推荐-优秀单片机的电梯控制系统的 精品

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第一章绪论

1.1课题的背景简介

1.1.1电梯的历史与发展

电梯进入人们的生活已经150年了。一个半世纪的风风雨雨,翻天覆地的是历史的变迁,永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。

生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。150年来,电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控;双层轿厢电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势;变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间;不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今,以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿,仍在继续进行电梯新品的研发,并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用,一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世,冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉,人们的生活因此变得更加美好。

中国最早的一部电梯出现在上海,是由美国奥的斯公司于1901年安装的。1932年由美国奥的斯公司安装在天津利顺德酒店的电梯至今还在安全运转着。1951年,党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯,天津从庆生电机厂荣接此任,四个月后不辱使命,顺利地完成了任务。十一届三中全会后,沐浴着改革开放的春风,我国电梯业进入了高速发展的时期。在我国任何一个城市,电梯都在被广泛应用着。电梯给人们的生活带来了便利,也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具,对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。电梯的应用范围很广,可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱

乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。在现代社会中,电梯已成为人类必不可少的垂直运输交通工具。

1.2课题的主要研究内容及设计步骤

本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块,即根据每个楼层不同顾客的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务,本课题需要研究的内容有:

1、根据系统的技术要求,进行系统硬件的总体方案设计;

2、学习单片机的相关知识,并且加以运用;

3、研究C语言编程,并且规定电梯的工作规则,用C语言加以实现;

4、对软件和硬件进行调试,让其协调工作,完成指定任务。

结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下:

关于硬件部分:

首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、二极管、数码管等,由于这是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后,结合这些实物,选择恰当的芯片,并分成若干模块,安排好各自之间的关系。由于其有诸多按键和显示环节,而单片机的I/O口管脚资源实在有限,故需要I/O口扩展,用以管理二极管;同时要有专门的按键控制芯片,从而便于按键管理。在此,我分别选择了82C55和8279芯片。接着,要完成电路图的设计,画出PCB板,焊接相关器件后进行硬件调试,看是否好用并加以适当的更正。

关于软件部分:

处于最底层的是对两个芯片的寄存器读写工作,完成后方可进行更高层的应用程序调试。为了使硬件简单化,我选择了模拟时序的方法读写寄存器,这比总线操作的方法节省了锁存器。然后是关于电梯调度时所遵循的原则作出规定,其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化,以便电梯真正的运作。

当然,二者的关系并不是分离的,它们是相辅相成,硬件依据软件来验证,软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题,最终做出完美的电梯调度模块。

1.3课题的开发环境简介

1.3.1电路图制作软件Altium designer 7.0

Altium Designer 7.0 不断通过为高速设计提供各种功能来提高用户生产力,这些功能包括交互式长度调整和PCB 层片增强等功能。新增的库工具和各种新功能将Altium Designer 提升成为统一的电子产品开发解决方案。这款最新的更新程序将进一步增强您的能力,让您能够在更短的“设计到制造”周期内生产更为尖端、更具创新性的电子产品。(Altium Designer完全取代了Protel)

Altium Designer Summer 08新增汇入Allegro PCB(*.brd)的转文件功能。

Altium Designer 提供了唯一一款统一的应用方案,其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造。并集成了现代设计数据管理功能,使得Altium Designer成为电子产品开发的完整解决方案-一个既满足当前,也满足未来开发需求的解决方案。

1.3.2C51的程序开发软件Keil

单片机开发中除必要的硬件外,同样离不开软件,我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法,一种是手工汇编,另一种是机器汇编,目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码,用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51,随着单片机开发技术的不断发展,从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发,

单片机的开发软件也在不断发展,Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件,这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部份组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的,如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选(目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件),即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。

Keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一,它集编辑,编译,仿真于一体,支持汇编,PLM 语言和 C 语言的程序设计,界面友好,易学易用。

1.4 设计功能要求

本设计是为一八层电梯设计一调度系统,即使电梯能够合理高效地运行,完成各楼层顾客的接送任务。形象地说,就是要应对不同楼层顾客的不同需求,作出合理高效的判断,使所有顾客在整体运用时间最短的条件下将其运往各自的目的地。

这个设计的成品应该可以作为真实电梯的控制系统一样,遵守以下两个原则:一是高效性,二是人性化。而实际电梯所面临的情况无比复杂,故本设计的难点除了硬件上面外,还有对这些复杂的情况归类化,分为若干个基本情况,另外是用恰当的C语言描述来表达这些复杂的逻辑。

1.5 本文内容安排

在本设计制作的过程中,我查阅阅了大量的相关资料、期刊,并在导师的指导帮助下仔细地进行了斟酌。现将的章节安排再次做些简要的说明:第一章,即绪论部分,先对电梯的背景知识等做些介绍,并且对与本设计的设计步骤与重点加以说明,简单介绍了两个与毕设有关的开发软件。

第二章,详细地阐述了设计中所用到的各个模块的硬件电路及其工作原理。其中包括单片机最小系统、82C55发光二极管控制模块、8279键盘控制模块和串口下载模块等。

第三章,以硬件的物理连接作为基石,以读写芯片内部数据与命令寄存器作为基础,以电梯判决函数作为核心,本章详细地讲述了软件系统的工作原理,并对各个重要函数都有相关的说明。

第二章系统的硬件设计

2.1引言

由于电梯要运送不同楼层的客人,所以要有很多按键才可以让满足不同楼层顾客的需求。而且,电梯还要有人性化的显示,如哪个按钮按下了,就把它对应楼层按钮的二极管点亮,还要有一个数码管实时显示电梯所在层数,用发光二极管组成的上下箭头来表示电梯当前的运行方向等等。而这些零碎的原件,又需要高效的芯片来控制,它们相互之间的物理连接问题这些就是本章所要叙述的硬件设计部分。

2.1.1硬件芯片的选择

合理的硬件设计是一个设计成功的基石,所以在设计之初,我便把自己的主要任务集中于筹划硬件的搭建工作,当然其中需要兼顾软件设计的需求。

由于本设计所模拟的楼层共有八层,其中所需要控制的器件较多,如每层都需有两个上下的指示灯,电梯轿厢内也需有去几层的指示灯等,而现有单片机的管脚资源无法满足需求,故第一步需要想法扩展单片机的I/O口管脚资源。在此,我选择了扩展I/O口最典型的芯片82C55。其可把一组八位I/O管脚扩展为PA、PB、PC三组管脚,并通过寄存器对各组管脚进行配置,从而满足了本次设计的要求。

