毕业设计（论文）-电梯控制系统仿真设计

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1、学号20095042051本科毕业设计学院物理电子工程学院专业电子信息工程年级2009级姓名设计题目电梯控制系统仿真设计指导教师职称副教授2013年04月25日目录摘要1Abstract11引言12系统功能介绍及方案论证22.1电梯的组成22.2电梯控制系统组成框图及工作原理22.3总体方案设计与论证32.4单元电路的设计与论证33基于单片机的电梯控制系统单元电路的设计73.1单片机最小系统73.2按键电路73.3报警部分及开关83.4显示电路部分83.5电机驱动部分94软件设计104.1按键查询部分11

2、4.2楼层选择按键功能程序124.3电机控制部分135系统仿真145.4软件编译调试145.2硬件仿真155.3实物制作156结论16参考文献17致谢17附录18电梯控制系统仿真设计学生姓名：学号：20095042051学院：物理电子工程学院专业：电子信息工程指导教师：职称：副教授摘要：本文介绍了以单片机最小系统、电梯按键模块和报警模块组成的电梯控制系统，该系统采用了以AT89C51为核心控制元件及其外围电路控制系统来模拟电梯控制。通过采集各个楼层间按钮的信号,经过处理，按照预定的规则和程序，发出信号来控

3、制电梯的上下行，来模拟电梯的初步运作。同时介绍了电梯控制系统的硬件设计方法、系统的构成以及软件的设计，并详细的说明了系统的构成以及工作原理。关键词：AT89C51；数码管；电梯控制系统1引言电梯是一种为高层建筑运输服务的机电设备。随着经济的发展，高层建筑越来越多,对电梯的运行速度和控制性能也提出了更高的要求。现代工业自动化领域,已大量采用微机和单片机的控制,因此使得控制对象的结构越来越复杂，实现的功能也越来越多。随着电力电子技术和微电子技术的发展,尤其是微机的发展，使得以微机为核心的控制系统得到广泛应用，

4、而采用单片机来实现老式电梯控制系统的改造无疑是最佳方案[1]。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。论文的第一部分进行方案的提出与论证，分析本次设计所采用方案的可行性；第二部分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；第三部分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。第四部分介绍了系统的仿真方法

5、。2系统功能介绍及方案论证2.1电梯的组成电梯主要由以下两大部分组成：（1）机械部分：包括拖引系统，导向系统，轿厢，门系统等。（2）电路部分：包括重量平衡系统，电力拖动系统，电梯控制系统，安全保护系统等[2]。本文主要是对电梯的控制系统的研究，并利用80系列单片机进行模拟。2.2电梯控制系统组成框图及工作原理该系统主要由单片机控制模块、报警单元模块、数码管显示单元模块、按键单元模块和上下行显示模块等6部分组成。系统总方框图如图1。图1系统总方框图该系统是以AT89C51单片机为核心的，伴以按键单元接收电梯

6、的楼层信号，以及到达楼层后会有的LED闪烁报警单元，同时还有一个一位的共阴极数码管来显示电梯运行时电梯内的楼层变化的一个模拟系统。通过采集按键单元的内外楼层的按键信号来引起的电平的改变作为用户请求信息发送到单片机，单片机控制电梯的上、下行，从而到达目标楼层[3]。2.3总体方案设计与论证方案一：采用可编程控制器（PLC）作为主要器件来控制电机的运动、内外按键的响应、按键后的电路显示等等。用PLC编程较简单，电路也不复杂，但此方案的各个模块的费用都比较高，硬件设计不灵活，故不采用本方案。方案二：控制系统采用

7、一个单片机来控制所有的按键、数码管显示、电动机的转动、信号的采集等等，并对以上所有获得的信号进行处理。单片机技术目前较为成熟，自身资源丰富，硬件设计简单，成本低，可靠性高，结合软件完全可以实现电梯运行状况的简单模拟，故采用本方案。系统框图如图1所示。2.4单元电路的设计与论证通过对系统总框图的分析，此系统的各个模块方案设计如下：2.4.1单片机最小系统本次毕业设计采用的是最常用的AT89C51,它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasab

8、leReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51具有以下标准功能：4k字节Flash，128字节RAM，32位I/O口线，