基于单片机的5层电梯控制系统设计资料
基于PLC的五层电梯控制系统的设计
摘要随着大型和巨型楼宇的兴建,电梯得到了快速的发展。
在电梯逻辑控制方面,由于可编程控制器(PLC)具有编程软件采用易学易懂的梯形图语言、控制灵活方便、抗干扰能力强、运行稳定可靠、易操作、维修方便等特点,使可编程控制器(PLC)已全面代替原来的继电器控制。
将可编程序控制器(PLC)应用于电梯进行逻辑控制，大大提高了电梯可靠性、可维护性以及灵活性，延长了使用寿命.，同时缩短了电梯的开发周期。
这种电梯控制系统较原有电梯控制系统可以更容易的完成更为复杂的控制任务，其许多功能是传统的继电器无法实现的。
编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
围绕这个目标，本文首先介绍了电梯的基本结构，接着论述了各主要环节的控制部分以及控制要求，然后着重介绍了基于西门子S7-200 CPU224 PLC的电梯控制系统程序开发过程，最后通过实验装置反复调试运行以及仿真。
经测试仿真调试，该基于PLC的电梯控制系统实现了预期的功能，圆满完成了此次毕业设计的任务。
通过这次锻炼，我积累了宝贵的经验，为以后的工作打下了良好的基础。
关键词：可编程控制器，电梯控制AbstractWith the construction of large and giant buildings, elevators have been rapid developed. In the elevator logic control, programmable logic controller (PLC) whose programming software ladder language is easy to learn and easy to understand, with its f eature of control flexibility, anti-interference ability, stable and reliable, easy to operate, easy to maintain , programmable controller (PLC) has been fully replace the original relay control. Its applied to the elevator logic control, greatly improved the elevator reliability, maintainability, and flexibility to extend the service life, while reducing the development cycle of the elevator. Compared with the original elevator control system , the elevator control system can complete more complex control tasks more easily, many of its functions can not be achieved by conventional relays. PLC, which is dedicated to the industrial control computer, the hardware structure is the same as microcomputer, it uses a programmable memory for its internally stored program, which can perform the logical, sequential control, timing, counting and arithmetic operations which are user-oriented , and control various types of machinery or production processes through digital or analog input / output control.Around this goal, this design first introduces the basic structure of the elevator, and then discusses the major aspects of the control section, and control requirements, and then puts the emphasis on the elevator system based on Siemens S7-200 CPU224 PLC program development process, the final run is to through repeated