单片机原理与应用技术 课程设计报告-基于单片机控制的电梯自动控制系统

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1、单片机原理与应用技术课程设计报告基于单片机控制的电梯自动控制系统专业班级：姓　　名：时间：指导教师：22基于单片机控制的电梯自动控制系统1．设计目的与要求1.1基本功能（1）显示:本设计要求实现6层控制,实时显示电梯所在楼层位置。（2）升降控制:采用一台电动机的正反转来实现电梯的升降。（3）具备不可逆响应的功能：　　电梯上升途中只响应上升呼叫,下降途中只响应下降呼叫,任何反方向呼叫均无效。1.2扩展功能（1）可增加人性化的按键语音服务功能。（2）可增加遥控或感应操作功能。2．设计内容（1）画出电路原理图，正确使用逻辑关系；（2）确定元器件及元件参数；（3

2、）进行电路模拟仿真；（4）SCH文件生成与打印输出；3．编写设计报告　　写出设计的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。4．答辩　　在规定时间内，完成叙述并回答问题。22目录1引言42电梯控制系统原理43总体设计方案43.1设计思路43.1.1方案比较43.1.2方案确立53.2设计方框图54电梯控制系统单元电路的设计64.1单片机最小系统64.2信号输入电路64.2.1内外请求输入电路64.2.2厢体位置模拟输入电路74.3信号模拟输出电路84.3.1楼层显示电路84.3.2电梯外部请求显示电路94.3.3电梯方向及开关门电路95系统软件设计105.

3、1初始化程序105.2各楼层子程序105.3显示子程序106结束语12参考文献12附录一13附录二1422基于单片机原理的电梯自动控制系统摘要：本文介绍了基于单片机的电梯控制系统，硬件部分主要由单片机最小系统模块、电梯内外电路按键矩阵模拟检测模块、电梯外请求发光管显示模块、楼层显示数码管模块、电梯上下行及开关门模拟显示模块等5部分组成。该系统采用单片机（AT89S51）作为控制核心，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单片机，单片机控制电动机转动，单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。软件部分使用汇编语言，利用查询方式来

4、检测用户请求的按键信息，根据电梯运行到相应楼层时，模拟按键引起电平变化，送到单片机计数来确定楼层数，并送到数码管进行显示。硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了六层电梯运行的模拟。关键词：AT89S51、电梯控制、单片机1引言随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。而单片机价格相当便宜，由单

5、片机设计的控制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。2电梯控制系统原理22电梯应用中大多采用交流变频电机拖动原理，其厢体由一条曳引钢缆连接，由安装在顶层的曳引轮和曳引电机拖动，电机的功率随着曳引重量的不同大小不等。其主要的拖动及控制系统有：a)外呼内选系统，外部呼叫信号和指示以及厢体内选层和指示系统；b)平层换速系统，电梯快速到达指定楼层之前切换为慢速并到达平层位置停车；c)厢体状态指示系统，随时显示厢体所在位置；d)开关门控制系统，平层开门，关门行车；e)安全保护系统，含有上下限位、消防、满载、门电锁等功能；电梯运行基本过程是：

6、由外部呼叫信号给出呼叫，控制系统判断厢体目前所处位置并与呼叫楼层进行对照，同方向还是反方向。若反方向，则改变方向到呼叫层，如同方向，直接运行到呼叫层。在方向上，以同方向呼叫优先，且具有最远方向接车功能。厢体的运动方式是：启动→慢速→快速，到达指定楼层之前则是快速→慢速→平层停车。在所有呼叫中，消防优先级最高。一旦消防呼叫，电梯就近平层，然后直接返回基站，不再响应任何外呼叫信号，只响应内选操作，以保证消防工作的使用。3总体设计方案3.1设计思路3.1.1方案比较如果每个选层按钮都采用独立的按键设置，可以很大程度上简化扫描按键程序，采集信号也容易得多，但是由

7、于单片机接口有限，模拟电梯自动控制系统所需按键较多，如此会有接口不足的问题，所以本设计采用了4×4矩阵按键实现电梯内部六个选层按钮和电梯外十个上下行按钮，正好十六个按钮。出于同样问题，显示楼层电路采用74LS164驱动数码管从串口输出而没有采用驱动实现简单但需接口较多的74LS245芯片。为了更接近实际的电梯控制系统，设计中还应该添加电梯外上下行请求显示，可用十个发光二极管表示请求按键是否按下，有则亮，无则暗。考虑单片机的驱动能力有限，必须得使用驱动单元来驱动发光二极管，可以采用三极管驱动电路，但是由于要驱动的发光管较多，采用74LS245芯片作为驱动比

8、较显示且硬件电路又美观整洁。软件方面至于采用中断方式还是采用查询的方式来检测用户