《基于單片機(jī)的電梯轎廂顯示屏設(shè)計》11000字（論文）

目錄第1章緒論1.1開發(fā)背景現(xiàn)在，電梯不僅極大地方便了人民的日常生活，而且為加快我國的現(xiàn)代化進(jìn)程提供了有力的保證。升降機(jī)是一種安全可靠的垂直升降運輸方式，它在改善勞動條件和減輕勞動強(qiáng)度方面發(fā)揮著重要作用。在傳統(tǒng)的升降機(jī)顯示器上，采用繼電器作為控制單元，是一種非常重要的功能。繼電器在采用繼電器進(jìn)行控制時，會因繼電器持續(xù)的吸油作用而發(fā)生故障。而且，后期維修和更換比較困難。該系統(tǒng)具有材料成本低，系統(tǒng)設(shè)計簡單，運行壽命長等特點。本項目的目的是研制一款由單片機(jī)構(gòu)成的電梯轎廂顯示系統(tǒng)。[1]該系統(tǒng)為電梯工作人員提供了一種方便、直觀的顯示屏，并具有聲光報警，有效地解決了因注意力不集中而導(dǎo)致的電梯效率低下的問題。從目前的資料來看，關(guān)于這一主題的設(shè)計方案并不多，所以在現(xiàn)階段，要研究出一種新的升降機(jī)顯示屏，并不是一件容易的事情，因為沒有特定的要求，也沒有合適的參考，所以作者打算采用單片機(jī)來實現(xiàn)。美國人奧的斯于19世紀(jì)發(fā)明了世界上首部升降機(jī)，從此，高層建筑就不再是令人畏懼的目標(biāo)。從一開始的懷疑，到后來的依賴。為滿足人們的需要，人們研制出防爆電梯、觀光電梯、汽車電梯、別墅電梯等多種功能電梯。任何一種升降機(jī)都離不開地面顯示器，它是乘務(wù)員和升降機(jī)互動的重要手段，也是指導(dǎo)人們乘坐電梯的重要手段。[2]電梯的顯示屏可以清楚的顯示出所在樓層的位置，一旦有乘客抵達(dá)，就會發(fā)出聲音和燈光，讓乘客及時離開，保證了電梯的效率，也保證了乘務(wù)員的安全。本文由六個部分組成：第一章介紹了電梯顯示系統(tǒng)的設(shè)計意義、國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和需要做的工作。第二章重點介紹了電梯顯示系統(tǒng)的設(shè)計及顯示模式的選取。第三章著重介紹了電梯顯示系統(tǒng)的硬件選擇及各部分的設(shè)計。第四章重點介紹了各模塊的軟件編程過程。第五章重點介紹了電梯顯示系統(tǒng)軟件的模擬和調(diào)試。第六章，對本文的設(shè)計進(jìn)行了總結(jié)，指出了存在的問題，并對未來的研究方向進(jìn)行了展望。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀后來隨著油泵，控制閥以及活塞式，升降機(jī)的研究發(fā)展，以這種液壓電梯設(shè)計出來的，以這種液壓技術(shù)來設(shè)計出來的電梯被廣泛的采用，而且當(dāng)今很多電梯也是有液壓系統(tǒng)的，隨著電動機(jī)被發(fā)明出來之后，在上個世在18世紀(jì)末的時候，便有了電梯的應(yīng)用，將電動機(jī)應(yīng)用在電梯上。隨著電動機(jī)調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯的控制也更加的性能更加的優(yōu)越，在20世紀(jì)初的時候，美國的一些公司首先利用直流發(fā)電機(jī)，通過輪槽驅(qū)動直流電梯。從當(dāng)時的技術(shù)來說，電梯的制造與設(shè)計，都是逐漸逐漸發(fā)展起來的控制技術(shù)以，電梯的拖動技術(shù)也越來越先進(jìn)，從早期的蒸汽機(jī)到后來的水壓電梯，以及再到后來發(fā)展過程中的油壓液壓電梯，直到電動機(jī)發(fā)展起來，才有了現(xiàn)代的電機(jī)的雛形。所以技術(shù)的推動與發(fā)展都是相輔相成的，一種新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用都會促進(jìn)許多領(lǐng)域與乃至許多行業(yè)的發(fā)展。[3]后來隨著電梯控制的發(fā)展，從早期的模擬量控制技術(shù)，到后期的數(shù)字化控制，電梯也開始進(jìn)入了數(shù)字化時代。