testing experimental setup as well as simulation.Through the tested simulation run, the elevator system in the PLC program has achieved the desired function, I finished the graduation project tasks successfully. Through this exercise, I have accumulated valuable experience for future work and laid a good foundation for the future.Keywords: programmable logic controller ，PLC , elevator control目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (6)1.1课题研究的背景 (6)1.2电梯控制系统研究的现状 (7)1.3 论文的主要内容 (8)第二章电梯物理模型的设计 (9)2.1电梯的构造 (9)2.2 电梯的运行特点 (11)2.3拖动电机及其门电机的接线控制电路 (14)2.4 电梯控制方案的确定 (15)2.4.1 电梯继电器控制系统存在的问题 (15)2.4.2 PLC控制系统的特点及其优越性 (16)第三章硬件电路设计 (19)3.1 电梯控制系统设计思路 (19)3.2 五层电梯控制要求分析 (20)3.3 PLC选型 (21)3.3.1 PLC控制系统的I/O点数计算 (21)3.3.2 CPU及其扩展模块的选择 (23)3.3.3 CPU及其扩展模块的简介及安装 (25)3.4 I/O点数的扩展和编址 (36)3.5 PLC输入输出点的分配 (38)3.6 PLC和电梯模型接线图 (39)第四章电梯控制系统软件的设计 (40)4.1电梯控制系统软件开发流程图 (40)4.2 STEP 7编程软件的编程语言及基本指令 (41)4.2.1 STEP 7编程软件的编程语言 (41)4.2.2 STEP 7编程软件的基本指令 (42)4.3 轿厢开关门程序及仿真 (43)4.4 轿厢开门复位程序及仿真 (47)4.5 门电机关门、复位程序及仿真 (49)4.6 电梯自动选向程序设计及仿真 (52)4.6.1 电梯轿厢下行条件 (52)4.6.2 电梯轿厢上行条件 (60)4.7 轿厢内呼及轿厢外呼指示与复位 (67)第五章系统调试 (72)5.1 硬件调试 (72)5.2 软件调试 (72)5.3 综合调试 (73)设计总结 (74)参考文献 (76)致谢 (77)附录PLC电梯控制梯形图 (78)第一章绪论1.1课题研究的背景电梯是将机械原理应用、电气技术、微处理器技术、系统工程学、人体工程学及空气动力学等多学科和技术集于一体的机电设备，它是建筑物中的永久性垂直交通工具。
【精品】基于PLC的5层电梯控制系统的设计毕业论文设计
河北机电职业技术学院毕业论文基于PLC的5层电梯系统的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）目录摘要 (4)1电梯简介 (5)1.1电梯的基本分类 (5)1.1.1按用途分类 (5)1.1.2 按驱动系统分类 (6)1.2电梯的型号 (7)1.3电梯的主要参数及规格尺寸 (9)1.4电梯控制技术 (10)1.5常用交流调速电梯的特点 (12)1.6电梯的工作原理 (14)2 PLC可编程序控制器 (16)2.1 PLC的起源与发展 (16)2.2 PLC控制系统与其他工业控制系统的比较 (18)2.2.1 PLC控制系统与继电器控制系统的比较 (18)2.2.2 PLC控制系统与计算机系统的比较 (19)2.2.3 PLC控制系统与集散型控制系统的比较 (21)2.3 PLC控制系统的组成 (22)2.3.1 硬件的组成 (22)2.3.2 软件的组成 (25)2.4 PLC控制系统的发展趋势 (29)3 PLC控制电梯的设计 (32)3.1电梯运行的理想曲线 (32)3.2 电梯控制系统特性 (35)3.3 I/O点数及其分配 (36)3.4 电梯内部PLC编程 (37)3.5电梯到达楼层后的停止 (40)3.6 电梯的开，关门程序 (41)3.7电梯外部操作与显示PLC程序 (41)结论 (45)参考文献 (46)致谢 (47)摘要随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。
基于单片机的五层电梯课程设计
课程设计报告课程名称微机课程设计设计题目电梯模拟运行设计专业班级自动化1041姓名王会学号1004421122指导教师刘文洲蔡长青起止时间2013.12.23---2013.12.31成绩评定电气与信息学院课程设计考核和成绩评定办法1．课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面，给出各项权重，综合评定。