考虑到电梯会有多个按键,而传统的依据单片机自身的I/O口布局键盘的方法显然也是不可行的,故本设计选择了典型的管理键盘的芯片82C79,其重要意义不仅在于减轻了单片机I/O口的开支负担,而且可以代替单片机完成各个按键的键值编写工作,单片机只要从其FIFO寄存器中直接读取键值即可得知哪个按键被按下,进而进行相应的操作。

另外,电路板上还有一些扩展的子电路模块,例如MAX232串口下载模块,U口供电模块等等,当然这些都是方便程序的下载与调试的。并考虑到电路板的面积与价格问题,一些芯片与二极管、电阻等用的是贴片封装。

2.2硬件电路

2.2.1单片机最小系统模块

单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。

单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。

在本设计中,最小系统应该包括:单片机、晶振电路、复位电路等。如图2.1所示,晶振电路由C1与C2和晶振组成,晶振是给单片机提供工作信号脉冲的。它的速率就是单片机的工作速率,简单地说,没有晶振,就没有时钟周期,没有时钟周期,就无法执行程序代码,单片机就无法工作。并在晶振的两引脚处接入两个10pF-50pF的瓷片电容接地用来削减偕波对电路的稳定性的影响。复位电路采取的为手动按键复位电路,由电容C13,电阻R11、R12和开关RESET组成,当单片机的复位引脚RESET出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。如果RST持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。每次复位后,单片机的程序都会从第一条开始从新执行。另外,还额外设计了滤波防干扰电路,由C13与R12组成,电源先经过它们再接入单片机的Vcc,可以有效的减少其中的杂波带来的干扰。

2.2.2可编程I/O扩展芯片82C55模块

8255是Intel公司生产的可编程并行I/O接口芯片,有3个8位并行I/O 口。具有3个通道3种工作方式的可编程并行接口芯片(40引脚)。其各口功能可由软件选择,使用灵活,通用性强。8255可作为单片机与多种外设连接时的中间接口电路。其芯片引脚图如图2.2所示。

图2. 1单片机最小系统

图2.282C55引脚分布

D7~D0(data bus):三态、双向数据线,与CPU数据总线连接,用来传送数据。

(chip select):片选信号线,低电平有效时,芯片被选中。

A1, A0(port address):地址线,用来选择内部端口。

(read):读出信号线,低电平有效时,允许数据读出。

(write):写入信号线,低电平有效时,允许数据写入。

RESET(reset):复位信号线,高电平有效时,将所有内部寄存器(包括控制寄存器)清0。

PA7~PA0(port A):A口输入/输出信号线。

PB7~PB0(port B):B口输入/输出信号线。

PC7~PC0(port C):C口输入/输出信号线。

VCC:+5V电源。GND:电源地线。

8255作为主机与外设的连接芯片,必须提供与主机相连的3个总线接口,即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C 口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分,因而8255内部结构分为3个部分:与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

1、与CPU连接部分

根据定义,8255能并行传送8位数据,所以其数据线为8根D0~D7。由于8255具有3个通道A、B、C,所以只要两根地址线就能寻址A、B、C 口及控制寄存器,故地址线为两根A0~A1。此外CPU要对8255进行读、写与片选操作,所以控制线为片选、复位、读、写信号。各信号的引脚编号如下:

(1)数据总线DB:编号为D0~D7,用于8255与CPU传送8位数据。

(2)地址总线AB:编号为A0~A1,用于选择A、B、C口与控制寄存器。

(3)控制总线CB:片选信号CS、复位信号RST、写信号WR、读信号RD。当CPU要对8255进行读、写操作时,必须先向8255发片选信号CS选中8255芯片,然后发读信号RD或写信号WR对8255进行读或写数据的操作。

2、与外设接口部分

根据定义,8255有3个通道A、B、C与外设连接,每个通道又有8根线与外设连接,所以8255可以用24根线与外设连接,若进行开关量控制,则8255可同时控制24路开关。各通道的引脚编号如下:

(1)A口:编号为PA0~PA7,用于8255向外设输入输出8位并行数据。

(2)B口:编号为PB0~PB7,用于8255向外设输入输出8位并行数据。

(3)C口:编号为PC0~PC7,用于8255向外设输入输出8位并行数据,当8255工作于应答I/O方式时,C口用于应答信号的通信。

3、控制器

8255将3个通道分为两组,即PA0~PA7与PC4~PC7组成A组,PB0~PB7与PC0~PC3组成B组。如图7.5所示,相应的控制器也分为A组控制器与B组控制器,各组控制器的作用如下:

(1)A组控制器:控制A口与上C口的输入与输出。

(2)B组控制器:控制B口与下C口的输入与输出。

在本设计中,8255与单片机间的通信采取的时模拟时序的方法。单片机的P0口只是用作了数据线,这样与以往的采用P0口数据地址线分时复用的方法相比,简化了电路构造(因为这样可以少用一个芯片74HC573)。

具体的电路子模块如图2.3所示,三组扩展管脚均得到了充分的利用。PA口与PB口负责每层楼的上下按键显示灯的亮灭,而PC口负责电梯所到达当前楼层的楼层显示工作。同时,由于干扰等原因,82C55所输出的电压值偶尔偏低,这样直接驱动二极管时,可能会出现显示昏暗甚至不亮的问题,故而在此加上了一个非门,可以起到提高电平值的作用。P1与P2为两个220欧的排阻,用于限流作用,以防二极管由于电压过高所导致的可能被烧坏。

芯片82C55的数据口D0~D7分别与单片机的P0口各管脚相连,进行数

据的传输。而和也当然与单片机的和相连,方便数据或者命令的读与写。其寻址管脚A0与A1分别与单片机的P2^0与P2^1相连,操作时只需对P2口的对应两管脚输出合理的高低电平组合,即可选中芯片82C55的相应寄存器,进而进行相应操作。芯片的片选由单片机的P2^6控制,且低电平有效。其复位管脚RESET与单片机的复位管脚可直接相连。当然,有时芯片82C55的反应没有单片机快速,此时可以进行“软复位”,即让其复位管脚RESET与单片机的某个闲置的I/0管脚相连,通过人为的控制此管脚

