基于单片机的电梯控制模型设计论文.doc.doc

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1、引言本次课设主要是运用单片机及按键、数码管显示等常见外围电路知识，结合实际生活中电梯的运作，实现对三层电梯控制模型的设计。1设计任务及要求1.1设计任务三层电梯控制模型的设计。1.2设计要求u用户可通过按键发出请求；u可实时显示电梯所在楼层；u按键按下后，相应的LED灯亮；u可对发出的服务请求进行合理的分析调度并作出正确的响应；u用户请求得到服务后，可更新状态。2设计方案及器件介绍2.1设计方案介绍在工业上，多采用可编程控制器或微型计算机实现电梯逻辑控制，可编程控制器抗干扰性强，但针对性强、价格较贵，为实现电梯控制的模拟，本设计采用单片机为控制中心，

2、针对所在的不同楼层分别进行合理的调度。设计中按键用于给用户发出服务请求，LED电路用于显示请求状态及电梯运行状态、数码管显示电路来显示实时楼层，而电梯上升或下降的过程则通过定时来模拟。2.2主要器件介绍2.2.1AT89S51单片机AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。（1）主要特性4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环)全静态工作：0Hz-33MHz三级程序存储器保密锁定128*8位内部RAM3

3、2条可编程I/O线两个16位定时器/计数器6个中断源可编程串行通道低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路（2）管脚介绍VCC：供电电压。GND：接地。P0：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，作为普通IO口使用需要外加上拉电阻P1：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P2：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流。P3：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。RST：复位输入。PSEN：外部程序存储器的选通信号。EA/

4、VPP：当EA保持低电平时，访问外部程序存储器。XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。XTAL2：来自反向振荡器的输出。3系统设计3.1系统框图本系统以单片机为核心，通过扫描键盘点亮相应的指示灯，数码管显示实时楼层，单片机通过扫描按键指示灯来读取请求，根据所在楼层的不同，进行不同的分析、调度，然后做出正确的响应，更新状态并在指示灯和数码管上显示出来。系统结构如图1所示：单片机控制系统P3、P1口接LE指示灯矩阵键盘P2接2*4键盘行、列LED指示灯P0接数码管段选数码管图1系统框图3.2硬件电路设计3.2.1AT89S51电路通过

5、下载器电路下载程序进入单片机。由内部振荡电路（12M晶振）产生12MHz的频率供单片机使用。使用按键按下时电平的改变使单片机复位。图2图3图4（1）下载器电路（2）内部振荡电路（3）按键电位复位(4)单片机控制电路由单片机的P0口控制数码管的位码和按键，P1口控制ADC0809数据的读取，P2口控制数码管的段码，P3口控制ADC0809的工作状态。图4单片机控制电路3.2.2按键控制电路P2.0、P2.1接矩阵的行线，P2.2—P2.5接列线。图5矩阵键盘3.2.3LED指示电路图6LED指示电路3.2.4数码管显示电路图7数码管显示电路3.3软件编

6、程设计3.3.1程序流程图初始化（设定电梯初始状态和定时器初值）显示当前楼层now、扫描键盘now==1的请求分析程序now==1的请求分析程序now==1的请求分析程序电梯动？now==3？now==2？now==1？电梯动？电梯动？等待中断YYYYYNNN开始图8.主程序流程图中断产生重装初值，中断次数tn加1tn==20？tn=0，更新now值新的now为目标层或有可读取的请求NYN停下来，等待一会，熄灭相应的指示灯中断返回Y图9中断服务程序流程图4电路及软件调试4.1主要软件和仪器仪表数字万用表：电路检测Keil:程序编译器DXP：电路设计软

7、件4.2电路调试u对课题要求做出分析，列出所需模块有单片机最小系统、指示灯模块、按键电路、数码管显示电路；u划分好系统模块后，根据实际情况确定各个模块的实现方式，为各模块分配I/O口，由此确定系统的大概结构。本设计中，由于系统硬件较简单，直接用各个I/O口控制各个模块，而无需经地址译码。其中，P0口给数码管送段选码，P3.0-P3.3和P1口控制电梯内外指示灯，P2口接按键；u根据实际情况，确定各个模块的实现方式，进而确定系统的详细参数。本系统中所需按键较多故采用矩阵键盘，P0口无内部上拉电阻，故应在外部加上，此外，为使数码管足够量，用一个三极管进行

8、驱动。u运用DXP软件绘制原理图、PCB图并手动布线。绘制原理图的过程中，要注意选择合适的元件封装。在进行布