该设计考核教研室主任审核，主管院长审批备案。
2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。
3．参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。
4．课程设计结束一周内，指导教师提交成绩和设计总结。
5．设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。
课程设计报告内容课程设计报告内容、格式各专业根据专业不同统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。
注：1. 课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生，设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。
2. 为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸，实习报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写。
12/13学年第二学期《单片机控制系统设计与调试》课程设计任务书指导教师：刘文洲蔡长青班级：自动化1041、2班地点：机房、单片机实验室（实训中心415）课程设计题目：电梯模拟运行设计一、课程设计目的1.本课程设计的目的在于培养学生运用已学的微机控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行微机控制系统设计的初等训练，掌握运用微机控制技术的原理、设计内容和设计步骤，为从事相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。
能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
2.独立完成一个小的系统设计，从硬件设计到软件设计，增强分析问题、解决问题的能力，为日后的毕业设计及科研工作奠定良好的基础。
3. 能够上网查询器件资料，培养对新知识新技术的独立的学习能力和应用能力。
二、课程设计内容（包括技术指标）模拟5层楼的电梯运行，对电梯外部按键和内部按键进行识别，经单片机分析后发出控制信号，显示电梯的运行楼层，模拟电梯运行。
基于PLC的五层电梯控制系统的设计
1 引言随着科学技术和社会经济的发展，高层建筑已经成为现代城市的标志。
电梯作为垂直运输工具，承担着大量的人流和物流的输送，在建筑物中有相当重要的作用。
是现代城市生活中必不可少，且应用最广泛的垂直交通运输工具[1]。
1.1 设计背景电梯是垂直运行的电梯(通常可简称为电梯)、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。
伴随我国城镇化进程的加速，电梯已成为城镇居民生产、生活不可或缺的垂直交通工具，在提升公众的生产、生活效率与质量的同时，其安全工作也成为一项民生工程，其安全状况倍受公众与媒体关注。
(一)安全形势总体平稳在电梯数量快速增加情况下，电梯事故稳中有降，保持了总体平稳的安全形势。
从2005年开始，平均每年电梯事故起数在40起、死亡人数在30人左右。
电梯万台事故率和万台死亡人数稳步下降，2010年电梯万台事故率0.26，万台死亡人数0.17，均小于特种设备平均水平，也小于锅炉压力容器等其他特种设备[1]。
(二)近年事故原因分类近年电梯事故中，违章操作引发的事故较为突出，事故中受到伤害的人员以普通乘客最多。
●事故产生原因中，违章操作62.7%，设备缺陷22.7%，意外8.0%，非法使用设备6.6%。
●事故中受伤害人员中普通乘客50%，维护保养人员13%，安装工人12%，电梯操作人员4%，其它包括保安等未经培训的人员21%。
(三)电梯数量快速增长截至2010年底，全国在用电梯总数已经达到162.8万台，并以每年20%左右的速度高速增长，每年新增电梯数在30万台以上，占全球每年新增电梯总量的一半以上。
上海、北京等几个城市在用电梯数量已超过10万台。
目前，我国电梯年产量、电梯保有量、年增长量均世界第一。
上海超过纽约成为全世界电梯最多的城市[5]。
1.2 电梯的起源与趋势●公元前236年,古希腊的阿基米德设计出一种人力驱动的卷筒式卷扬机。
●1850年，美国人亨利·沃特曼制作出世界第一台以蒸汽机为动力的卷扬机。
基于PLC的五层电梯控制系统的设计
基于PLC的五层电梯控制系统的设计引言电梯作为现代建筑中不可或缺的一部分，为人们提供出行便利。
本文旨在设计一个基于可编程逻辑控制器（PLC）的五层电梯控制系统，以确保电梯安全、高效地运行。
系统设计1. 电梯控制器PLC作为电梯控制系统的核心部分，负责处理和响应各种指令和信号。
