四层电梯模拟控制系统设计-基于protues的电梯控制器设计论文_本科论文.doc

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1、基于Protues的电梯控制器设计学院：电气信息工程学院专业：班级：姓名：学号：指导教师：时间:目录1绪论11.1设计背景11.2设计目的12方案论证12.1设计要求12.2系统的结构框图22.3电动机的选择22.4AT89C52单片机23硬件系统的设计33.1硬件设计思路33.2时钟电路43.3复位电路53.4中断电路53.5电动机正反转控制电路63.6数码管显示模块63.7按钮控制电路模块73.8模拟电路图74软件系统的设计84.1程序设计思路84.2程序流程图94.3源程序代码105电路仿真及调试16参考文献201绪论1.1设计背景

2、1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯第一次向世人展示了他的发明—历史上第一部安全升降梯。从那以后，升降梯在世界范围内得到了广泛应用，以奥的斯的名字而命名的电梯公司也开始了她辉煌的旅程。150多年以来，她已经发展成为全球领先的电梯公司。中国最早的一部电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于1901年安装的。1932年由美国奥的斯公司安装在天津利顺德酒店的电梯至今还在安全运转着。1951年，天津从庆生电机厂为天安门安装了一台我国自行制造的电梯。改革开放30多年以来，随着我国城市化进程的日益加快，电梯已经融入了

3、我们的生活，电梯被应用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。因为电梯的高效、方便、快捷，所以电梯受到了大家的热烈欢迎。未来的社会是城镇与城市渐渐融合，相互影响。电梯的应用将会不断拓展，款式将各种各样，目的就是为了满足人们的多种多样的需求。电梯将是现代人不可或缺的代步工具，随着科技的不断进步，经济的深入发展，科技将引领电梯进行质的飞跃，电梯将越来越智能，越来越安全稳定。1.2设计目的目前电梯控制系统大多采用继电器或者可编程控制器（PLC）的控制方式，存在着成本高，需要三相供电等缺点，本设计给出了一种基于单片机的电梯

4、模型控制系统设计。以单片机为核心，再辅以适当的硬件电路和控制程序来检测和控制整个电梯的信号，具有成本低、通用性强、灵活性大、扩展容易及易于实现复杂控制等优点。本设计注重基本理论知识与实际情况的紧密结合，同时对学生独立创新和分析问题的能力进行培养，加深对知识的理解，为以后的工作和学习打下坚实的基础。2方案论证2.1设计要求(1)设置电梯的内外按键，即电梯外都有上或下的按键，电梯内有楼层的选择按键。21(2)电梯状态要有指示灯显示，即电梯目前运行到达楼层的实时显示，电梯升降的状态显示等。(3)报警按键按下，启动蜂鸣器和红色报警灯。2.2系统的

5、结构框图图2-1系统的结构框图如上图2-1所示，楼层电梯呼叫按键就是楼层外面的上行、下行按键，有需求时即可按下；电梯内呼叫按键就是电梯内部的数字按键，它是内部按键需求的输入；单片机就是整个系统的核心，接收输入信息，经过处理后输出信息；楼层显示数码管就是接收单片机处理的信息，显示此时的楼层数；电梯状态指示灯就是接收单片机处理的信息，显示电梯的状态：上升、下降、停止。电动机的驱动和控制就是接收单片机的PWM脉冲信号来控制驱动器，进而控制电动机的正反转，使电动机牵引电梯做上下运动。2.3电动机的选择我们选用三相异步电动机来做电梯的动力装置，因为

6、国产Y系列的电动机具有高效、节能、特性好及低噪声等优点，我们将选用国内最先进的Y系列异步电动机。这里我们选用Y100L24三相异步电动机，因为它还具有性能好、寿命长、可靠性高、维护方便、启动转矩大等优点，其功能参数为额定电压380V，额定频率50HZ，额定功率3000W，额定转速1400转/分。2.4AT89C52单片机本设计采用的是AT89C52单片机，AT89C52是一个低电压，高性能CMOS218位单片机，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元

7、，功能强大的AT89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。其主要功能特性：(1)与MCS-51指令和引脚完全兼容；　　(2)8K字节可重复檫写Flash闪烁存储器；　　(3)寿命：1000次檫写周期；　　(4)三级加密程序存储器；　　(5)全静态工作：0Hz-24MHz；　　(6)256×8字节内部RAM；　　(7)32个可编程I/O口线；　　(8)三个16位定时器/计数器；　　(9)8个中断源；　　(10)可编程串行UART通道；　　(11)低功耗空闲和掉电模式。外形及引脚排列如图2-2所示：图2-2AT89C52单片机外形

8、及引脚排列3硬件系统的设计3.1硬件设计思路电梯最底层为1楼，因此在1楼仅有上升按键，而电梯最高层为4楼，因此421楼应仅有下降按键。其他楼层则既有上升按键，也有下降按键。在电梯内部按键设置方