從而使得電梯的控制技術(shù)水平更高，而且電梯的穩(wěn)定性更好，可靠性更更強(qiáng)，隨著大功率晶閘管的應(yīng)用，對于電動機(jī)的條數(shù)也更加的優(yōu)越，以美國的奧德斯和西門子公司為主要的代表，這些公司對電梯的電梯的調(diào)速都有很好的應(yīng)用。我國在電梯的發(fā)展過程中起步較晚，然而我國具有巨大的市場，在2004年。電梯的產(chǎn)量就達(dá)到了8萬臺，然而我國最大的特點就是人均的電梯使用量達(dá)不到平均水平，一般來說1000人便有一臺電梯，而我國是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這個水平的，隨著我國技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場的發(fā)展。我國國產(chǎn)的電梯公司也在飛速的進(jìn)步，包括浙江的巨人公司這些公司，通過改進(jìn)新的技術(shù)來發(fā)展電梯的控制系統(tǒng)，從而實現(xiàn)更加穩(wěn)定可靠的電梯的設(shè)計。[4]當(dāng)前，我國的升降機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度很慢，新技術(shù)也很匱乏。我國電梯生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，許多廠家仍采用相對傳統(tǒng)的操作邏輯控制方式，而在顯示屏上的創(chuàng)新設(shè)計更是停滯不前。但是，目前我國的幾家大型升降機(jī)公司，都是使用PLC與單片機(jī)構(gòu)成的，其運行邏輯控制系統(tǒng)更加安全、可靠。比如，通力的電梯，增加了語音播報、天氣預(yù)報、新聞熱點等多種功能，讓乘客在乘坐電梯的時候，更加方便。蘇州東南升降機(jī)，專業(yè)生產(chǎn)和制造專用升降機(jī)。近幾年，我國的人均GDP在持續(xù)增長，人民對生活品質(zhì)的需求也在逐漸增加。東南電梯制造的別墅升降機(jī)逐漸走入人們的視線。[5]由于別墅電梯的特性，所以它的顯示屏也是按照客戶要求進(jìn)行的。將最近的備忘錄顯示在螢?zāi)簧?，以提醒使用者要做什么；智能住宅方便了人們的日常生活，讓使用者在乘坐電梯的時候，對其進(jìn)行實時的操控，既省時又省力。目前國外的電梯生產(chǎn)企業(yè)大多采用的是群控。這也使得屏幕更簡潔，僅顯示垂直和垂直，而非水平。群控系統(tǒng)可以提高電梯的利用率，也可以縮短等待電梯的時間。當(dāng)旅客按下上下鍵時，系統(tǒng)會自動與閑置的升降機(jī)相匹配?？赡苡行╇娞莞拷每停乾F(xiàn)在還在工作，這個電梯會優(yōu)先處理自己的工作，而不會對臨時增加的工作做出反應(yīng)。換言之，跨站不停車是一種不可避免的控制方式。因此，為了防止乘客們出現(xiàn)焦慮，從群體控制的角度來看，電梯公司是不會允許乘客們看見的。最好不要在這個時候顯示當(dāng)前的電梯。這種電梯的控制系統(tǒng)，即使是不能看到電梯的工作情況，只要有信號，它的反應(yīng)就會更快。[6]1.3研究任務(wù)與目標(biāo)本論文以單片機(jī)為核心的升降機(jī)顯示系統(tǒng)的設(shè)計，其主要任務(wù)和目的是：全面理解和掌握有關(guān)的電梯技術(shù)。熟悉和掌握微處理器的基本構(gòu)造及操作，利用Keil軟件進(jìn)行編程，并對其進(jìn)行計算機(jī)模擬，以保證整個系統(tǒng)的正常工作。在不同的應(yīng)用過程中，要想辦法改進(jìn)。電梯顯示屏是一種新型的交通工具，它是一種新型的交通工具。這個屏幕可以清楚的顯示出他們所在的位置，并且在電梯運轉(zhuǎn)的時候，屏幕上會有一個不停的滾動箭頭，提醒著乘客們目前的情況。在到達(dá)旅客所要求的樓層時，會有聲音和燈光的警報，提示旅客從樓梯上下來，并快速開啟。第2章方案設(shè)計與選擇第2章電梯轎廂顯示方案設(shè)計與選擇2.1方案設(shè)計該系統(tǒng)主要包括單片機(jī)AT89C52、按鍵檢測、樓層顯示、聲光報警四大模塊，在按鍵檢測電路檢測到有低電平觸發(fā)時，單片機(jī)進(jìn)行判定，確定是否上、下，再用移位緩沖裝置將控制需求顯示在點陣屏幕上。[7]在到達(dá)指定的樓層時，會有聲音和燈光警告，以通知旅客。如圖2-1中所顯示的是一個完整的框架。