嵌入式系统在智能电梯中的应用研究

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1、目录设汁翻1二'设计要求1三、设计作用与目的1四、所用设备及软件3五、系统设计方案35.1、系统总体设计45.2、系统工作原理5六、系统硬件设计76.1、系统整体设计86.2、整流滤波单元106.3、电机速度及转子位置检测单元116.4＞逆变举元126.5、控制电路电源模块126.6、看门狗模块146.7＞低电压复位模块156.8、电流检测模块166.9、故障报警模块166.10、编程与仿真接口17七、系统软件设计187.1、主程序流程设计187.2、初始化模块197.3、中断模块207.开关量输入模块217.5、故障处理模块227.6、正常工作

2、模块237.7、检修工作模块237.8、消防状态工作模块247.9、CAN总线接收的数据处理模块257.10、系统断电数据保存模块267.11、软件定时器模块26八、实验调试结果27九、设计中的问题及解决方法30十、设计心得31H••一、参考文献32嵌入式系统在智能电梯中的应用研究—、设计题目嵌入式系统在智能电梯中的应用研究二、设计要求嵌入式实时系统作为计算机应用的一个崭新领域，以其简洁、高效等特点越来越多地受到人们的广泛关注。本文以嵌入式实吋操作系统在一种基于CAN总线的分布式智能电梯控制系统中的应用为背景，以高性能的嵌入式微处理器为核心，采用

3、嵌入式实时操作系统UC/OS—II在各任务间优化地分配CPU时间和系统资源，简化了软件编程，保证了系统的实时性，提高了系统的可靠性。电梯控制系统硬件上采用嵌入式微处理器作为控制核心，以现场总线作为通讯总线，各控制器之间只需一对绞线通过网络拓扑结构连接即可，安装极为方便，对于不同的楼层数的控制系统只需在现场总线中加入相应数目的呼梯控制器即可，主控器硬件软件不需做任何改动。使得电梯控制系统安装更加灵活、方便。本设计重点讨论了电梯变频驱动部分的电路设计，及应用嵌入式实时操作系统UC/OS一II的系统程序设计。三、设计作用与目的传统的电梯控制系统各楼层与

4、控制器之间采用以PLC为控制核心的点对点的连接方式每个呼叫器都有一套数据线与主控器相连，当电梯楼层数比较多吋，系统就会有大量的数据线需要连接，使得电梯的安装、维护比较麻烦。特别是不同楼层数的控制系统需要有相应输入输出点数的主控制器相匹配，通用性差，给生产带来许多不便［3］。以嵌入式微处理器为核心控制器的嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域，以其简洁、高效等特点越来越多地受到人们的广泛关注。而且在工业控制系统屮已得到Y广泛的应用，应用于电梯控制系统，具有很大的优越性。(1)可以实现无触点逻辑线路，提高系统可靠性，降低维修费用，提高产品质量。(2)

5、编制控制程序灵活性大，可以适应各种不同的功能要求。(3)可以实现故障显示，使得维修方便，减少故障时间，提高运行率，而且调速灵活,提高电梯的舒适感。(4)使得电梯控制系统体积减小，成本降低，节省能源，可靠性提高，通用性强，灵活性答，实现了复杂功能。不但可以装配用于新的电梯产品，还可以用来改造旧电梯控制系统，并能取得良好的经济效益和社会效益。(5)便于实现电梯群控系统的管理，合理调配电梯，提高电梯运行效率，节约能源，缩短候梯时间。(6)可以减少控制装置的占地而积。电梯控制系统硬件上采用嵌入式微处理器作为控制核心，以现场总线作为通讯总线，各控制器之间只

6、需一对双绞线通过网络拓扑结构连接即可，安装极为方便，对于不同楼层数的控制系统只需在现场总线中加入相应数目的呼梯控制器即可，主控器硬件软件不需做任何改动。使得电梯控制系统安装更加灵活，方便。但是随着对电梯运行速度、逻辑功能的要求越来越高，常用的8位、16位单片机己逐渐不能满足快速处理、实时响应和系统结构高效、简洁的需求。B前国内的电梯控制系统还是以PLC和8位单片机为主，软件编程采用的还是以无嵌入式实时操作系统的单任务循环的前后台编程方式，使得电梯控制系统的实时性、稳定性和软件编程的灵活性已不能满足电梯系统功能和速度的耍求。随着各种高速、高集成的嵌

7、入式处理器的飞速发展，包括嵌入式数字信号处理器(DSP)在内的嵌入式处理器广泛应用于工业控制系统，其屮TMS320CZooo系列DSP的体系结构专为实时控制和实时信号处理而设计，所配置的片内外设为电梯控制系统应用提供了理想的解决方案。对电梯控制系统功能要求越高，控制程序就必然越复杂，引入嵌入式实时操作系统作为软件开发平台可以优化系统结构，提高系统可靠性、实时性和编程的灵活性，将是智能电梯控制系统开发的必需环节。四、所用设备及软件表4.1部分元件清单DSP56F8025MFBE芯片1个MC333951个LM2940T-5.01个NCV1117-3.

8、31个TPS38241个CAT809S1个PC机1台电阻若干电容若干晶振1个反和器若干二极管若干三极管若干uC/OS—II嵌入式实时操作