图2.382C55数码管控制模块

的高低电平及其时间来对芯片82C55进行复位。即让此I/O管脚输出高电平,且保持一段时间,保证在此时间段内,芯片82C55有足够的时间复位后,再让此管脚恢复低电平即可。

另外,本设计中所用的数码管为共阳型。其引脚分布如图2.4所示。有图可知,当要显示特定字符时,只需向其相应段的管脚输入低电平,此段即亮;反之同理,若要其某段不亮,只需输入高电平即可。了解此原理便可方便对其的编程工作。

图2.4共阳极数码管内部结构

2.2.3可编程按键控制芯片82C79模块

Intel8279芯片是一种通用的可编程序的键盘、显示接口器件,单个芯片就能完成键盘输入和LED显示控制两种功能。其引脚分布如图2.5所示。8279包括键盘输入和显示输出两个部分。

键盘部分提供的扫描方式,可以和64个按键或传感器的阵列相连。能自动消除开关抖动以及为N个键同时按下提供保护。

图2.5 8279引脚分布

主要管脚的定义为:

(片选):输入线,当=0时8279被选中,允许CPU对其读、写,否则被禁止。

A0(数据选择):输入线。当A0=1时CPU写入数据为命令字,读出数据为状态字;A0=0时CPU读、写的字节均为数据。

DB0~DB7:与单片机通信的数据引脚,用于传送数据。

Vcc、GND:电源端与地端,用于给芯片提供电源。

、(读、写信号):输入线。低电平有效,来自CPU的控制信号,控制8279的读、写操作。

IRQ(中断请求):输出线。高电平有效。

在键盘工作方式中,当FIFO/传感器RAM存有数据时,IRQ为高电平。CPU每次从RAM中读出数据时,IRQ变为低电平。若RAM中仍有数据,则IRQ再次恢复高电平。

在传感器工作方式中,每当检测到传感器状态变化时,IRQ就出现高电平。

SL0~SL3(扫描线):输出线。用来扫描键盘和显示器。它们可以编程设定为编码(4中取1)或译码输出(16取1)。

RL0~RL7(回复线):输入线。它们是键盘矩阵或传感矩阵的列(或行)信号输入线。

SHIFT(移位信号):输入线、高电平有效。该输入信号是键盘数据的最高位(D7),通常用来扩充键开关的功能,作为控制功能键用。

在选通输入方式时,该信号的上升沿可将来自RL0~RL7的数据存入FIFO RAM中。

在传感器输入下,该信号无效。

OUTA0~OUTA3(A组显示信号):输出线。

OUTB0~OUTB3(B组显示信号):输出线。

这两组引线都是显示数据输出线,与多位数字显示的扫描线SL0~SL3同步,两组可以独立使用,也可以合并使用。

BD(显示消隐):输出线。低电平有效。该信号在数字切换显示或使用消隐命令时,将显示消隐。

其在本设计中的工作电路图模块如图2.6所示:

图2.6 8279键盘控制模块

由图可知,其八位并行数据管脚分别与单片机的P0口各管脚相连。读写信号端也分别与单片机的对应。而其片选由P2^7控制,低电平有效。其CLK 管脚与ALE相连,单片机正常工作时,ALE管脚输出方波,频率为单片机工作频率的六分之一。而芯片82C79的扫描键盘的频率正是由此而产生,当然i用这么高的频率,还需要继续对其分频后方可供82C79使用。复位键同样与单片机的复位键相通。而至于有些管脚如BD、SHIFT、TL/S等由于在此设计中无甚意义,故均将其接地处理。

其工作机理为:82C79的SL0~SL2在芯片工作时,不断以固定的频率输出低电平,当然是同一时间只选择其中一根线为低电平,其他还未高电平,同时扫描RL0~RL7端,若得到某各端口返回低电平,在经过消抖处理后仍为低电平,则说明SL0~SL2当前输出低电平的那根线与RL0~RL7当前返回低

电平的那根线的交叉处的那个开关被按下了。那么芯片82C79会自动将该按键按照规定的协议翻译为相应的键值(每个按键都有自己唯一的键值标示,这便于在编写程序时读取键值进而进行散转),存储与FIFO寄存器中,同时,由于该寄存器中存有单片机未读取的值,IRQ管脚就会自动输出高电平,再经过非门后对单片机的INT0产生中断,此时只需在编程时在中断程序中对其进行相应处理即可。

2.2.4MAX232串口下载模块与附加电源模块等

由于程序绝不可能第一次编写完就可以达到预设的目的,其间要经过很多次的更改修正,故为了便于程序的调试工作,我在此电路板上增设了一个MAX232串口下载模块,这样便可以不用取下单片机去其他的电路板上下载,而直接便可以在此电路板上完成了。同时为便于电源的引入,我选择了电脑USB口输出的5V直流电源,这样无需再用大型的电源设备,随处便可以调试。他们的电路图如图2.7所示:

图2.7 串口下载模块

MAX232电路时该芯片数据手册中提供的典型应用图。MAX232是一个电荷泵器件,它采用开关电容技术将5V电压升压和获取负电压。

至于电源模块,便比较简单了,USB口通常有四条引出线,其中边缘两根便为电源线,一个为+5V直流端,一个为地端。中间两根为差分信号线D+

与D-,负责信号的串行通信。但由于此处只用做电源功能,故中间两根无需接入。+5V直流端通过一个按键开关并经过一10微法的电容滤波后接入Vcc,供整个电路板供电。当电源导通后,电源指示二极管会高亮。

同时,基于人性化处理,在电梯上下行时,我专门用若干个二极管排列成上下箭头的形状,如图所示。中间的四个发光二极管组成一竖线型,并处于常亮状态,当电梯上行时,与单片机P1^3管脚连接的UP端将输出低电平,经过一非门后使组成上三角的四个发光二极管点亮,从而形成以向上箭头;同理,当下行时,与单片机P1^1脚相连的DOWN端将输出低电平,使组成下三角的四个发光二极管导通,形成向下箭头,如图2.8所示。

图2.8 上下行箭头显示模块

2.3 本章小结

本章对设计中的硬件环节作了详细的介绍,并将其分为若干模块,分别为单片机最小系统模块、82C55发光二极管显示模块、8279键盘控制与数码

管显示模块、串口下载模块、电源模块等。它们均具有不可或缺的功能及特点。

整个硬件系统的工作机理为:单片机最小系统为整个系统提供最基本的运行环境,8279通过扫描按键是否按下,向单片机发出中断,单片机进行相应处理,并通过82C55控制发光二极管的两灭、通过8279控制当前楼层的显示。

