基于单片机的电梯控制系统设计

第1章绪论

1.1选题背景

电梯属于垂直提升运输设备，起源于我国古代农业和建筑的原始提升工具。公元前十一世纪，我国北方劳动人民发明了辘轳。公元前236年，希腊人阿基米德设计出一种人力驱动的卷筒式卷扬机，共造出三台，安装在妮罗宫殿里。在瓦特发明了蒸汽机之后，于1850年，在美国纽约市出现了世界上第一台由亨利·沃特曼制作的以蒸汽机为动力的卷扬机。1852年美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥梯斯发明了世界上第一部以蒸汽机为动力、配有安全装置的载人升降机。这便是世界上第一部备有安全装置的客梯，在1857年被安装在纽约市豪华商厦里。在此期间，英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。随着水压梯的发展，蒸汽梯也就被淘汰了。后来发展为采用油压泵和控制阀的液压梯，而直到今天液压梯仍在使用。

在1889年，美国奥梯斯升降机公司推出了世界第一部以电动机为动力的升降机，这才开始出现了名副其实的电梯，同年在纽约市的马累特大厦安装成功。在1903年，又将卷筒式驱动方式改进为槽轮式(即曳引式)驱动。所谓卷筒式驱动，是将曳引绳缠卷在卷筒上来提升重物，而槽轮式也称为曳引式驱动，是在曳引绳的一端提升重物，另一端为平衡重，依靠曳引绳和曳引轮的绳槽之间的摩擦来驱动重物作垂直运动。因此，只要在曳引系统的容量和强度允许范围内，通过改进曳引绳的长度就可适应不同的提升高度，而不再像卷筒式那样受卷筒长度限制。此外，当重物或平衡重碰底时，曳引绳与曳引槽会由于摩擦力减小而打滑，从而避免了像卷筒式那样，在失控时造成的曳引绳断裂等严重事故的发生。

曳引式驱动可以使用多条曳引绳，而卷筒式驱动方式使用的曳引绳条数却受到限制。曳引式驱动方式为长行程并具有高度安全性的现代电梯奠定了基础。

当时的电梯使用直流电动机驱动，用改变串接在电枢回路中的电阻值的方法来调节电梯运行速度。后来发明了交流感应电动机，在1900年开始用于驱动电梯。最初的交流电动机只是单速的，电梯运行性能很不理想。直到发明了交流双速电动机，才基本满足了电梯的运行要求。

随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多。所以，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。尽管交流电动机结构简单，造价便宜，但在调速性能方面却难以满足更高的要求，而对直流电动机来讲，由于后来采用了发电机一电动机组调速系统，能较好地满足电梯调速的高要求。因此，在20世纪前半叶，电梯的电力拖动，尤其是高层建筑物中的电梯速度的调节，几乎都是采用直流调速系统来实现的。

1900年美国奥梯斯电梯公司制造出世界上第一台自动扶梯。

1915年已设计成功电梯自动平层控制系统。

1933年美国制造出6m/s的高速电梯。

在第二次世界大战以后，美国的建筑业得以快速发展，促使电梯也进入发展时期，新技术被广泛用于电梯。1949年研制出4-6台电梯的群控系统。1955年出现了真空电子管小型计算机控制的电梯。1962年在美国己出现了8.5m/s的超高速电梯。

在1967年将固体晶闸管用于电梯拖动系统。随着电力电子技术的发展，在用晶闸管取代直流发电机一电动机组的同时，研制出了交流调压调速系统，是交流电梯的调速性能得到了明显改善。

1976年将微处理器应用于电梯。

1977年日本三菱电机株式会社开发出了lOm/s的超高速电梯。

至此，电梯的控制技术有了很大发展。

进入80年代，电梯控制技术又有了新的变化。由于固体功率器件的不断发展和完善以及微机技术的应用，出现了交流变频调速系统。1984年在日本己将其用于2m/s以上的高速电梯。1985年以后，又将其延伸到中、低速交流调速电梯。交流变频调速技术被认为是电梯行业的当代技术。

1985年日本生产出世界上第一台螺旋式自动扶梯，使其明显减少了占地面积。

1993年日本生产的12.5m/s世界上最高速的交流变频调速电梯已投入运行。

当前，在电梯电力拖动方面，除了大容量电梯还采用直流拖动系统以外，用交流变频调速方式取代直流调速方式，以成为高速电梯的主流。

应用微机全面取代继电器控制逻辑实现闭环控制，可进一步提高电梯的性能和可靠性，并可降低现场调试要求，是电梯控制技术的方愉。

电梯群控系统是现代电梯的技术的又一重要组成部分。它不但有完善的分区服务、运行监控、客流交通统计分析等功能，还具备故障诊断功能。

在电梯品种方面，出现了双层电梯、大吨位的集装箱电梯等。

为适应摩天大楼对电梯的特殊要求，目前正在研制无绳直线驱动电梯。

对于电梯的曳引机，目前除了中、低速范围的电梯还采用蜗轮副减速装置外，其他均已采用圆柱斜齿轮曳引系统，使效率提高了15%-25%.