按鍵檢測電路按鍵檢測電路位移緩存器單片機(jī)聲光報警樓層顯示圖2-1AT89C52按鍵檢測結(jié)構(gòu)框圖2.1.1電子開關(guān)按鍵等于我們普通控制家電開關(guān)，可看出是電子開關(guān)的一種，本設(shè)計中，我們將使用單獨的按鍵，其使用時輕按開關(guān)，可使開關(guān)所接電路導(dǎo)通，并且在放松的時候，開關(guān)自動彈起。其主要用途是用開關(guān)控制單片機(jī)所接受到的信號電平。單片機(jī)然后依據(jù)信號來控制有關(guān)執(zhí)行器件工作。而本設(shè)計，由于只需要三個按鍵，因此，我們不需要去思考接口這個問題，直接采用獨立按鍵，獨立按鍵分3類在此不再贅述，而且我們還必須考慮經(jīng)濟(jì)成本等客觀因素的影響，因此，在該系統(tǒng)中，機(jī)械接觸式按鍵將被使用，簡稱輕觸開關(guān)。機(jī)械接觸按鈕利用機(jī)械的靈活性來還原鑰匙，從而實現(xiàn)連接，過程、覺得簡單易懂，更適合做成單件。見圖為四腳輕觸開關(guān)的實物圖圖2-2四腳電子開關(guān)四腳按鍵開關(guān)工作原理這種開關(guān)的工作原理，其實和普通按鈕開關(guān)的工作原理差不多，由常開觸點、常閉觸點組合而成，在四腳按鍵開關(guān)中，常開觸點的作用，就是當(dāng)壓力向常開觸點施壓時，這個電路就呈現(xiàn)接通狀態(tài)；當(dāng)撤銷這種壓力的時候，就恢復(fù)到了原始的常閉觸點，也就是所謂的斷開。2.1.2電機(jī)選用電梯的另一重要組成部分就是電機(jī)，任何系統(tǒng)均需執(zhí)行元件，但本電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計執(zhí)行元件為N20直流電機(jī)，直流電機(jī)的控制和調(diào)試都很容易，更適用于該設(shè)計。因其體積小，轉(zhuǎn)矩較大等特點，常應(yīng)用于實踐。2.2方案選擇在這一設(shè)計中，所涉及的方案選擇，主要是在地面顯示模塊的選取上。目前，數(shù)字管顯示、液晶顯示、點陣顯示三大類。數(shù)碼管主要是七根發(fā)光管，以“8”的形式排列，更方便地進(jìn)行數(shù)字的顯示。如果采用動態(tài)顯示，則減少了單片機(jī)I/O端口的使用，從而使電路更加簡單、節(jié)能。數(shù)字管在采用靜止顯示模式時，其穩(wěn)定性比較好，但是當(dāng)顯示數(shù)目多的時候，CPU需要輪流進(jìn)行掃描，掃描時間太長，無法做出快速的反應(yīng)，無法根據(jù)電梯的顯示時間而改變。[8]LCD具有更好的顯示性能和較多的顏色，具有高分辨率、高清晰度、低功耗和長壽命的特點。但是，它的編程難度較大，而且液晶顯示器對單片機(jī)指令的響應(yīng)時間較長，易造成動態(tài)圖象顯示不清楚、連貫性。[9]LCD屏幕比其他材質(zhì)要輕，而且易碎。點陣顯示技術(shù)可以很好地實現(xiàn)動態(tài)圖像的顯示，但是在硬件接口上很難實現(xiàn)，而且點陣式屏幕界面數(shù)量很多，并且接口和緩存之間的鏈接次序比較混亂。尤其是在設(shè)計圖紙的時候，網(wǎng)上很少有用來包裝的屏幕，都是自己畫出來的。點陣顯示器是一種具有高亮度、長壽命、易于連接的LED陣列，其應(yīng)用范圍非常廣，如文字和圖像信息的播放。在電梯樓層顯示方面，使用一種價格低廉、穩(wěn)定性好、易于購買的單元，是最適合以后的替換和維修工作。經(jīng)過上述方案的論證，最后確定采用點陣顯示方式是比較合理的。[10]第3章硬件電路設(shè)計第3章電梯轎廂顯示硬件電路設(shè)計此次電梯轎廂顯示系統(tǒng)采用C52單片機(jī)為核心，8個單獨的按鈕作為電梯轎廂的樓層按鍵，16*16的LED點陣屏作為轎廂的地面顯示，LED和蜂鳴器是轎廂內(nèi)部的聲光報警設(shè)備。3.1單片機(jī)介紹自上個世紀(jì)以來，電腦的問世掀起了一場信息革命，而微機(jī)的誕生，也是工業(yè)界的一個重大轉(zhuǎn)折。作為微型計算機(jī)的主體，單片機(jī)由于其特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能而迅速發(fā)展。