第三章芯片基本读写的实现

3.1引言

本设计主要用到三个芯片,即单片机82C82、I/O口扩展芯片82C55、按键控制芯片8279。它们之间只有完美无误地进行通信,才可以保证更高程序

思想的实现。本章就以此为目的,详细探讨两芯片的内部协议,包括引脚排列,内部寄存器的数据结构,操作特点等等。最后是两芯片的初始化函数。

3.2单片机对芯片82C55的基本读写

与一般其他的芯片类似,对82C55芯片的操作,一般也即对其内部寄存器的操作。其内部寄存器分为两类,一类为命令寄存器,另一类为数据寄存器。很明显,由于82C55的功能为将一组单片机I/O口扩展为三组I/O口,那么肯定要有三组数据寄存器,分别对应着它的三组I/O口,即PA口,PB 口与PC口,那么82C55芯片便有四个寄存器,正好可以用两位的地址线进行寻址(即管脚A0与A1)。大概得其读寄存器的流程图3.1

图3.1 读写寄存器流程图

具体的说,其过程为:开始选中该芯片(低电平有效),而后设置好所要读写的寄存器的地址,也即设置好A0与A1的数值组合,若为读寄存器,则让单片机读引脚P3^7为低电平,反之若为写寄存器,则让单片机写引脚P3^6为低电平,然后把要读或者写的数据放到数据口P0口上(需要注意的

是,当单片机读寄存器时,对于其自身来说,是输入数据,故此时需先让P0口值为高电平0xff为下一步的输入做准备,而此流程图的最后一步即为这种情况做准备的),一段短短的稳定时间后再让读引脚或者写引脚为高电平,则在由低到高的跳变中,数据得到了转移。然后再片选无效,以防以后的数据传输产生相互干扰。最后数据口P0置为0xff,为方便下次可能的输入做准备。

3.3芯片82C55的初始化

3.3.1芯片82C55的逻辑构造

该芯片的逻辑构造如图3.2所示,

图3.2 82C55逻辑构造图

1、三个并行输入/输出端口(端口A、端口B、端口C)

8255A有A、B、C三个并行输入/输出端口(简称为A口、B口、C口),其功能全部由程序设定,每个端口都有自己的特点。A口、B口通常作为独立的I/O端口使用,C口也可以作为一般的I/O端口使用,但当A口、B口

作为应答式的I/O口使用时,C口分别用来为A口、B口提供应答控制信号。

2、读/写控制逻辑

读/写控制逻辑用于管理数据、控制字或状态字的传送,其控制信号有以下几种:

(1) 片选信号,低电平有效允许8255A与CPU交换信息。

(2) 读信号,低电平有效允许CPU从8255A端口中读取数据或状态信息。

(3) ,写信号,低电平有效允许CPU将数据、控制字写入到8255A 中。

(4) RESET,复位信号,高电平有效。清除8255A所有控制寄存器内容,并将各端口置成输入方式。

(5) A1、A0,8255A片内端口寻址地址。

3、A组和B组控制电路

A组和B组控制电路接受读/写控制逻辑的信号和CPU送入的控制字,然后决定各端口的功能。A组控制电路控制A口和C口的高4位(PC7~PC4);B组控制电路控制B口和C口的低4位(PC3~PC0)。还可根据控制字的要求对C口的某位实现置0或置1的操作。

4、数据总线缓冲器

数据总线缓冲器是一个双向三态的8位缓冲器,可与系统的数据总线直接相连,实现CPU和8255A之间的信息传送。

82C55芯片内部有四个寄存器,即命令寄存器、PA口寄存器、PB口寄存器、PC口寄存器。其中,向命令中写入数据可以控制芯片各扩展口的工作方式。向后三者寄存器中写入数据,芯片会自动将其取出,并以高低电平的形式分布于各相应管脚。并且,三组扩展口在作为输出时,均具有锁存功能。

由于有四组口,故相应的应该有两位地址来对其寻址。芯片上的A0、A1即为此而设计,当A0=0,A1=0时,寻址的为PA口寄存器;当A0=1,A1=0时,寻址的为PB口寄存器;当A0=0,A1=1时,寻址的为PC口寄存

基于单片机的电梯控制系统

基于单片机的电梯控制系统

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1 课题概述 1.1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块,即根据每个楼层不同顾客的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务,本课题需要研究的内容有: 1、根据系统的技术要求,进行系统硬件的总体方案设计; 2、学习单片机的相关知识,并且加以运用; 3、选择恰当的芯片,并对其内部协议有所掌握,便于应用。 4、研究C语言编程,并且规定电梯的工作规则,用C语言加以实现; 5、对软件和硬件进行调试,让其协调工作,完成指定任务。 结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下: 关于硬件部分: 首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等,由于这是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后,结合这些实物,选择恰当的芯片,并分成若干模块,安排好各自之间的关系。接着,要完成电路图的设计,画出PCB板,焊接相关器件后进行硬件调试,看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分: 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定,其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化,以便电梯真正的运作。 当然,二者的关系并不是分离的,它们是相辅相成,硬件依据软件来验证,软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题,最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具,因此在仿真和程序调试时,关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变,而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2C51的程序开发软件Keil

基于51单片机的电梯控制器设计

题目:基于单片机控制的电梯控制器
目录
1 引言…………………………………………………………………………………1 2 总体设计方案………………………………………………………………………1 2.1 设计思路 ……………………………………………………………………1 2.2 总体设计框图 ……………………………………………………………… 2 3 电梯控制系统原理分析 ………………………………………………………… 2 3.1 单片机最小系统电路的 …………………………………………………… 2 3.2 控制电路的设计 …………………………………………………………… 3 3.2.1 电梯内部呼叫电路和电机状态显示电路 ……………………………3 3.2.2 电梯外部呼叫电路 ……………………………………………………3 3.2.3 电机控制电路 …………………………………………………………4 3.3 显示楼层电路 ……………………………………………………………… 4 4 程序流程图 ………………………………………………………………………5 4.1 主程序流程图 ………………………………………………………………5 4.2 选择要去的楼层子程序流程图………………………………………………6 5 总结与体会 ………………………………………………………………………7 参考文献 ……………………………………………………………………………8 附录 1 ……………………………………………………………………………… 9 附录 2 ……………………………………………………………………………… 9 附录 ……………………………………………………………………………… 10