其主要功能包括：- 接收来自用户的请求信号，如上行、下行、停止等；- 监控电梯运行状态，如位置、速度等；- 控制电梯运行，包括开启、关闭门以及楼层间的移动；- 处理故障和紧急情况，如停电和火灾。
2. 急停系统为了确保乘客和电梯的安全，我们设计了一个可靠的急停系统。
当系统检测到紧急情况时，PLC将立即向电梯发送停止信号，停止在当前楼层并打开门以供乘客疏散。
3. 楼层选择系统为了方便乘客选择所需的楼层，我们设计了一个楼层选择系统。
在电梯门口和每一层楼的电梯入口处安装触摸屏，乘客可以通过触摸屏选择所需的楼层。
PLC将接收到的楼层信号转化为控制指令，使电梯按照所选楼层运行。
4. 电梯调度算法为了提高电梯的运行效率和乘客体验，我们采用了一个高效的电梯调度算法。
该算法根据乘客的楼层选择、电梯的当前位置和运行状态，智能地决定电梯的移动方向和最佳路径，使电梯能够以最短的时间满足乘客请求。
5. 门控制系统为了确保乘客和电梯的安全，我们设计了一个可靠的门控制系统。
当电梯运行时，门将自动关闭并锁定，以防止乘客意外摔落。
当电梯到达目标楼层时，门将自动开启，乘客可安全进出电梯。
结论基于PLC的五层电梯控制系统的设计可以有效地提高电梯的运行效率和乘客体验，并保证乘客和电梯的安全。
这个系统通过使用PLC作为核心控制器、急停系统、楼层选择系统、电梯调度算法和门控制系统等模块，实现了自动化、智能化和可靠性强的电梯控制功能。
在未来的研究中，我们可以进一步优化和改进设计，以适应更高楼层和更复杂的电梯环境。
基于plc的5层电梯控制系统设计
基于PLC的5层电梯控制系统设计摘要本文介绍了基于PLC（可编程逻辑控制器）的5层电梯控制系统的设计方案。
首先，对电梯系统的结构和工作原理进行了简要概述。
然后，提出了基于PLC的控制系统设计方案，并详细解释了其各个组成部分的功能和工作流程。
最后，本文重点讨论了安全性和可靠性优化措施，以确保电梯系统的正常运行和乘客的安全。
1. 引言电梯作为现代建筑中必备的交通工具之一，在大楼中的运行和控制起着重要作用。
为了确保高效、安全和可靠的运行，设计一套稳定的电梯控制系统至关重要。
本文提出了一种基于PLC的电梯控制系统设计方案，通过对PLC技术的应用，可以实现对电梯的精确控制和故障检测，以及对电梯系统的安全性和可靠性的提升。
2. 电梯系统概述电梯系统一般由电梯本体、控制系统和门禁系统组成。
其中，电梯本体包括电动机、起重机、门机等，控制系统负责控制电梯的运行和停靠，门禁系统用于控制电梯的进出门。
3. 基于PLC的电梯控制系统设计基于PLC的电梯控制系统主要由以下几个部分组成：3.1 按键输入模块按键输入模块用于接收乘客在每层楼按下的上升和下降按钮信号。
当有乘客按下按钮时，按键输入模块将信号发送给PLC进行处理。
3.2 PLC 控制模块PLC控制模块是整个电梯控制系统的核心部分，它负责根据接收到的信号控制电梯的运行和停靠。
基于现场输入信号，PLC控制模块可以判断电梯当前的运行状态，并根据设定的算法确定下一步的运行方向和目标楼层。
3.3 转动电机控制模块转动电机控制模块负责控制电梯本体的电动机以实现电梯的上升和下降。
根据PLC控制模块的指令，转动电机控制模块调整电动机的转速和转向，以使电梯到达目标楼层。
3.4 门禁控制模块门禁控制模块用于控制电梯的门的打开和关闭。
当电梯到达目标楼层时，门禁控制模块会接收到PLC控制模块的信号，然后打开门，允许乘客进出电梯。
同时，门禁控制模块还负责检测门的状态，以确保乘客的安全。
4. 安全性和可靠性优化措施为了提高电梯系统的安全性和可靠性，我们可以采取以下措施：•安装紧急停车按钮：乘客可以在紧急情况下按下按钮停止电梯运行。
plc课程设计-五层楼电梯plc控制程序设计
PLC 课程设计参考
一、电梯轿内程序设计 1）五层楼轿内呼叫指示灯
电梯内部的五个呼叫按钮，指定的是电梯的运行目标。因此在电梯未达到指 定目标时，该层呼叫灯应一直有显示（为红），因此输出时就应该使用保持继电 器。另外，当电梯达到指定楼层时，呼叫灯应该灭掉，即保持继电器断开。
先以一层内呼叫灯为例，所得的程序如下图所示。
电梯下降程序的编写方法与上升程序的编写方法相似。 需要指出的是：电梯上升与下降都是建立在开门和关门继电器线圈不接通的 情况下。因此，在电梯上升与下降的过程中要将这两个因素考虑在内。
a.电梯在到达指定楼层后，电梯门会自动打开，经一段延时 自动关闭，在此过程中，支持手动开门或关门；
b.各楼层显示值为该层所在位置，且上行与下行指示灯均灭 。
2021/8/8
PLC 课程设计参考
二、实际运行中的情况分析
1. 分类分析 1) 电梯上行分析：
若电梯在上行过程中，某楼层有呼叫产生时，可分以下两 种情况： a.若呼叫层处于电梯当前运行层之上目标运行层之下,则电 梯应在完成前一指令之前先上行至该层,完成该层呼叫后再 由近至远的完成其它各个呼叫动作； b.呼叫层处于电梯当前运行层之下，则电梯在完成前一指 令之前不响应该指令，直至电梯重新处于待命状态为止。
