监控系统-基于单片机的电梯控制-毕设论文.doc

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1、课程名称：监控系统课程设计设计题目：基于单片机的电梯控制院系：电气工程系专业：电子信息工程西南交通大学峨眉校区课程设计任务书专业电子信息工程姓名学号开题日期：年月日完成日期：2010年12月3日题目基于单片机的电梯控制一、设计的目的现在的电梯控制系统主要还是由可编程控制器控制。但是由于PLC的针对性较强，每一台PLC都是根据一个设备而设计的，所以价格较昂贵。而单片机价格相当便宜，如果在抗干扰功能上有所提高的话完全可以代替PLC实现对工控设备的控制。当然单片机并不象PLC那么有针对性，所以由单片机设计的控制

2、系统可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。二、设计的内容及要求本文主要是用51单片机来实现电梯控制系统，使其具备电梯基本升、降功能，并当多层对电梯呼叫时，能安排电梯停靠，从而实现电梯的基本运行情况的模拟。给出电梯控制系统的各个模块电路的设计和所需主要器件的主要参数，并介绍硬件实现的详细方案，给出本次设计的硬件原理电路图，并分点描述各模块功能；并给出软件实现的程序流程图，并介绍各模块所要实现的功能。第5章系统的仿真方法。三、指导教师评语四、成绩指导教师(签章)年月日一电梯控制系统组成框图

3、及工作原理该系统主要由MCU控制模块、电梯间电路模块、电梯内电路模块、控制台电路、楼层检测模块、电动机驱动模块、报警模块等7部分组成。如图1所示：ＭＣＵ控制模块电梯内电路电梯间电路报警电路电动机控制模块楼层检测控制台电路图1系统总原理图该系统以MCU控制模块核心，控制台电路主要是完成电梯的启动、停止以及楼层数的显示，电梯内电路是用来让电梯内用户选择目标楼层（作为内招信号），电梯间电路是同来让电梯外用户选择目标楼层（作为外招信号），内外招使用按键按下与否而引起的电平的改变作为用户请求信息发送到MCU，MCU

4、控制电动机转动，到达目标楼层。楼层检测模块一般采用传感器，实时检测反馈给MCU，来确定的电机的转停。报警模块作为电梯的求救系统。二硬件设计2.1单片机最小系统图2.1单片机最小系统单片机最小系统电路如图2.1所示，单片机采用ATMEL公司的AT89C51，晶体振荡器选12MHz，C1、C2为30p瓷片电容，与晶体振荡器构成时钟电路。电容C3按键RESET构成上电复位和手动复位电路。2.2各楼层电梯间电路如下图所示，此部分电路是提供给处于各个楼层电梯外的用户发出上下楼请求。按键与单片机的P1.0～P1.5分

5、别相连，指示灯通过P0.0～P0.5来控制。其中R52、R55、R56、R59、R60和R62是上拉电阻，其作用是保证按键未按下时，端口P1.0～P1.5为高电位。当按键按下时，端口P1.0～P1.5通过按键接地，使得P1.0～P1.5变为低电平。电容C51~C56的作用是消除抖动和抗干扰。各楼层电梯间的升降选择按键均与单片机P1口连接，上升按键与P1口的P1.0～P1.2连接，下降按键与P1口的P1.3～P1.5连接。即由P1口可以读到电梯间升、降按键的状态。每个上升、下降按键均有一只发光二极管作为指示

6、灯与之配合，发光二极管与PO口的P0.0～P0.5连接。每个发光二极管通过一只阻值为470Ω的限流电阻接电源(VCC)，这样流经发光二极管的电流约为7.5mA，有适当的亮度，同时单片机的端口在不加驱动的情况下可以承受。图2.2.1一层按键电路图2.2.2二层按键电路图2.2.4四层按键电路图2.2.3三层按键电路2.3电梯内电路电梯内电路如图2.3所示，提供给电梯内的乘客用户使用，四个目标楼层选择按键F1、F2、F3、F4和4个与之配合的发光二极管作为指示灯，即FS1、FS2、FS3和FS4。按键与P3口

7、的P3.0～P3.3连接，指示灯与P2口的P2.0～P2.3相连。上拉电阻R11~R14和电容C41～C14的作用同上。图2.3电梯内电路2.4控制台电路控制台电路如图2.4.1所示。发光二极管Power是电源指示灯，用以显示供电是否正常。采用共阴极数码管来显示当前楼层，采用CD4511作译码器，LE接VCC，译码器处于锁存状态。经R31～R37(阻值为470Ω)对数码管限流。‘UP、DOWN’两只发光管用来显示电梯运行的方向。START与STOP分别与单片机的P1.6、P1.7连接，用来控制电梯的起停。

8、如图2.4.2所示，CD4511的A0-A3分别与P3.4～P3.7相连，R31～R37为限流电阻。图2.4.1电梯控制台电路图2.4.2电梯控制台显示电路2.5楼层检测在本设计中，光电传感器电路连接图如所2.5示。D1，T1组成红外发射-接受对管，D1通电后发出红外信号，光槽若未挡住，T1将导通，比较器LM339输出低电平，光槽光线若被挡，T1截止，LM339输出高电平。利用电梯行至楼层标志处光槽光线被电梯遮挡所带来的电平变