這種技術(shù)應(yīng)用于不同的情況。[11]本文主要介紹AT89C52微處理器。（1）單片機(jī)的性能特點AT89C52是ATMEL公司開發(fā)的第3代微控制器，它是ATMEL公司開發(fā)的一款可重復(fù)擦寫的MCU，它不會丟失，不會丟失，數(shù)據(jù)存儲能力強(qiáng)，與以前的產(chǎn)品相比，它的工作頻率達(dá)到了34MHz，而且無需外接擴(kuò)充內(nèi)存，使用起來更為便捷。[12]圖3-1單片機(jī)最小系統(tǒng)（2）單片機(jī)在工業(yè)控制、家用電器、辦公自動化和商業(yè)營銷及其他智能領(lǐng)域都有所應(yīng)用。（3）單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)指能維持單片機(jī)運轉(zhuǎn)所需要的最基本電路系統(tǒng)，主要由時鐘電路、復(fù)位電路和電源電路組成。如圖3-1所示為單片機(jī)最小系統(tǒng)。3.1.1電源電路設(shè)計采用自鎖式開關(guān)來實現(xiàn)單片機(jī)供電，通常工作電壓為+5V。圖3-2是一個實際的自動鎖定的交換機(jī)。該自鎖式開關(guān)共有六個插針，在不被按壓的情況下，插針2、6被打開，插針1、5被打開；當(dāng)自鎖開關(guān)被壓下時，4、6被打開，1和3被打開，見圖3-3示。圖3-2自鎖開關(guān)圖3-3引腳圖自鎖開關(guān)一般是指開關(guān)自帶機(jī)械鎖定功能，按下去，松手后按鈕是不會完全跳起來的，處于鎖定狀態(tài)，需要再按一次，才解鎖完全跳起來。它就叫自鎖開關(guān)。早期的直接完全斷電的電視機(jī)、顯示器就是使用的這種開關(guān)。引腳是指從集成電路（芯片）內(nèi)部電路引出與外圍電路的接線，引腳構(gòu)成了這塊芯片的接口。按照功能，AT89S52的引腳可分為主電源、外接晶振或振蕩器、多功能I/O口，以及控制、選通和復(fù)位四類。3.1.2復(fù)位電路設(shè)計單片機(jī)的復(fù)位電路是其中一個重要環(huán)節(jié)，在完成一系列的操作之后，它就能重新設(shè)置MCU的狀態(tài)，并將其恢復(fù)到初始狀態(tài)。主要包括電容，按鍵，電阻等。外部電源和接地端與MCURST接口相連。[12]當(dāng)重置鍵被按下后，單片機(jī)會將高電平的訊號送至RES端口，這時單片機(jī)就會停止運作，各元件又恢復(fù)初始狀態(tài)。[13]圖3-4復(fù)位電路圖3-5為復(fù)位電路在仿真圖中與單片機(jī)的連接：圖3-5復(fù)位電路它的操作原理與計算器有著異曲同工之妙，只是啟動原理和手段有所不同。復(fù)位電路，就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài)。就像計算器的清零按鈕的作用一樣，以便回到原始狀態(tài)，重新進(jìn)行計算。和計算器清零按鈕有所不同的是，復(fù)位電路啟動的手段有所不同。3.1.3時鐘電路設(shè)計單片機(jī)的正常工作與時鐘電路的時鐘周期密不可分，沒有了時鐘循環(huán)，單片機(jī)就不能正常工作。[14]該時鐘電路包括一個單晶振蕩器和兩個外部接地的電容。由于單片機(jī)具有內(nèi)、外兩種晶振特性，其內(nèi)部晶振精度不高，存在著很大的誤差，僅適用于某些精度要求不高的工作。[15]圖3-6時鐘電路外置晶振對環(huán)境的要求不高，應(yīng)用范圍廣泛。該系統(tǒng)具有很高的精確度，在不工作狀態(tài)下，可以自動進(jìn)入睡眠狀態(tài)，減輕了單片機(jī)的負(fù)荷。圖3-6是一個單片機(jī)的時鐘電路。3.2樓層顯示模塊設(shè)計該模塊電路包括16×16的點陣屏和74HC595緩沖，其中，點陣為顯示層，74HC595為LED點陣。下面將分別介紹三種元件。3.2.116*16LED點陣介紹點陣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括許多LED，它們分別置于行線與列線的交界處。共陽極接合時，點陣內(nèi)部的LED在共陽端處于高電平，共陰端處于低電平。只要將對應(yīng)的二極管接通，就能完成上下方向的箭頭和數(shù)字的顯示。圖3-7顯示了8×8LED點陣的內(nèi)部構(gòu)造。