)話框，找到test.hex 文件，單擊確定.完成添加文件，單擊 OK 退出。單擊仿真按鈕，開始仿真，按下Start，系統(tǒng)開始工作，通過(guò)按F1F5及各樓層按鍵，電梯都能完成請(qǐng)求，基本實(shí)現(xiàn)了電梯

44、運(yùn)行的模擬。5.4 系統(tǒng)測(cè)試5.4.1方向優(yōu)先測(cè)試電梯按某方向運(yùn)行時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)該運(yùn)行方向的按鈕；測(cè)試初始時(shí)，轎箱位于一樓，按下二樓，三樓的上下按呼叫，和四樓的向下呼叫。按鍵順序可隨意。測(cè)試結(jié)果： 表1 方向優(yōu)先測(cè)試 停止樓層 電梯方向 顯示2 上 2樓上呼叫注銷3 上 3樓上呼叫注銷4 上 4樓下呼叫注銷3 下 3樓下呼叫注銷2 下 2樓下呼叫注銷 結(jié)論：系統(tǒng)在向上運(yùn)行時(shí)候，優(yōu)先相應(yīng)各樓層的向上呼叫信號(hào)，不響應(yīng)向下的呼叫信號(hào)，向下運(yùn)行時(shí)相反，符合設(shè)計(jì)要求。5.4.2 距離優(yōu)先測(cè)試同一方向有多個(gè)按鈕呼叫時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)最近的樓層。測(cè)試初始時(shí)，電梯位于任一層，如二樓。此時(shí)三樓和四樓分別向上呼叫。測(cè)試結(jié)

45、果：先響應(yīng)三樓呼叫，再響應(yīng)四樓呼叫。結(jié)論：電梯具有距離優(yōu)先響應(yīng)的功能，當(dāng)多層同方向呼叫，首先響應(yīng)距離當(dāng)前樓層較近的呼叫，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。各按鈕呼叫時(shí)指示燈顯示正常，電梯響應(yīng)該按鈕的呼叫后，其指示燈應(yīng)自動(dòng)熄滅。5.4.3 綜合測(cè)試測(cè)試條件：電梯位于1樓，進(jìn)入三人，其中一人要到3樓，另兩人到4樓。電梯運(yùn)行后，3樓和4樓有人向上呼叫，3樓有人向下呼叫到1樓。測(cè)試結(jié)果：表3 綜合測(cè)試 停止樓層 電梯 方向顯示3 上 3樓內(nèi)部和向上呼叫注銷，內(nèi)部4樓呼叫4 上 4樓向上呼叫注銷3 下 3樓向下呼叫注銷，內(nèi)部1樓呼叫1 下 內(nèi)部1樓呼叫注銷測(cè)試結(jié)論：系統(tǒng)具有方向優(yōu)先、距離優(yōu)先的功能，基本模擬了實(shí)際電梯運(yùn)

46、行，完成題目設(shè)計(jì)指標(biāo)。5.4.4 演示測(cè)試測(cè)試條件：按下電梯啟動(dòng)按鍵，然后按下演示按鍵，當(dāng)電梯運(yùn)行至五樓，第二次按下演示按鍵。測(cè)試結(jié)果：表4 演示測(cè)試 停止樓層 電梯 方向顯示2 上 2樓向上注銷3 上 3樓向上注銷4 上 4樓向上注銷5 下 5樓向下注銷4 下 4樓向下注銷3 下 3樓向下注銷2 下 2樓向下注銷1 上 1樓向上注銷小結(jié)與展望測(cè)試結(jié)論：該測(cè)試比較完整的演示了電梯具有的性能，實(shí)現(xiàn)了多層呼叫請(qǐng)求的排序，對(duì)電梯進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，同時(shí)測(cè)試了樓層以及運(yùn)行信息顯示，指示燈狀態(tài)信息的變化，經(jīng)測(cè)試，電梯實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)要求。6 小結(jié)與展望經(jīng)過(guò)認(rèn)真的選擇和設(shè)計(jì)，最終完成了一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)大部分功能的電梯控制

47、系統(tǒng)。電梯系統(tǒng)為模擬實(shí)用客運(yùn)電梯系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。它能實(shí)現(xiàn)實(shí)際客運(yùn)電梯系統(tǒng)的絕大部分功能，包括：門廳呼叫功能，轎廂內(nèi)選層功能，樓層實(shí)時(shí)顯示，電梯自動(dòng)開關(guān)門功能，智能初始化功能，緊急停車功能，系統(tǒng)演示功能。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，受益匪淺，對(duì)單片機(jī)在實(shí)物中應(yīng)用的能力得到很大的提高，首先是對(duì)整個(gè)電梯系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)，在有限的IO口基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了諸多功能，對(duì)IO口管腳復(fù)用有了更深入的了解，對(duì)于電機(jī)學(xué)的知識(shí)也有了進(jìn)一步的鞏固和加深。單片機(jī)構(gòu)成一個(gè)控制系統(tǒng)后它的外圍電路、擴(kuò)展電路以及一些通訊都是至關(guān)重要的，只有完善單片機(jī)的外部電路才能保證單片機(jī)能正常有效的工作。其次完成了對(duì)單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì)，對(duì)矩陣鍵盤、數(shù)碼管顯