单片机课程设计之电梯控制系统

微控综合系统课程设计报告 专 班 姓 学 2016 年 12 月 23 日

摘要 本文介绍了一种采用STC15F2K60S2芯片进行电梯控制系统的设计方法,主要阐述如何使用单片机进行编程来实现电子设计的方法,利用单片机编程实现功能,简洁而又多变的设计方法,缩短了研发周期,同时使电梯控制系统体积更小功能更强大。硬件部分主要由单片机的最小模块、电梯内外按钮控制模块、数码管显示楼层模块、发光二极管显示目的楼层模块、报警显示模块组成。软件部分使用kiel软件进行C语言程序编写,用proteus软件进行仿真调试。本设计具有电梯控制系统所需的一些基本功能,能通过方向按键选择方向,能通过数字按键选择楼层,数码管显示实时楼层数,电动机控制部分采用直流电机及H桥驱动电路,使电梯箱能上下运动。硬件设计简单可靠,结合软件,基本实现了五层电梯运行的模拟仿真。 关键词:STC15F2K60S2芯片;电梯控制系统;C语言 Abstract This paper describes the use of a STC15F2K60S2 chip for elevator control system design methods, mainly elaborates how to use microcontroller programming method to realize electronic design, realize the function of the use of single-chip programming, concise and changing the design method shortens the development cycle, at the same time the elevator control system smaller and more powerful. The hardware part is composed of the smallest module of the microcontroller, the internal and external button control module, the digital control display module, the light emitting diode display module and the alarm module. The software part uses the Kiel software to carry on the C language programming, uses the Proteus Software to carry on the simulation debugging. Some of the basic functions of the design of the elevator control system required, canchoose direction key direction through the number keys to select the floor, real-time digital display of the number of floors, the motor control part adopts DC motor and H bridge driving circuit, the elevator box can move up and down. The hardware design is simple and reliable, combined with the software, the basic realization of the five elevator operation simulation. Key words: STC15F2K60S2 chip; elevator control system; C language. 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。因此电梯在我们的生活中起着举足轻重的作用。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备,更是一种人们频繁乘用的交通运输设备。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

基于单片机的电梯控制系统毕业论文完整

. .. . 分类号 XX大学 毕业设计(论文) 题目基于单片机的电梯控制系统 并列英文题目Elevator control system based on single chip 系部:电子信息系专业:应用电子技术 姓名:XXX 班级:电子0801 指导教师:XXX 职称:教师 论文报告提交日期:2011年5月25日

XX大学

模拟电梯控制系统设计 摘要单片机即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer ),是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。其中51单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备,它是建筑中的永久垂直交通工具。本论文选择AT89S51为核心控制元件,设计了一个八层电梯系统,使用单片机汇编语言进行编程,实现运送乘客到任意楼层,并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低,通用性强,灵活性大及易于实现复杂控制等优点。 关键词单片机电梯系统控制

Simulated elevator control system design Abstract Microcontroller that microcomputer (Single-Chip Microcomputer) gathering CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. 51 various SCM SCM is the most typical and most representative of a widely used in various fields. Elevator is the application of the principle set machinery, electrical control technology, microprocessor technology, systems engineering and other technical disciplines and branches of the integration of mechanical and electrical equipment, which is building a permanent vertical transport. This paper choice AT89S51 control of the core components, designed a new 8 storey lift systems, using single-chip assembly language programming, transporting passengers arrived a floor, it also shows the elevator floor and downlink. SCM control elevators low cost, versatility, flexibility and ease of large complex control advantages Keyboards Single-Chip Microcomputer Elevator system control

基于单片机的智能电梯控制系统设计

基于单片机的智能电梯控制系统设计

摘要 本文介绍了一种采用单片机STC89C52芯片进行电梯控制系统的设计方法,主要阐述如何使用单片机进行编程来实现四层电梯的智能控制,利用单片机编程简洁而又多变的设计方法,缩短了研发周期,同时使电梯控制系统体积更小功能更强大。本设计实现了电梯控制系统所需的一些基本功能,能通过电梯内按键或者电梯外上升、下降按键选择楼层,数码管显示实时楼层数,LED显示实时电梯运行状态。原理图和PCB部分采用protel99se专业软件来设计,实现将设计产品化。本次设计更注重了把一些新的思路加入到设计中。主要包括采用了STC89C52芯片,使用C语言进行编程,使其具有了更强的移植性,更加利于产品升级。 关键词:STC89C52;电梯控制系统;protel99se;C语言

Abstract This paper introduces a design method of using STC89C52 chip for elevator control system, mainly describes how to use microcontroller programming to achieve the intelligent four storey elevator control, the design method of microcontroller programming simple and variable, shortens the development cycle, at the same time that the elevator control system smaller and more powerful. Some of the basic functions of the design and implementation of elevator control system required by the elevator, elevator buttons or rise, decline the key to select the floor, digital tube display real-time number of floors, LED display real-time operating state of elevator. Schematic and PCB design using Protel99SE software, the design of products. This design pays more attention to some new ideas into the design. Including the use of the STC89C52 chip, the use of C language programming, which has portability stronger, more conducive to the upgrading of products. Keywords: STC89C52; elevator control system; Protel99SE; C language

推荐-优秀单片机的电梯控制系统的 精品

第一章绪论 1.1课题的背景简介 1.1.1电梯的历史与发展 电梯进入人们的生活已经150年了。一个半世纪的风风雨雨,翻天覆地的是历史的变迁,永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。 生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。150年来,电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控;双层轿厢电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势;变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间;不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今,以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿,仍在继续进行电梯新品的研发,并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用,一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世,冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉,人们的生活因此变得更加美好。 中国最早的一部电梯出现在上海,是由美国奥的斯公司于1901年安装的。1932年由美国奥的斯公司安装在天津利顺德酒店的电梯至今还在安全运转着。1951年,党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯,天津从庆生电机厂荣接此任,四个月后不辱使命,顺利地完成了任务。十一届三中全会后,沐浴着改革开放的春风,我国电梯业进入了高速发展的时期。在我国任何一个城市,电梯都在被广泛应用着。电梯给人们的生活带来了便利,也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具,对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。电梯的应用范围很广,可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱

(完整版)基于单片机的电梯控制系统方案

1 课题概述 1.1 课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块,即根据每个楼层不同顾客的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务,本课题需要研究的内容有: 1、根据系统的技术要求,进行系统硬件的总体方案设计; 2、学习单片机的相关知识,并且加以运用; 3、选择恰当的芯片,并对其内部协议有所掌握,便于应用。 4、研究C语言编程,并且规定电梯的工作规则,用C语言加以实现; 5、对软件和硬件进行调试,让其协调工作,完成指定任务。 结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下: 关于硬件部分: 首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等,由于这是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后,结合这些实物,选择恰当的芯片,并分成若干模块,安排好各自之间的关系。接着,要完成电路图的设计,画出PCB板,焊接相关器件后进行硬件调试,看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分: 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定,其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化,以便电梯真正的运作。 当然,二者的关系并不是分离的,它们是相辅相成,硬件依据软件来验证,软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题,最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1 电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具,因此在仿真和程序调试时,关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变,而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2 C51的程序开发软件Keil

基于51单片机的模拟电梯控制系统

目录 摘要............................................................................. II 目录.............................................................................. I 第1章绪论.. (1) 1.1电梯的研究背景及意义 (1) 1.2 电梯的国内外发展状况 (1) 第2章电梯设计任务与要求 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2设计要求 (2) 第3章总体设计方案 (3) 3.1设计思路 (3) 3.2总体设计框图 (3) 第4章电梯控制系统 (4) 4.1电梯控制系统 (4) 4.2主要硬件设计器件介绍 (5) 4.3 软件设计 (9) 第5章个人心得体会 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14) 附录I: (15) 附录II: (17)

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、电梯上下行模块及模拟传感器模块等5部分组成。该系统采用单片机(AT89C51)作为控制核心,内外均使用按键按下与否引起的单片机相应端口电平变化的原理,作为用户请求信息发送到单片机,单片机根据判断的结果最终驱动步进电机做相应的运动,在运动的过程中,单片机依照请求信息通过模拟的传感器使步进电机停止运动,并利用彩灯作为上升和下降的状况显示,七段数码管实时显示当前楼层,完成整个请求和响应的过程。 软件部分使用汇编语言实现,利用查询方式来检测用户请求的按键信息。根据电梯运行到相应楼层时,模拟按键引起的电平变化,进行判断和执行实现电梯的控制,并且将程序模块化,方便了修改和调用。硬件设计简单可靠,结合软件,基本实现了四层电梯的模拟运行。 关键词:单片机,AT89C51,电梯控制,步进电机

基于51单片机的模拟电梯控制系统讲解

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、电梯上下行模块及模拟传感器模块等5部分组成。该系统采用单片机(AT89C51)作为控制核心,内外均使用按键按下与否引起的单片机相应端口电平变化的原理,作为用户请求信息发送到单片机,单片机根据判断的结果最终驱动步进电机做相应的运动,在运动的过程中,单片机依照请求信息通过模拟的传感器使步进电机停止运动,并利用彩灯作为上升和下降的状况显示,七段数码管实时显示当前楼层,完成整个请求和响应的过程。 软件部分使用汇编语言实现,利用查询方式来检测用户请求的按键信息。根据电梯运行到相应楼层时,模拟按键引起的电平变化,进行判断和执行实现电梯的控制,并且将程序模块化,方便了修改和调用。硬件设计简单可靠,结合软件,基本实现了四层电梯的模拟运行。 关键词:单片机,AT89C51,电梯控制,步进电机

目录 摘要.............................................................................. I 目录............................................................................. II 第1章绪论.. (1) 1.1电梯的研究背景及意义 (1) 1.2 电梯的国内外发展状况 (1) 第2章电梯设计任务与要求 (2) 2.1设计任务 (2) 2.2设计要求 (2) 第3章总体设计方案 (3) 3.1设计思路 (3) 3.2总体设计框图 (3) 第4章电梯控制系统 (4) 4.1电梯控制系统 (4) 4.2主要硬件设计器件介绍 (5) 4.3 软件设计 (9) 第5章个人心得体会 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14) 附录I: (15) 附录II: (17)

模拟电梯控制系统设计论文

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 2010届本科生毕业设计(论文)题目:《单片机模拟电梯控制系统》文献综述 学生姓名:付天池 院系: 专业、班级:机电一体化09 学号: 指导教师:冯青秀

模拟电梯控制系统设计 摘要 单片机即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer ),是集CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。其中51单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备,它是建筑中的永久垂直交通工具。 本论文选择AT89S51为核心控制元件,设计了一个八层电梯系统,使用单片机汇编语言进行编程,实现运送乘客到任意楼层,并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低,通用性强,灵活性大及易于实现复杂控制等优点。 关键词单片机电梯控制

Abstract Microcontroller that microcomputer (Single-Chip Microcomputer) gathering CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. 51 various SCM SCM is the most typical and most representative of a widely used in various fields. Elevator is the application of the principle set machinery, electrical control technology, microprocessor technology, systems engineering and other technical disciplines and branches of the integration of mechanical and electrical equipment, which is building a permanent vertical transport. This paper choice AT89S51 control of the core components, designed a new 8 storey lift systems, using single-chip assembly language programming, transporting passengers arrived a floor, it also shows the elevator floor and downlink. SCM control elevators low cost, versatility, flexibility and ease of large complex control advantages Keyboards Single-Chip Microcomputer Elevator control

基于51单片机的六层电梯c语言控制系统1

#include #define MAXFLOOR 6 unsigned char code LEDCODES[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d}; sbit FLOOR6DOWN=P1^0; sbit FLOOR5UP=P1^1; sbit FLOOR5DOWN=P1^2; sbit FLOOR4UP=P1^3; sbit FLOOR4DOWN=P1^4; sbit FLOOR3UP=P1^5; sbit FLOOR3DOWN=P1^6; sbit FLOOR2UP=P1^7; sbit FLOOR2DOWN=P2^0; sbit FLOOR1UP=P2^1; sbit FLOOR1=P2^2; sbit FLOOR2=P2^3; sbit FLOOR3=P2^4; sbit FLOOR4=P2^5; sbit FLOOR5=P2^6; sbit FLOOR6=P2^7; sbit LEDUP=P3^6; sbit LEDDOWN=P3^7; bit DIRECTION=1,STOP=0; unsigned char CURFLOOR=1; unsigned char DESTFLOOR=1; unsigned char RUN=0; unsigned int timer1=0,timer2=0; unsigned char CALLFLOORUP[7]={0,0,0,0,0,0,0}; unsigned char CALLFLOORDOWN[7]={0,0,0,0,0,0,0}; unsigned char CALLFLOOR[7]={0,0,0,0,0,0,0}; void SELECTNEXT(); void step(bit DIRECTION); void DELAY(unsigned int Z); void JUDGESIT(); void main(void) { P0=LEDCODES[1]; TH0=0x3C; TL0=0xB0; TMOD=0x01; ET0=1; EA=1; EX0=1; IT0=1; while(1)