圖3-78*8LED點陣結(jié)構(gòu)考慮到電梯轎廂顯示的效果，本次設(shè)計沒有采用8*8的點陣屏，而是采用擁有256個高亮度發(fā)光二極管，組成了16行16列的發(fā)光點陣。如圖3-8所示為一個16*16LED點陣的組成結(jié)構(gòu)。圖3-816*16點陣的構(gòu)成LED點陣屏通常采用掃描式的形式，分為點掃描、行掃描和列掃描三種。在采用點掃描的情況下，要保證一定的掃描頻率，才能滿足人的暫時停留效果。以16*16點陣屏幕為例，在點陣掃描時，其頻率要超過32X256=8192赫茲，且間隔時間不超過1毫秒。這直接關(guān)系到MCU的工作效率和反應(yīng)速度，并且需要更高的性能。如果采用行、列兩種方式，其頻率要小于點陣，而且周期長，一般的單片機(jī)也可以應(yīng)用。垂直掃描，也就是一排一排的順序。通過逐行掃描，當(dāng)驅(qū)動電路連接時，可以使多個列列共用一組列。以16X16點陣為例，利用共陽極連接方法將陽極連成一排LED。在進(jìn)行掃描時，首先對發(fā)光二極管進(jìn)行亮、熄燈，同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存。圖3-9為點陣電路在仿真圖中與緩存器的連接：圖3-9點陣電路然后，控制二極管在一段時間內(nèi)保持發(fā)光，然后關(guān)閉；接著，第二排的發(fā)光管被控制，重復(fù)第一排二極管的工作，如此反復(fù)，直到第16排，然后返回第一排，如此反復(fù)，如此，第一次掃描就結(jié)束了。在一定的掃描速率下，通過人眼的暫時作用，可以在點陣屏幕上觀察到穩(wěn)定的圖像。由于采用了串口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，因此控制電路僅用一條線路，因此其硬件費用和維修費用都很高。3.2.274HC595緩存器介紹74HC595緩存器是一種能夠與低壓TTL電路相兼容的硅CMOS器件，它是一種用于點陣屏上的數(shù)字和文本的驅(qū)動程序。74HC595具有一個移位寄存器和內(nèi)存，具有三種狀態(tài)的輸出。移位寄存器與內(nèi)存不會互相干擾，每個都有自己的時鐘。74HC595的引腳圖如在圖3至10中所示。圖3-1074HC595如表3-1為引腳功能說明:表3-174HC595引腳說明引腳名功能說明Q0--Q7八位并行輸出端口Q7'級聯(lián)輸出端,連接下一個級的DS端DS串行數(shù)據(jù)輸入端,級聯(lián)接上一級的Q7'/MR低電平時將數(shù)據(jù)清零,防止數(shù)據(jù)清零，通常接到VCCSH_CP高電平時寄存器的數(shù)據(jù)移位，低電平時數(shù)據(jù)不變ST_CP高電平時移位寄存器的數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲寄存器，低電平時存儲寄存器數(shù)據(jù)不變/OE輸出數(shù)據(jù)控制端，低電平時有效圖3-12為74HC595緩存器在仿真圖中與單片機(jī)的連接：圖3-11緩存器電路它是電力電子器件的一種重要的保護(hù)電路

，不僅用于半控型器件的保護(hù)，而且在全控型器件（如GTR、GTO、功率MOSFET和IGBT等）的應(yīng)用技術(shù)中，起著更重要的作用。中文名

緩沖電路

外文名SnubberCircuit別名吸收電路

作用減小器件的開關(guān)損耗目錄1工作原理2工作波形工作原理編輯播報

緩沖電路的基本工作原理是利用電感電流不能突變的特性抑制器件的電流上升率，利用電容電壓不能突變的特性抑制器件的電壓上升率。3.3聲光報警模塊設(shè)計該系統(tǒng)的聲光報警系統(tǒng)主要包括LED和蜂鳴器，在電梯抵達(dá)地面后，二極管和蜂鳴器會在同一時間接通，并產(chǎn)生聲光報警。蜂鳴器是一種集成的電子設(shè)備，它包括壓電蜂鳴器和電磁蜂鳴器兩大類。圖3-12聲光報警電路本機(jī)采用直流電源，用作電子玩具、報警器等電器的聲音元件。蜂鳴器工作電流較大，不能直接與單片機(jī)的接口相結(jié)合，必須采用放大器進(jìn)行驅(qū)動。三極管是一種常用的放大器。圖3-12是一個聲光警報模組。3.4按鍵檢測模塊設(shè)計升降機(jī)的樓層按鍵由八個單獨的按鈕控制，分別從一樓到八樓。