基于FPGA全自动电梯控制器研究

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1、基于FPGA的全自动电梯控制器的研究摘要当今社会，有三种关键的电梯控制系统，分别是采用硬件接线来实现操控的继电器操控体系和应用计算机参与获得一定操控目的的计算机操控体系以及可编程逻辑器件FPGA/CPLD的操控体系。继电器操控体系连线复杂且运行效率逐渐被人们遗弄。计算机操控体系虽然在继电器控制系统的基础上有所改进，但在某些方面依然存在一定的缺陷，比如:抗干扰性差、一人多机操控不便。而FPGA操控体系的接口比较多，便于连接外接设备；运算速度快，采用VHDL编程语言，便于更改，设计的灵活性高；同时查错和排错的用时较短；所以FPGA控制系统被许多人所看重，

2、并冃成为当前最最流行的电梯控制系统。关键词：电梯控制系统；FPGA；VHDL一、电梯控制器的工作原理1结构设计思想完成六层电梯的运转操控，是此次设计的紧要目标。当乘客到达电梯前，想要上升并口准备前往目的楼层吋，只需按下厅外呼叫按钮-上升键。这时，电梯控制器会自动冋应此中请，操控电梯抵达呼唤请求层，这时电梯门会主动敞开，乘客走进电梯内部，按下快速关门键和的想要前往的楼层的按键，这吋屯梯操控器会控制屯梯进入上升运转形式，与此同吋，在厢内，会在七段数码管上显示上升标志提示和上升到的楼层号。当电梯运转到想要到达的层数后轿厢门主动敞开，搭乘电梯的人们走岀轿厢。

3、就这样，电梯循环往复的执行着操控作用，运送着一批又一批的乘客。电梯在运转过程中应遵照以下原则：当电梯处在升上去的吋候，如果有想要搭乘电梯的人按下升上去的按钮，电梯只冋应比它高的楼层。从下到上顺次施行任务，直至完成所有的上升请求。若是电梯在上升的行程中，有乘客按下下降审请按钮，那么，电梯控制器将控制电梯实施完全部的上升申请后，径直抵达有下降需求的顶峰楼层，乘客走进轿厢，电梯投入下降的运行方式。同理假如电梯在下降的行程中，乘客有下楼申请，那么，电梯只回应比它当前所处位置楼层低的楼层请求，从上到下顺次施行，直至全部的下降申请都施行完毕。电梯有两种输入信号：

4、即厢内、厢外输入信号，厢内输入信号包含目的楼层键，延时关门键，快速关门键和求救报警键。厢外输入信号是指每层楼的升高与降落按钮。电梯也有两种输出的提示，分别为里面与外面的提示，里面包含超重报警提示、按下想要到达的楼层键的提示。外面输出信号是指电梯里面标注电梯升高与降落模式的显现信号和电梯运行所达楼层的显现信号。电梯延时关门、快速关门与超载报警功能，当有多名乘客乘坐电梯时,可以按下延时关门按钮，则等候功夫变长。等到所有乘坐电梯的人们进入电梯以后，可以按下快速关门按钮，则等待时间会缩短。如果电梯处于超重境况，电梯会发出报警信号，并且撤消关门举措，直至消除报

5、警信号，电梯才会施行关门举措。2电梯运行流程图图1为系统运行控制的主流程图。当电梯通电后，就进入启动状态，等候并判断是否有厅外呼叫，若是有，则判别此时电梯所在楼层与呼叫层是否同层，假如同层，那么轿厢门直接打开；假如不同层，接下来电梯会判断运动方向，确定方向之后，启动电梯并进入运行状态，在运行行程中实时监测是否抵达目标层，如果已抵达，电梯停止运行并开门。若是还没抵达，那么电梯继续运行，直至抵达为止，抵达后轿厢门随即打开。延时片刻后轿厢门合上，电梯接着运行，在此行程中并判断电梯是否终止运行,如果否，那么电梯进入等待状态同时按以上行程来回运行。图1系统运行

6、控制的主流程图二、电梯控制器的总体设计1研究的总体方案为了满足乘客所需请求并且不让电梯经常跑空车，木设计将遵照方向优先把持的准则，为了顺利完成设计，我计划把该设计分为四个模块来进行，它们的原理和运行程序如下面几个标题里面的内容所示：系统操控器运行原理图如图2：2倍分频系统时钟＞数码管显示:8倍分频显示电梯所在楼层按键请求按键处理响应图2电梯控制器原理图2各模块的设计与实现时钟分频模块时钟分频模块把系统频率分成供应电梯运转行使的二分频时钟与供应其它模块行使的八分频时钟。按键处理模块该模块的作用是综合解决电梯里面和外面按键信号并为电梯运行模块做铺垫，它将

7、电梯外而的输入信号乞求转变为电梯运行模块的外而信号乞求。当乘客走进电梯内部并且按下准备前往的楼层的按键时，此时又将电梯里面的按键乞求转变为电梯运行模块准备抵达的目的楼层的信号。当乘客到达目的楼层后，电梯控制器会及时消除电梯里而和外而按键请求信号。电梯运行控制模块此模块是这次设计的重点，因为系统运转情况和运转模式都是由该模块来达成的。其原理是：电梯上、下的运行形式是在二分频时钟操控下，并结合按键管理模块的输出信号来实现操控的错法未找到引用源•。乘客走进电梯并且电梯门己合上，此时电梯外部的上升或下降请求信号立即被清除，与此同时，电梯内部的数码管上将显示电

8、梯的运行方向以及此刻电梯所达的楼层号。数码管显示模块该模块的作用是将楼层信号转变成数字信号，然后经过数码管显