基于单片机的电梯控制系统

1 课题概述 1、1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务就是完成一个电梯系统的调度模块,即根据每个楼层不同顾客的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务,本课题需要研究的内容有: 1、根据系统的技术要求,进行系统硬件的总体方案设计; 2、学习单片机的相关知识,并且加以运用; 3、选择恰当的芯片,并对其内部协议有所掌握,便于应用。 4、研究C语言编程,并且规定电梯的工作规则,用C语言加以实现; 5、对软件与硬件进行调试,让其协调工作,完成指定任务。 结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下: 关于硬件部分: 首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等,由于这就是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后,结合这些实物,选择恰当的芯片,并分成若干模块,安排好各自之间的关系。接着,要完成电路图的设计,画出PCB板,焊接相关器件后进行硬件调试,瞧就是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分: 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定,其必须基于高效与人性化两个原则。最后就是使用C语言将规定程序化,以便电梯真正的运作。 当然,二者的关系并不就是分离的,它们就是相辅相成,硬件依据软件来验证,软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题,最终做出完美的电梯调度模块。 1、2课题的开发环境简介 1、2、1电路图制作软件proteus 7、2 Proteus就是目前最好的模拟单片机外围器件的工具,因此在仿真与程序调试时,关心的不再就是某些语句执行时单片机寄存器与存储器内容的改变,而就是从工程的角度直接瞧程序运行与电路工作的过程与结果。对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,就是弥补了实验与工程应用间脱节的矛盾与现象。 1、2、2C51的程序开发软件Keil

基于51单片机的四层电梯控制设计

目录 摘要 ............................................... I ABSTRACT........................................................ II 第一章绪论. (1) 1.1电梯的概述 (1) 1.2本文主要研究内容 (2) 第二章系统功能介绍及方案论证 (2) 2.1电梯的组成 (2) 2.2电梯控制系统组成框图及工作原理 (2) 2.3总体方案设计与论证 (3) 2.4单元电路的设计与论证 (3) 2.4.1单片机最小系统 (3) 2.4.2 电机驱动电路模块 (4) 2.4.3报警模块 (5) 2.4.4楼层检测模块 (5) 2.4.4.1光电传感器原理 (5) 2.4.4.2光电传感器的选择 (5) 2.4.5电梯内部电路、电梯间电路及控制台电路模块的设计 (6) 2.5本章小结 (6) 第三章基于单片机的电梯控制系统单元电路的设计 (7) 3.1单片机最小系统 (7) 3.2各楼层电梯间电路 (7) 3.3电梯内电路 (8) 3.4控制台电路 (9) 3.5楼层检测 (9) 3.6电动机驱动 (10) 3.7报警部分 (12) 3.8本章小节 (12) 第四章软件设计 (12) 4.1按键查询部分 (13) 4.2楼层选择按键功能程序 (16) 4.3电机控制部分 (22) 4.4楼层检测及显示部分 (22) 4.5报警部分 (23) 结论 (24) 参考文献 (25) 致谢辞 (26)

附录一: (27) 附录二: (29) 开题报告 题目基于51单片机的电梯控制系统的设计 专业机电一体化技术学生姓名二组 一、文献综述(立论依据) 单片机即单片微型计算机(Single-Chip Microcomputer ),是集 CPU ,RAM ,ROM ,定时,计数和多种接口于一体的微控制器。其中51单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备,它是建筑中的永久垂直交通工具。使用单片机汇编语言进行编程,实现运送乘客到任意楼层,并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低,通用性强,灵活性大及易于实现复杂控制等优点。 二、研究内容及预期目标 主要用51单片机来实现电梯控制系统,使其具备电梯基本升降功能并当多层对电梯呼叫时,能控制电梯停靠,从而实现电梯的基本运行情况的模拟。提出并写出模拟电路方案,在进行方案的论证与检测,分析本次设计所采用的方案的可行性,按照可行性系数选出各模块电路的设计和所需主要器件的主要系数,给出电梯的各个组成部件,用软件仿真模拟各个模块,描述各模块功能。 三、研究方案(研究方法) 通过查阅资料分析电梯组成,主要由机械部分和电路部分。电梯控制系统主要有MCU控制模块、电动机控制模块、楼层检测、控制电路、电梯间电路、电梯内电路、报警电路等7个模块组成,分析各模块作用,按要求设计出各个模块电路,实现电梯功能。 四、计划进度 第一阶段熟悉课题、要求,收集资料,随时摘录、整理。 第二阶段制定设计方案,确定合理的设计指标,全面分析,确定可行性,设计出主要电路图。 第三阶段选择器件,性能指标校核,汇编程序,绘画线路图、流程图。 第四阶段实验测试、找出不足加以修改,整理编写说明书,完成毕业设计论