按鍵與P1端口相連接，另一端與地連接。圖3-13按鍵檢測在單片機(jī)上電后，該鍵將維持在高電平，并在按樓層鍵時觸發(fā)低電平信號，由單片機(jī)對所述樓層進(jìn)行響應(yīng)。按下二樓層電梯單片機(jī)P1通電，其他樓層保存不變，以此類推按鍵不同的樓層顯示不同的數(shù)字并運行。如圖3-13所示，是一個關(guān)鍵的探測模塊。第4章軟件程序設(shè)計第4章電梯轎廂顯示軟件程序設(shè)計4.1樓層顯示屏主程序設(shè)計單片機(jī)控制的轎廂顯示屏設(shè)計主要包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、按鍵掃描檢測、樓層上下和位置顯示三個部分。單片機(jī)作為核心控制元件，接收按鍵發(fā)出的低電平信號，并通過緩存器驅(qū)動點陣屏顯示，同時發(fā)出聲光報警提示。圖4-1為主程序流程圖。有無按鍵初始化開始鍵盤掃描KRY-1有無按鍵初始化開始鍵盤掃描KRY-1確定按鍵上下行以及樓層顯示鍵盤掃描LED顯示樓層到達(dá)電梯開門圖4-1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)在接通電源后，首先對MCU進(jìn)行初始化，并將其全部功能重新設(shè)置。然后再掃描鍵盤，若不能按下按鈕，則會繼續(xù)掃描鍵盤。一旦偵測到有低級的輸入，系統(tǒng)就會立即作出反應(yīng)，判斷是哪個樓層的按鈕被觸動了，然后才會進(jìn)行上下兩個動作。這時點陣屏就會發(fā)生變化，向上的時候，點陣屏就會出現(xiàn)向上的圖案，當(dāng)?shù)竭_(dá)一定的樓層，就會出現(xiàn)聲音和燈光的警告，當(dāng)電梯門打開，乘客從樓梯上下來，系統(tǒng)就會自動掃描按鈕，直到屏幕上出現(xiàn)一個按鈕。4.2樓層按鍵檢測模塊設(shè)計樓層按鍵檢測模塊主要對按鍵不斷的掃描，一旦接收到觸發(fā)信號，迅速判斷樓層位置是上行還是下行，然后做出相應(yīng)動作。圖4-2為樓層按鍵模塊流程框圖。開始開始初始化有鍵按下否是否抖動確定按鍵返回主程序圖4-2按鍵檢測模塊結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)啟動后，啟動按鈕模塊。如果不觸發(fā)按鈕，那么系統(tǒng)就會一直處于初始狀態(tài)。只要按下一個按鈕，激活一個低級按鈕，就會得到一個確認(rèn)，如果再次按下一個按鈕，那么這個按鈕就會立刻結(jié)束，回到初始狀態(tài)。當(dāng)按鍵被按下后，不會再被觸發(fā)，系統(tǒng)將會立刻對此動作做出反應(yīng)，并按照主程式中的對應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行處理。4.3樓層顯示模塊設(shè)計樓層顯示模塊主要是對樓層位置做出判斷，乘客所選樓層是否與當(dāng)前所處樓層沖突，若沖突，系統(tǒng)自動取消本次操作；若不沖突，判斷是上行還是下行。圖4-3為樓層顯示模塊流程圖。開始開始創(chuàng)建變量數(shù)值主程序開T0中斷初始化數(shù)組大小排列計數(shù)計滿進(jìn)入T0中斷有無按鍵點陣掃描樓層進(jìn)入外部中斷儲存值判斷上升下降是否上行點陣上行掃描是否到達(dá)指定樓層LED閃爍有無上下請求圖4-3樓層顯示模塊結(jié)構(gòu)首先，系統(tǒng)將開啟T0中斷，然后進(jìn)行系統(tǒng)的初始化。將數(shù)組按尺寸排列，再計算，若計數(shù)不到，則重新排序。在計數(shù)器已滿時，進(jìn)入T0中斷，這時開始偵測鍵是否被觸發(fā)，在觸動鍵時，進(jìn)入外部中斷儲存鍵的數(shù)值，判定上升或下降，系統(tǒng)進(jìn)入T0中斷狀態(tài)。判斷是否向上，若向上，則點陣向上顯示，并在到達(dá)指定的樓層時，LED燈會發(fā)光，并發(fā)出警報。第5章電梯轎廂顯示屏實現(xiàn)第5章電梯轎廂顯示屏實現(xiàn)5.1一樓狀態(tài)根據(jù)單片機(jī)接口、緩存器、點陣屏的工作原理及應(yīng)用，進(jìn)行合理的接線與配線。通過反復(fù)的調(diào)整，最后實現(xiàn)了模擬。