此外，用电子位置传感器取代机械选层器、用更先进的装置取代门安全触板、增设轿厢内通信设施以及轿厢非安全门区语音提醒和运行状态语音报告等装置，也是电梯技术现代化的体现。

对现代化电梯性能的衡量，主要着重于可靠性、安全性和乘坐的舒适性。此外，对经济性、能耗、噪声等级和电磁干扰程度等方面也有相应要求。随着时代的发展，对人在与外界隔离封闭的电梯轿厢内心理上的压抑感和恐惧感也有所考虑。因此，提倡对电梯进行豪华性装修，比如:轿厢内用镜面不锈钢装演、在观光电梯井道设置宇宙空间或深海景象;进而主张电梯、扶梯应与大自然相协调，在扶梯的周围种植花草;在轿厢壁和顶棚装饰某些图案甚至是有变化的图案，并且在彩色调配上要令人赏心悦目;在轿厢内播放优美的音乐，用以减少烦躁;在轿厢内播放电视节目，乘客可收看天气预报、新闻等。

时至今日，电梯已进入了全面发展的新时期。

1.2 国内外电梯发展现状

当今世界，电梯的生产情况与使用数量已经成为衡量一个国家工业现代化程度的标志之一。在一些发达的工业国家，电梯的使用相当普遍。

世界上有名的几家电梯公司，诸如:美国奥梯斯公司、瑞士讯达公司、日本三菱和日立公司、芬兰科恩等，其电梯的产量已占世界市场的51%。其中，奥梯斯公司和三菱公司是世界上最大的电梯生产企业。

目前，国外除了以交流电梯取代直流电梯以外，在低层楼房越来越多的使用液压电梯。此外，家用小型电梯将成为电梯家族中新的组成部分。

电梯是集机电一体的复杂系统，不仅涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，还要考虑可靠性、舒适感和美学等问题。而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。事实上，在电梯上己经采用了多项安全保护措施。在设计电梯的时候，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。然而，只有电梯的制造，安装调试、售后服务和维修保养都达到高质量，才能全面保证电梯的最终高质量、在国外，己“法规”实行电梯制造、安装和维修一体化，实行由各制造企业认可的、法规认证的专业安装队和维修单位，承担安装调试、定期维修和检查试验，从而为电梯运行的可靠性和安全性提供了保证。因此，可以说乘坐电梯更安全。美国一家保险公司对电梯的安全性做过认真地调查和科学计算，其结论是:乘电梯比走楼梯安全5倍。据资料统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。

解放前，国内只有2000台电梯，几乎没有电梯生产企业。解放后，随着我国经济建设的发展，电梯企业应运而生。我国的电梯企业由60年代开始起步，到了70年代己初具规模。

改革开放以来，我国电梯的需求量急剧上升。在我国通过引进国际电梯标准以及发达国家的先进产品和技术，产生了一支以中外合资企业为主体的外向型企业队伍。如中国迅达公司、天津奥梯斯公司、上海三菱公司、苏州迅达公司和广州电梯工业公司等企业，就是通过合资和补偿贸易方式，引进发达国家的先进管理和技术，不断改善现有产品结构和管理体制，使企业素质和产品质量都提高到了一个新水平，推出一代电梯新产品

目前，交流调压调速电梯技术已趋成熟，一些企业都有成功的产品。微机控制电梯是电梯技术的方向，一些生产企业与科研单位相结合，相继推出了微机控制的电梯新机型，使控制功能得到增强，电梯的性能得到改善，明显提高了可靠性。除了合资企业外，也有其他厂家开发出了变频调速电梯新产品。另外，用可编程序控制器取代继电器控制系统的机型对单梯进行控制还是有前途的。有些生产企业开发了紧急供电装置、放火厅们、地震控制、自检测以及语言合成等电梯新功能;对机械系统采用了新结构、新材料、新技术和新工艺。总之，与国外先进技术水平相比，虽然还存在一定差距，但国内电梯技术正以迅猛的发展速度赶超世界先进水平。