2021/8/8
PLC 课程设计参考
电梯由二层上升到五层、三层上升到五层、四层上升到五层的编程思路与一 层上升到五层相似，不同之处为上升条件同某层位灯逻辑“AND”运算之后还 应排除电梯下降指示的情况，这里将电梯下降指示灯的常闭触点与之串联。另 外由于电梯上升，电梯门应关门，电梯下降线圈应断电，这又是和以上程序块 取逻辑“AND”与的过程。
2021/8/8
【精品】基于PLC的五层电梯控制系统设计_毕业论文设计
基于PLC的五层电梯控制系统设计电气工程及其自动化专业来红雨【摘要】电梯不仅仅是高层建筑里的必备设施，在多层建筑里也是不可缺少的垂直运输工具。
据此本文在阐述电梯的结构和可编程控制器的结构和工作原理的基础上，针对5层5站电梯，使用西门子200可编程控制器，设计了电梯的控制系统。
实现了电梯的指层控制、轿内与各层厅站呼梯指令的记录、电梯运行方向和停靠的层站的控制，自动运行和自动开关门等功能。
这种电梯控制系统应用于实际运行的电梯中，运行结果表明：电梯控制系统安全性和可靠性高，日常保养维护和故障检修方便，运行成本低。
【关键词】电梯；控制系统；可编程控制器；西门子200Design of Five-storey Elevator Control System Based on PLC Electrical Engineering and Automation Specialty LAI Hong - yu Abstract: The elevator is not only the necessary facility in the high-rise building, but also the essential vertical transport means in the multi—layered construction. This article elaborated the elevator structure，the structure and the working principle of the programmable logic controller．Aim at the elevator of 5 storey and 5 stations，I design this elevator control system by the use of S7-200 programmable logic controller. These modules achieve the functions：fingering out the location of the cabin，registering the instructions from the cabin and the station hall．choosing the direction and the station of elevator follow these instructions，operating elevator and door automatically，and other functions. This elevator control system applies in the actual operating elevator．The operating result indicated：its security and reliability ale high, the routine maintenance and the trouble shooting are convenient, the elevator operating cost is low.Keywords: Elevator; controller system; programmable logic controller; S7-200目录1 引言 (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 国内外发展状况 (2)2 西门子S7系列可编程序控制器的介绍 (2)2.1 可编程控制器的基础认识 (2)2.2 可编程序控制器的工作方式 (4)2.3 可编程序控制器的编程语言 (5)3 电梯控制系统的硬件设计 (6)3.1 电梯硬件框图及控制要求分析 (6)3.2 可编程控制器的选型 (7)3.3 交流双速电梯的主电路 (7)3.4 门机电路、抱闸电路、门锁及安全运行电路 (9)3.5 电梯的主要电气设备 (9)3.6 输入输出设计 (12)3.7 楼层位置显示功能 (12)3.8 设计流程图 (13)4 电梯控制系统的软件设计 (14)4.1 电梯的自检状态 (15)4.2 电梯的正常工作状态 (15)4.3 电梯开关门控制 (15)4.4 层楼信号产生与消除 (17)4.5 内选指令的登记与消除 (18)4.6 外呼信号的登记与消除 (20)4.7 电梯的上、下行定向 (22)5. 程序的仿真及调试 (24)5.1 创建项目 (24)5.2 程序的编写 (25)5.3 程序的编译及调试 (25)结束语 (27)参考文献 (28)附录 (29)致谢 (30)1 引言1.1 课题研究背景和意义电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。