48、示、電機(jī)控制、電梯邏輯控制有了更深入的了解，也對(duì)調(diào)試代碼的方法積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。再次，而且在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅在學(xué)習(xí)上有了很大的提高對(duì)于我的意志力也得到了很好的鍛煉。雖然本電梯控制系統(tǒng)已能滿足基本的電梯運(yùn)行要求，但仍有許多需要改進(jìn)的地方：（1）增加與微機(jī)通信的接口，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，多臺(tái)電梯綜合控制由微機(jī)完成。（2）優(yōu)化電梯選向功能，使之隨客流量的變化而改變，達(dá)到高效運(yùn)送乘客的目的。（3）需輸入密碼才能乘電梯到達(dá)特殊檔層功能，且響應(yīng)改樓層呼叫時(shí)不響應(yīng)其他樓層呼叫。（4）完善電梯各個(gè)模塊功能，如門控電機(jī)模塊，重力檢測(cè)模塊，電機(jī)調(diào)速驅(qū)動(dòng)等系統(tǒng)，使電梯模型安全性更高，運(yùn)行更加穩(wěn)定。我們相信，隨著科技的

49、發(fā)展和更新，各種設(shè)備的控制器也在迅猛發(fā)展，以前的很多由PLC控制的工控設(shè)備已經(jīng)逐漸被單片機(jī)控制的工控設(shè)備代替，單片機(jī)將能夠更好的發(fā)揮其體積小，功能全、便于修改更新的優(yōu)點(diǎn)，成為將來(lái)電子控制器領(lǐng)域的魁首，而作為微處理器的重要領(lǐng)域，電梯控制系統(tǒng)將會(huì)像價(jià)格便宜、控制方便的單片機(jī)方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)1 謝自美主編 電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試（第二版） 華中科技大學(xué)出版社 2002年2 李建忠編著 單片機(jī)原理及運(yùn)用 西安電子科技大學(xué)出版社 2001年3 馮建華 趙亮編著 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與產(chǎn)品開發(fā) 人民郵電出版社 2004年4 吳金戌 沈慶陽(yáng) 郭庭吉8051單片機(jī)實(shí)踐與應(yīng)用清華大學(xué)出版社，20025 張齊

50、杜群貴著，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，電力工業(yè)出版社，2007.76 童詩(shī)白 華成英主編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 第三版，高等教育出版社，2006.127 閻石主編，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)，高等教育出版社，2007.118 譚浩強(qiáng)著，C程序設(shè)計(jì) 第三版，清華大學(xué)出版社，2006.69 李華主編，MCS-5系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)，北京航天航空出版社，2003.610 李惠昇，電梯控制技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003致謝經(jīng)過(guò)一個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)和一些老師、同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難

51、以想象的。在這里首先要感謝我的導(dǎo)師高老師，高老師平日里工作繁多，但是對(duì)于我的畢業(yè)設(shè)計(jì)一直嚴(yán)格督促。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料，到設(shè)計(jì)草案，方案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的修改等整個(gè)過(guò)程中都給我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜煩瑣，但是高老師給予我很多重要的指導(dǎo)意見，并細(xì)心地為我指正設(shè)計(jì)思想上的誤區(qū)、糾正原理圖中的錯(cuò)誤。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。在此謹(jǐn)向高老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。其次要感謝的是實(shí)驗(yàn)室的程南老師、余士求老師，程老師為我提供了實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)所，使我能有一個(gè)較好的場(chǎng)所進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作，程序的調(diào)試工作。在設(shè)計(jì)過(guò)程

52、中他們?cè)诤芏嚓P(guān)鍵性問(wèn)題上給我指導(dǎo)，讓我不僅在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中收益匪淺，在將來(lái)的工作和學(xué)習(xí)中都有著莫大的幫助。余老師在電機(jī)控制方面比較專長(zhǎng)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的電機(jī)控制方面給了很多建設(shè)性意見，給了我很大啟發(fā)，使我對(duì)電機(jī)控制部分更深入的認(rèn)識(shí)，進(jìn)行了多方面的探索、研究。最后還要感謝我們班的楊元文、胡書紅同學(xué)，他們?cè)谖耶厴I(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給了很多寶貴的意見，以及實(shí)際的幫助，正是是他們的支持才使我較好的完成了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，在此特別表示感謝。 在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意!最后我還要感謝培養(yǎng)我長(zhǎng)大含辛茹苦的父母，謝謝你們！附錄一：程序代碼#include<reg52.h>#define uchar unsigned char #define uint unsigned intsbit closeDoor = P37;/關(guān)門控制定義sbit openDoor