基于单片机电梯控制模型设计

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1、基于单片机电梯控制模型设计　　摘要：本文介绍了基于单片机的电梯控制模型设计，硬件部分主要由单片机最小系统、电梯内电路模块、电梯外电路模块、步进电机驱动模块等部分组成。软件部分利用中断方式来检测用户请求的按键信息，控制电梯运行到达相应楼层，并通过数码管显示。系统硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了对四层电梯运行的模拟。关键词：89C51单片机电梯控制模型仿真中图分类号：TU857文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）05-0018-01随着社会的不断发展，各种高层建筑越来越多，而电梯也成为了这些高层建筑的配套设备。电梯从手柄开关

2、操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为楼层间的运输做出了巨大的贡献。通过该电梯控制模型的设计，可以在单片机教学过程中将学生所学的相关知识，如模拟与数字电子技术、传感技术、检测技术、单片机技术等进行综合应用，让学生对这些知识有一个清晰、系统的认识，进而加深对知识点的理解、掌握。1电梯控制模型设计方案6该系统通过单片机来实现电梯控制模型的设计，要求其具备电梯基本升、降功能，以按键为输入信号，对多层的呼叫进行响应并安排电梯停靠，同时通过数码管显示楼层信息。系统所设计的电梯模型主要包含机械部分、控制电路部分两大模块，其中机械部分通过步进电机的

3、正、反转来对电梯运行情况进行模拟。系统主要由89C51单片机、电梯内电路模块、电梯外电路模块、步进电机驱动模块、控制台电路等部分组成。该系统以89C51单片机为核心，控制台电路主要是完成电梯的启动、停止以及楼层数的显示，电梯内电路是用来让电梯内用户选择目标楼层（作为内招信号），电梯外电路是让电梯外用户选择目标楼层（作为外招信号），内外招通过按键按下引起的电平改变作为用户请求信息送到单片机，单片机控制步进电机转动，到达目标楼层。2硬件电路设计2.1单片机最小系统单片机最小系统是由组成单片机系统所必需的一些元件构成的，除了单片机之外，还应该包括电源

4、供电电路、时钟电路、复位电路。该系统中单片机采用ATMEL公司的AT89C51，两个30p的瓷片电容与12MHZ的晶体振荡器一起构成时钟电路，通过电容和RESET按键构成上电复位和手动复位电路。2.2步进电机驱动模块6步进电机是整个电梯控制系统的驱动装置，用以对电梯轿厢进行控制，通过其正转、反转模拟电梯的上升、下降、电梯停止等操作。2.3楼层显示模块该模块主要用来显示轿厢楼层位置与电梯运行方向，使电梯内外部人员了解电梯的运行情况。轿厢所在楼层位置显示使用数码管实现，数码管采用CD4511来进行驱动。2.4电梯内、外电路及控制台模块设计电梯控制系

5、统由各楼层的电梯间电路、电梯内电路和控制台电路三部分组成。电梯的运行通过楼层按钮来控制，用来发出召唤信号控制电梯的上下行与开关电梯门。电梯外电路由处于各个楼层电梯外的用户发出上下楼请求，各楼层电梯间的升降选择按键均与单片机P1口连接，即由P1口可以读到电梯间升、降按键的状态。每个上升、下降按键均有一只发光二极管作为指示灯与之配合，发光二极管与P0口的P0.0～P0.5连接。电梯内电路提供给电梯内的乘客用户使用，四个目标楼层选择按键F1、F2、F3、F4和4个与之配合的发光二极管作为指示灯。按键与P3口的P3.0～P3.3连接，指示灯与P2口的P

6、2.0～P2.3相连。控制台电路中采用发光二极管作为电源指示灯，用以显示供电是否正常。UP、DOWN两只发光管用来显示电梯运行的方向。START与STOP分别与单片机的P1.6、P1.7连接，用来控制电梯的启停。63软件设计软件部份的程序编写用汇编语言来完成，其中主程序部分主要完成系统的初始化，如中断方式的设置，开中断等。在中断子程序中完成按键查询等，其它部分如数码管的显示，按键响应，步进电机控制，延时等均由相应的子程序来完成。软件设计思想：采用模块化的分层次设计方法，将软件系统功能由多个实现单一功能的子程序实现，通过调用不同的子程序，便于调试

7、、修改。3.1按键查询部分在本设计当中，键盘采用独立式按键，因为需要模拟4层电梯，所以按键由P3.0-P3.3控制，采用定时器T1中断查询按键状态，当有键按下时，即转入相应功能程序。3.2楼层选择按键功能电梯模型上电后，系统一直处于等待状态，电梯的起始位置为一楼，等待控制台Start按键按下，数码管显示“1”。当Start按键按下后，电梯开始向上运动，电动机开始转动，控制台的上升指示灯UP亮。到达二楼，电梯运行经过楼层检测传感器时，R4计数加1，送到数码管显示“2”并在二楼停留5s，然后继续上升。每楼层停留5s，直到四楼后，在四楼停留5s后开始

8、下降，控制台的下降指示灯DOWN亮，每层楼停留5s，直到一楼。6如果按下Stop键，强制电梯直接下降到一楼，然后电梯停止工作。直到再次按下Start键