中国电梯在亚洲市场占有越来越重要的位置，每年销售量己达1万台左右，约占亚洲市场的1150，一些合资企业在出口创汇方面也做出了贡献。

今年来，为保证电梯最终质量，在建立全国性完整的电梯管理法规、落实检查机构、壮大安装调试队伍、组建维修保养网络和提高相关人员技术素质等方面，正在进行着一系列实质性的工作。我国电梯行业，正在走向法规化，加速步入世界先进行列。

1.3本设计主要研究内容

本文主要是用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，能安排电梯停靠，从而实现电梯的基本运行情况的模拟。论文的第2章进行方案的提出与论证，分析本次设计所采用方案的可行性；第3章给出电梯控制系统的各个模块电路的设计和所需主要器件的主要参数，并介绍硬件实现的详细方案，给出本次设计的硬件原理电路图，并分点描述各模块功能；第4章给出软件实现的程序流程图，并介绍各模块所要实现的功能。第5章系统的仿真方法。

第2章系统功能介绍及方案论证

2.1电梯组成

电梯主要由以下几个部分组成：

（1）曳引系统：曳引系统的主要功能是输出与传递动力，使电梯运行。主要由曳引机、曳引钢丝绳，导向轮，反绳轮组成。

（2）导向系统：导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。主要由导轨，导靴和导轨架组成。

（3）轿厢：轿厢是运送乘客和货物的电梯组件，是电梯的工作部分。由轿厢架和轿厢体组成。

（4）门系统：门系统的主要功能是封住层站入口和轿厢入口。由轿厢门，层门，开门机，门锁装置组成。

（5）重量平衡系统：系统的主要功能是相对平衡轿厢重量，在电梯工作中能使轿厢与对重间的重量差保持在限额之内，保证电梯的曳引传动正常。主要由对重和重量补偿装置组成。

（6）电力拖动系统：电力拖动系统的功能是提供动力，实行电梯速度控制。由曳引电动机，供电系统，速度反馈装置，电动机调速装置等组成。

（7）电气控制系统：电气控制系统的主要功能是对电梯的运行实行操纵和控制。主要由操纵装置，位置显示装置，控制屏(柜)，平层装置，选层器等组成。

（8）安全保护系统：保证电梯安全使用，防止一切危及人身安全的事故发生。由限速器，安全钳，缓冲器，端站保护装置组成。

2.2电梯的工作原理

曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。

电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。安全装置保证电梯运行安全。

2.3 电梯控制系统组成框图及工作原理

该系统主要由MCU控制模块、电梯间电路模块、电梯内电路模块、控制台电路、楼层检测模块、电动机驱动模块、报警模块等7部分组成。

该系统以MCU控制模块核心，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），电梯间电路是同来让电梯外用户选择目标楼层（作为外招信号），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MCU，MCU控制电动机转动，到达目标楼层。楼层检测模块一般采用传感器，实时检测反馈给MCU，来确定的电机的转停。报警模块作为电梯的求救系统。

2.4总体方案设计与论证

方案一：采用可编程控制器（PLC）作为主要器件来控制电机的运动、内外按键的响应、按键后的电路显示等等。用PLC编程较简单，电路也不复杂，但此方案的各个模块的费用都比较高，硬件设计不灵活，故不采用本方案。

方案二：MCU采用一个单片机控制所有的按键、数码管显示、电动机的转动、传感器的输出信号等等，并对以上所有信号进行处理。单片机技术目前较为成熟，自身资源丰富，硬件设计简单，成本低，可靠性高，结合软件完全可以实现电梯运行状况的简单模拟。故采用本方案。系统框图2-1所示。

图2-1 系统总原理图

2.5单元电路的设计与论证

2.5.1 单片机最小系统

此处选用最常用的AT89C51，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C 单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列图2-2所示。

图 2-2 单片机外形及引脚

主要特性：

?与MCS-51 兼容

?4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦，循环数据保留时间：10年

?全静态工作：0Hz-24Hz

?三级程序存储器锁定

?128*8位内部RAM

?32可编程I/O线

?两个16位定时器/计数器

?5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

2.5.2 电机驱动电路模块

方案一：电机选用直流电机。

驱动部分采用电阻网络或数字电位器调整电动机的分压，从而达到调速的目的。但是电阻网络只能实现有级调速，而数字电阻的元器件价格比较昂贵。再加上一般电动机的电阻很小，但电流很大，分压不仅会降低效率，而且实现很困难。更为主要的问题是一般电动机如直流电机很难使其立即停止，达不到电梯的在定点停止的效果。