模擬結(jié)果滿足了設(shè)計的基本需求，并可實現(xiàn)對樓層的實時顯示和聲光報警。單片機(jī)開機(jī)后，先上電，再進(jìn)行重置。此時屏幕上顯示的是一樓的初始位置。LED燈是亮著的，說明電梯在這個時候是不動的。單片機(jī)不停地掃描鍵盤。圖5-1是當(dāng)電梯在1層時的模擬截屏。圖5-1一樓狀態(tài)5.2上行狀態(tài)當(dāng)在電梯轎廂內(nèi)按下第六層按鍵時，系統(tǒng)做出判斷，當(dāng)所選樓層大于當(dāng)前所處的二層樓時，為上行，上行過程中點陣屏不斷向上滾動顯示箭頭，當(dāng)?shù)竭_(dá)第六層后，led燈亮起，同時蜂鳴器報警。如圖5-2為電梯停在二樓的狀態(tài)，圖5-3為上行箭頭不斷向上滾動，圖5-4為電梯到達(dá)六層后，蜂鳴器報警，led燈亮起。圖5-2上行初始狀態(tài)圖5-3電梯處于上行狀態(tài)圖5-4電梯到達(dá)六樓5.3下行狀態(tài)當(dāng)在電梯轎廂內(nèi)按下第四層按鍵時，系統(tǒng)立即響應(yīng)，判斷所選樓層小于當(dāng)前第八層時，為下行，下行過程中點陣屏不斷向下滾動顯示箭頭，當(dāng)?shù)竭_(dá)四層后，led燈亮起，同時蜂鳴器報警。如圖5-5為電梯初始位置在八樓。圖5-6為電梯處于下行狀態(tài)，箭頭不斷向下滾動，圖5-7為電梯下行到達(dá)四層的狀態(tài)。圖5-5下行初始狀態(tài)圖5-6下行狀態(tài)圖5-7下行到站狀態(tài)第6章總結(jié)與展望第6章總結(jié)與展望6.1總結(jié)本文主要是根據(jù)在?？茖W(xué)習(xí)中涉及到的一些電梯方面的知識和問題，結(jié)合本科學(xué)習(xí)的單片機(jī)和電力電子方面的知識，來進(jìn)行相關(guān)問題的設(shè)計。在經(jīng)過網(wǎng)上查閱大量資料，咨詢老師和同學(xué)后，著手設(shè)計電梯轎廂顯示屏的工作。在設(shè)計之初，首先是方案的設(shè)計，經(jīng)過反復(fù)論證比較，最終選擇了一項符合自己設(shè)計理念和能力的方案。接著是硬件的選型，單片機(jī)的型號有很多，功能也很多，但本著實用性和經(jīng)濟(jì)成本考慮，最終選擇了一款功能可以滿足需求，并且經(jīng)濟(jì)成本最高的。其他的元件也本著這個理念，最終確定了下來。選型只是一方面，真正要做到的還是如何使用。所以又在網(wǎng)上查閱相關(guān)的元件使用說明書和一些使用實例的視頻，真正做到弄懂這個元件的工作原理和使用方法。在選擇題目的時候，他選擇了自己熟悉的電梯行業(yè)，但是，仔細(xì)分析之后，他發(fā)現(xiàn)，投資并不是一件容易的事情。因為電梯是一種特殊的設(shè)備，是一種特殊的設(shè)備，一般情況下，能接觸到的人并不多。網(wǎng)上的信息也是有限的。在硬件方面，由于采用了大量的單片機(jī)，使得硬件的選擇變得非常困難。一開始選擇的是8*8屏幕，配合74LS245芯片，可以讓電梯上下移動，但太過簡單。點陣式屏幕的顯示方式太粗糙，箭頭與數(shù)字之間的間隔太大，造成視覺上的不協(xié)調(diào)。之后，選擇了16*16的密度更大的屏幕，再加上74HC595的緩沖。在電梯到達(dá)指定樓層時，加裝聲光報警器，使乘客在到達(dá)指定的樓層時，可以發(fā)出提示，從而進(jìn)一步提升了電梯的工作效率。在軟件上，點陣屏的使用更為復(fù)雜，給編程帶來了很大的困難，特別是對上下、樓層的數(shù)字顯示的判定。在編寫數(shù)組時，花費了很多精力，為了使其運行更完善，并對運行時間和速度進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。在模擬中，由于采用了大量的緩存器和大量的點陣界面，在最初的模擬設(shè)計中，因為端口的連接出錯，耗費了大量的時間，最后在參考了有關(guān)元件的操作手冊后，終于完成了模擬。最難的是圖紙的繪制，因為他從來沒有做過圖紙，所以他把大部分的時間都花在了軟件的學(xué)習(xí)上。最后，學(xué)習(xí)如何包裝元素，如何創(chuàng)建和導(dǎo)入元素。盡管其中有不少都是自己研究出來的，但要自己動手，還是有些困難。一些設(shè)計方案太過理想化，在設(shè)計過程中會發(fā)現(xiàn)很多問題，最后不得不放棄，白白浪費了大量的時間和精力。