基于单片机的电梯控制系统的设计

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/0216520888.html, 基于单片机的电梯控制系统的设计 作者:刘寰 来源:《数字技术与应用》2017年第06期 摘要:本文设计了基于单片机的电梯控制系统,实现了电梯楼层显示、运行方向显示以及电梯内外楼层选择功能。同时对电梯控制系统运行的精度和稳定性方面起到了很大的改善作用,有效缩短了电梯的运行时间,该系统简单可靠且易于升级维护。 关键词:电气控制器;单片机;控制系统 中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)06-0172-03 随着高层建筑的飞速发展及广泛应用,电梯已经成为日常生活中重要的代步工具。在电梯的运行中最核心的部件就是控制器,通过控制器的合理选择可以大大提高电梯的运行效率以及舒适度。目前的电梯控制器大多采用继电器或者PLC的控制方式,普遍存在成本较高以及维护困难的问题[1]。因此设计了一个基于单片机的电梯控制器,在拥有体积小、成本低等优势 的同时,还具有易升级维护等特点,具有良好的推广价值。 1 电梯控制器硬件设计 本设计以6层电梯为例,选用了MCS-51单片机中的AT89C51作为系统的核心部件,配以适当的接口作为输入输出通道,实现了对电梯的运行控制[2]。系统整体电路的设置有4大部分组成:单片机最小系统电路、楼层选择模块、LED楼层显示电路以及延时电路等。单片机 最小系统又主要包括两部分,复位电路和时钟电路。当电路复位以后,会在 LED显示电路中显示数字“1”,表示电梯此时的状态,停靠在一楼。通过AT89C51来控制8位数码管实时显示,来完成显示电路,通过延时电路控制的电梯的停靠位置。因为考虑到高层建筑的应用,所以延时电路包括2秒延时和5秒延时,表示电梯每上升或下降一层将会经历2秒的时间,在保证电梯的运行速度的同时,确保电梯的安全性。5秒延时表示电梯的开门时间,当电梯开门后,会持续5秒时间,然后关门继续运行。通过3个发光二极管来表示电梯的运行状态。其中L1亮表示电器停止,L2亮则表示电梯正在向上运行,L3亮则表示电梯正在向下运行。系统结构图如图1所示。 1.1 楼层选择模块 楼层选择模块由4×4键盘矩阵电路组成,共16个按键。S1~S6依次代表电梯内部的楼层选择按键,S7~S16分别表示每个楼层内部的上下选择按键。矩阵电路接在主控芯片的P1.0~P1.3口上。当有按键按下时,对应的引脚将会检测到低电平,实现对呼叫楼层的判断以及电梯内部的开关判断。键盘矩阵电路如图2所示。 1.2 楼层显示模块

基于单片机的电梯控制系统

. 1 课题概述 1.1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块,即根据每个楼层不同顾客的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务,本课题需要研究的内容有: 1、根据系统的技术要求,进行系统硬件的总体方案设计; 2、学习单片机的相关知识,并且加以运用; 3、选择恰当的芯片,并对其内部协议有所掌握,便于应用。 4、研究C语言编程,并且规定电梯的工作规则,用C语言加以实现; 5、对软件和硬件进行调试,让其协调工作,完成指定任务。 结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下: 关于硬件部分: 首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等,由于这是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后,结合这些实物,选择恰当的芯片,并分成若干模块,安排好各自之间的关系。接着,要完成电路图的设计,画出PCB板,焊接相关器件后进行硬件调试,看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分: 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定,其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化,以便电梯真正的运作。 当然,二者的关系并不是分离的,它们是相辅相成,硬件依据软件来验证,软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题,最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具,因此在仿真和程序调试时,关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变,而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2C51的程序开发软件Keil .. . Keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一,它集编辑,编译,仿真于一体,支持汇编,PLM 语言和 C 语言的程序设计,界面友好,易学易用。 2 方案论证

基于51单片机电梯控制设计毕业论文

基于51单片机的电梯控制设计毕业论文 一章绪论 1电梯的概述 电梯进入人们的生活已经15年了。一个半世纪的风风雨雨,翻天覆地的是历史的变迁,永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。 1854年,在纽约水晶宫举行的世界博览会上,美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯一次向世人展示了他的发明。他站在装满货物的升降梯平台上,命令助手将平台拉升到观众都能看得到的高度,然后发出信号,令助手用利斧砍断了升降梯的提拉缆绳。令人惊讶的是,升降梯并没有坠毁,而是牢牢地固定在半空中——奥的斯先生发明的升降梯安全装置发挥了作用。“一切安全,先生们。”站在升降梯平台上的奥的斯先生向周围观看的人们挥手致意。谁也不会想到,这就是人类历史上一部安全升降梯。 生活在继续,科技在发展,电梯也在进步。15年来,电梯的材质由黑白到彩色,样式由直式到斜式,在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控;双层轿厢电梯展示出节省井道空间,提升运输能力的优势;变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间;不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今,以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿,仍在继续进行电梯新品的研发,并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保——一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世,冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉,人们的生活因此变得更加美好。 中国最早的一部电梯出现在上海,是由美国奥的斯公司于191年安装的。1932年由美国奥的斯公司安装在天津利顺德酒店的电梯至今还在安全运转着。1951年,党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯,天津从庆生电机厂荣接此任,四个月后不辱使命,顺利地完成了任务。十一届三中全会后,沐浴着改革开放的春风,我国电梯业进入了高速发展的时期。如今,在我国任何一个城市,电梯都在被广泛应用着。电梯给人们的生活带来了便利,也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。 电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具,对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。电梯的应用范围很广,可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。在现代社会中,电梯已成为人类必不可少的垂直运输交通工具。 1889年,美国奥梯斯升降机公司推出了世界一部以电动机为动力的升降 1 机,同年在纽约市的马累特大厦安装成功,标志着电梯的诞生。

基于C51单片机的三层电梯控制

一.课程设计题目 基于51单片机的三层电梯控制 二.课程设计的目的 1学习P口的使用方法 2掌握如何利用单片机控制LED动态显示 3掌握动态扫描显示的基本原理,动态显示的控制电路及控制程序 4掌握微机控制系统的键盘组成及工作原理 5认识微机控制系统的键盘设计,了解单片机键盘的特点和应用 三.设计要求 设计一个自动电梯模拟升降控制系统,通过乘客的自行按键达到电梯的升降功能。结合硬件与软件对应。端口用来控制LED灯的亮与灭,其中从低位到高位分别为一层灯,二层灯,三层灯(前述三个信号为电梯内请求信号,乘客在电梯内部方可置为有效),一层上灯,二层上灯,二层下灯,三层下灯(上述四个信号为电梯外部信号,乘客在电梯外部方可置为有效)P2口与键盘对应连接,数码管采用串行输入方式,键盘从低位到高位分别为一层按键,二层按键,三层按键,一层上升按键,二层上升按键,二层下降按键,三层下降按键.与数码管的时钟输入端相连,与数码管的串行口相连,用来显示电梯的上升下降和当前所在楼层,电梯门是否开启三种状态,p表示上升,d表示下降,1,2,3表示当前楼层,如果数码管闪烁,表示电梯门开启,反之则关断。 四.控制系统的总体设计方案 微型计算机的出现使计算机在逻辑处理和工业控制等方面的非凡能力得到了更好的体现。尤其是其非凡的嵌入能力对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。 随着城市建设的不断发展,楼群建筑不断增多,电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。电梯作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号(呼梯信号)以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的,因此,大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。 在目前广泛使用的电梯控制系统中,绝大多数为继电器控制型,所有的逻辑

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