方案二：直接用步进电机及其驱动器BY-2HB03M。

直流电机在断电的时候很难控制其速度，容易出现电机不能快速停止的情况。用步进电机再加上程序控制基本上可克服上述困难。

但是基于本设计只是对电梯运行状况的模拟而已，对电机驱动这部分要求不是很严格，只需要实现电机的正反转就可以了，所以选择直流电机及常用的H桥式驱动，就可以实现电梯上升与下降的模拟。

2.5.3 报警模块

直接采用单片机控制输出口电平的高低来控制蜂鸣器的发声与否。这样做的优点是电路比较简单，控制也较简单。

2.5.4 楼层检测模块

在当下检测技术多种多样，其中光电检测方法占有十分重要的地位，不仅具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，体积小的特点，所以在此次设计当中选择光电传感器作为楼层检测部分的主要部件，完成楼层检测的功能。

2.5.4.1 光电传感器原理

光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光信号（红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件，分为脉冲式和模拟式两种，而模拟式光电传感器又分为吸收式、反射式、遮光式和辐射式，其工作原理是基于光电元件的光电特性,由于光通量是随被测量而变的,光电流就成为被测量的函数,故又被为光电传感器的函数运用状态光电传感器。

此外，光电传感器的体积很小，而敏感范围很宽，加上机壳有很多样式，所以使用范围很广。近年来，随着光电技术的发展，光电传感器已成为系列产品，其品种及产量日益增加，用户可根据需要选用各种规格产品，目前已在各种自动机上已获得广泛的应用。

此处采用脉冲式光电传感器，通过电梯行至相应楼层装有传感器的地方时，产生的电平变化，发送到单片机计数就可以确定楼层数。结构简单，易于控制。

2.5.4.2 光电传感器的选择

在本设计中选择GK-310C型光电管作为本次设计楼层检测部分主要器件。GK-310型光电管是将砷化镓红外光发光管和硅光敏三级管装在中间带槽的支架上。当槽内无物体时，砷化镓发光管发出的光直接照在硅光敏三级管的窗口上，从而产生大的电流输出，当有物体经过槽内时则挡住光线，此时光敏管的输出端为低电平，这样可识别物体的有无。

GK-310C型光电管的主要技术参数：

●最大正向电流I FMAX=50Ma

●正向压降V F＜1.5V

●反向耐压V R＞5V

●反向漏电I R≤50uA

输出特性如下：

●暗电流I D≤0.1uA

●反向耐压V BR(CEO)=20V

●光电流I L为2至3mA

●响应时间t r≤3us，t f≤4us

2.5.5 电梯内部电路、电梯间电路及控制台电路模块的设计

电梯控制系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。各楼层的电梯间：电路二、三楼的电梯间均有“上升"和“下降”选择按键，一楼只有“上升"按键，

四楼只有“下降"按键，每个按键配一只发光二极管，作为指示灯。电梯内部电路：目标楼层号1-4选择按键。每个按键配有相应指示灯。控制台电路：两个按键用于手动控制。控制电梯的“开始运行"和“停止运行"。两个指示灯，分别指示电梯当前的升降情况。

楼层显示部分用一只数码管，显示电梯当前所在的楼层。CD4511作为译码器，它是一个用于驱动共阴极 LED （数码管）显示器的 BCD 码—七段码译码器，特点如下：具有BCD 转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。以下是CD4511的详细资料：

图2-3 CD4511的引脚图

1.引脚功能：

BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。

LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入DCBA

状态如何，七段数码管均发亮，显示“8”，用来检测数码管是否损坏。

LE：锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出，LE=1时，译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。

A1、A2、A3、A4、为8421BCD码输入端

a,b,c,d,e,f,g:译码输出端，输出高电平有效。

2.CD4511的工作原理

（1）锁存功能：译码器的锁存电路由传输门和反相器组成，传输门的导通与截止由控制端LE的电平状态决定。当LE为“1”时，此时有锁存作用。

（2）译码： CD4511译码用两级或非门担任，为了简化线路，先用二输入端与非门对输入数据B、C进行组合，得出、、、四项，然后将输入的数据A、D一起用或非门译码。如图2-4 。

（3）消隐：BI为消隐功能端，该端施加某一电平后，迫使B端输出为低电平，字形消隐。消隐输出J的电平为 J= =（C+B）D+BI如不考虑消隐BI项，便得J=（B+C）D，据上式，当输入BCD代码从1010---1111时，J端都为“1”电平，从而使显示器中的字形消隐。

表 2-1 CD4511的真值表

图 2-4 8421BCD码

2.6 本章小结

在第2章当中，给出了基于单片机的电梯控制系统的系统结构框图，该设计所要完成的功能，并对系统主要功能模块方案选择进行论证以及器件的选择，以上各个模块实际电路将在下一章中详细介绍。