這使我明白了列方案的重要，因為我們不能光明正大地認(rèn)為自己可以設(shè)計，卻忽視了某些實際問題。例如能力不足、元件原理不明確、程式編寫不當(dāng)?shù)?，都可能?dǎo)致設(shè)計失敗。從這次設(shè)計中，我了解到了在設(shè)計之前，一定要將設(shè)計大綱和可能出現(xiàn)的問題都羅列出來，通過反復(fù)的討論，最終得出最好的方案，從而為后續(xù)的工作提供更多的參考。6.2展望因為受課程和個人能力的限制，我現(xiàn)在只能對單片機(jī)的基本功能進(jìn)行初步的了解，還存在著大量的實際應(yīng)用。隨著國內(nèi)外的市場調(diào)查和社會發(fā)展的需要，電梯顯示技術(shù)正朝著人性化和智能化方向發(fā)展。原本的安全化、規(guī)范化，早已成為了人們的共識。近幾年，隨著疫情的蔓延，電梯是一種封閉的場所，按鍵的接觸越來越多，已經(jīng)成為了防控工作的重中之重。因此，在人工智能的輔助下，可以將按鈕給去掉。只要有一臺智能機(jī)器人，就可以向人們提出要求，并且做出回應(yīng)。遠(yuǎn)離人群。在顯示屏上增加了一個無線通信模塊，在電梯發(fā)生故障或滯留人員被困時，該顯示屏可以將緊急呼叫信號顯示出來，省去了手動撥打的麻煩。隨著高層建筑的不斷增加，一旦發(fā)生火災(zāi)，就會引起嚴(yán)重的災(zāi)害。在顯示屏上加入一個溫度顯示模塊，既能監(jiān)控電梯內(nèi)部的溫度，又能探測各個樓層的溫度，如果到達(dá)的樓層溫度太高，則自動關(guān)閉，并迅速下降至一樓，讓旅客得以自由活動。滿足消防要求的升降機(jī)，能在發(fā)生火災(zāi)時將旅客上下車，迅速撤離危房。別墅電梯的特殊用處，使得一些功能也有所不同。在電梯屏上接入智能家居系統(tǒng)，讓人們無時無刻都能享受到掌控全局的感覺。值得我思考的問題和學(xué)習(xí)的知識有很多，我想通過今后的學(xué)習(xí)和工作中能鍛煉自己的邏輯和工作能力，能使自己為社會的發(fā)展和進(jìn)步提供一份綿薄之力。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]趙素玲.基于AT89C51單片機(jī)控制的LED顯示屏的設(shè)計[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0xFF,0xF7,0xF3,0xF7,0xF7,0xF7,0xE3,0xFF,/*"未命名文件",1*/0xFF,0xF7,0xE3,0xD5,0xF7,0xF7,0xF7,0xFF,/*"未命名文件",0*/ //這是向上箭頭；0xFF,0xC1,0xDF,0xDF,0xC1,0xFD,0xC1,0xFF,/*"未命名文件",2*/0xFF,0xF7,0xE3,0xD5,0xF7,0xF7,0xF7,0xFF,/*"未命名文件",0*/ //這是向上箭頭；0xFF,0xFF,0xC1,0xDF,0xC1,0xDF,0xC1,0xFF,/*"未命名文件",3*/};ucharcodeDigits_2[]={0xFF,0xE7,0xDB,0xDB,0xDB,0xDB,0xE7,0xFF,/*0*/ 0xFF,0xF7,0xF3,0xF7,0xF7,0xF7,0xE3,0xFF,/*1*/0xFF,0xEF,0xEF,0xEF,0xAB,0xC7,0xEF,0xFF,/*0*///這是箭頭向下0xFF,0xC1,0xDF,0xDF,0xC1,0xFD,0xC1,0xFF,/*,2*/0xFF,0xEF,0xEF,0xEF,0xAB,0xC7,0xEF,0xFF,/*0*///這是箭頭向下0xFF,0xFF,0xC1,0xDF,0xC1,0xDF,0xC1,0xFF,/*3*/0xFF,0xEF,0xEF,0xEF,0xAB,0xC7,0xEF,0xFF,/*0*///這是箭頭向下；};uintr=0;charoffset=0;ucharCurrent_Level=1,x=0,t=0,Dest_Level=0;voiddelay_ms(uintz)//延時子程序{uintx,y;for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}//主程序voidmain(void){