第3章基于单片机的电梯控制系统单元电路的设计

3.1 单片机最小系统

单片机最小系统电路如图3-1所示，单片机采用ATMEL公司的AT89C51，晶体振荡器选12MHz，C1、C2为30p瓷片电容，与晶体振荡器构成时钟电路。电容C3按键RESET构成上电复位和手动复位电路。

图3-1 单片机最小系统

3.2各楼层电梯间电路

各楼层电梯间电路如3-3~3-6图所示，此部分电路是提供给处于各个楼层电梯外的用户发出上下楼请求。按键与单片机的P1.0-P1.5分别相连，指示灯通过P0.0-P0.5来控制。其中R52、R55、R56、R59、R60和R62是上拉电阻，其作用是保证按键未按下时，端口P1.0～

P1.5为高电位。当按键按下时，端口P1.0～P1.5通过按键接地，使得P1.0～P1.5变为低电平。电容C 51~C 56的作用是消除抖动和抗干扰。各楼层电梯间的升降选择按键均与单片机P1口连接，上升按键与P1口的P1.0—P1.2连接，下降按键与P1口的P1.3~P1.5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PO 口的P0.0～P0.5连接。每个发光二极管通过一只阻值为470Ω的限流电阻接电源(V CC )，这样流经发光二极管的电流约为7．5 mA ，有适当的亮度，同时单片机的端口在不加驱动的情况下可以承受。

图3-3一层按键电路

图3-4二层按键电路

图3-6四层按键电路

图3-5 三层按键电路

P 0.0

P 0.1

P 0.2

3.3 电梯内电路

电梯内电路如图3-7所示，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，即FS1、FS2、FS3和FS4。按键与P3口的P3.0～P3.3连接，指示灯与P2口的P2.0～P2.3相连。上拉电阻R 11~R 14和电容C 41~C 14的作用同上。

P 2.0

3.5 控制台电路

控制台电路如3-8图所示。发光二极管Power 是电源指示灯，用以显示供电是否正常。采用共阴极数码管来显示当前楼层，采用CD4511作译码器，LE 接VCC ，译码器处于锁存状态。经R 31～R 37(阻值为470Ω)对数码管限流。‘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，用来控制电梯的起停。如图3-9所示，CD4511的A0-A3分别与P3.4-P3.7相连，R31-R37为限流电阻。

图3-7电梯内电路

图3-8电梯控制台电路

图3-9电梯控制台显示电路

3.6 楼层检测

在本设计当中，光电传感器电路连接图如3-10所示：如图所示，D1，T1组成红外发射-接受对管，D1通电后发出红外信号，光槽若未挡住，T1将导通，比较器LM339输出低电平，光

DISP

4

槽光线若被挡，T1截止，LM339输出高电平。利用电梯行至楼层标志处光槽光线被电梯遮挡所带来的电平变化发送到单片机P2.6计数即可实现楼层检测。

6

3.7 电动机驱动

直流电动机驱动电路主要是用来控制直流电动机的转动方向，通过改变直流电动机两端的电压可以控制电动机的转动方向。电路采用功率三级管8050和8550，以满足电动机启动的瞬间的大电流要求。

如图3-11所示输入端分别与单片机P2.4和P2.5相连，电梯上升时， P2.4输出为低电平，P2.5输出为高电平，晶体管功率放大器VT3，VT2导通，VT1，VT4截止。VT3，VT2与直流电动机一起形成回路，驱动电机正转。电梯下降时，P2.4输出为高电平，P2.5输出为低电平，晶体管功率放大器VT3，VT2截止，VT1，VT4导通，VT1，VT4与直流电动机形成回路，驱动电动机反转。4个二极管起到保护晶体管的作用。功率晶体管采用TP521光耦器驱动，将控制部分与电动机驱动部分隔离。光耦器的电源为+5V，H型驱动电路中的晶体管功率放大器VT3，VT1的发射极所加的电源为12V。

图

3-11 电动机驱动电路

3.8 报警部分

如图3-12所示，此处利用两个常用三极管CS9013，连接成达林顿管结构，此电路与单片机P2.7相连。其中R 为限流电阻，当电梯运行过程中出现故障停止， P2.7输出高电平，蜂鸣器报警，另外用户在电梯中如果遇到紧急情况也可按“HELP ”直接报警求救。

图 3-12 报警电路

P 2.4

3.8 本章小节

在本章当中，给出了本次设计电梯控制系统的各项性能指标和所需器件的特性及主要参数，并分部份阐述用硬件实现本设计各模块的详细方案，并结合方案出硬件电路图。