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《微机原理及接口技术》课程设计说明书设计题目：基于单片机的5层电梯控制系统设计设计人：指导教师：专业班级：电子信息工程2013－3 所在学院：电子通信与物理学院2006年7月摘要摘要随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯则成了高层楼房的必须设备。
电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。
单片机在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。
由于单片机具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能，在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与单片机很好的结合，很好的实现了对升降的控制。
同时，电梯中可以显示温湿度以及实时时间，为人们的出行乘坐电梯提供了方便。
因此设计出一款基于单片机的电梯控制系统，并显示精度高、稳定性好、能报警的温湿度显示系统及电子万年历具有重要实际意义。
关键字AT89C51；AT89C52；ULN2003A，CD4511，SHT10，DS1302目录一、温湿度显示报警系统及电子万年历的设计1、确定设计方案 (3)1.1温湿度显示报警系统的设计方案 (3)1.2电子万年历的设计方案 (3)2、逻辑总框图 (4)3、系统硬件电路的设计 (5)3.1主控制电路 (5)3.2振荡电路 (5)3.3复位电路 (6)3.4温湿度测量及传感器介绍 (6)3.5电子万年历时钟芯片介绍 (8)3.6显示电路 (9)3.7报警电路 (10)4、仿真与调试 (11)4.1温湿度仿真原理图 (11)4.2电子万年历仿真原理图 (11)二、电梯控制系统的设计1、方案论证 (12)2、电梯控制器原理图 (13)3、电梯硬件电路的设计 (13)3.1单片机最小系统 (13)3.2电梯外部电路 (14)3.3电机驱动电路 (15)3.4楼层显示电路 (15)4、调试 (16)三、总结体会 (17)四、参考文献 (18)五、附录（程序)摘要摘要：随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯则成了高层楼房的必须设备。
电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。
单片机在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。
由于单片机具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能，在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与单片机很好的结合，很好的实现了对升降的控制。
同时，电梯中可以显示温湿度以及实时时间，为人们的出行乘坐电梯提供了方便。
因此设计出一款基于单片机的电梯控制系统，并显示精度高、稳定性好、能报警的温湿度显示系统及电子万年历具有重要实际意义。
关键字AT89C51；AT89C52；ULN2003A ， CD4511，SHT10，DS1302一、温湿度显示报警系统及电子万年历的设计1、确定设计方案1.1温湿度显示报警系统的设计方案温湿度报警系统的设计以单片机AT89C51为核心，利用温湿度传感器SHT10,通过控制单片机的P1口的一些端口来调节当前温湿度的显示，完成了温湿度的显示报警功能，在程序中设置温湿度范围后，达到指定范围后让LED灯的闪亮来实现温湿度控制的效果，让LED1602液晶屏接到单片机的串口上，赋值来控制1602的显示。
整个方案设计包含四个部分，即：单片机最小系统部分、显示部分、温湿度数据采集部分、报警部分。
1.2电子万年历的设计方案电子万年历，系统分为主控模块、时钟电路模块、按键扫描模块，LCD显示模块，电源电路、复位电路、晶振电路等模块。
主控模块采用AT89C52单片机，按键模块用四个按键，用于调整时间，显示模块采用LCD1602，显示功能强大，利于控制。
时钟电路模块采用DS1302时钟芯片实现对时间、日期的操作。
2、逻辑总框图:温湿度报警系统的总体设计框图如下图所示万年历的总体设计框图如下图所示。
3 系统硬件电路的设计3.1主控制系统温湿度报警系统选用AT89C51单片机作为中央处理器。
电子万年历选用AT89C52单片机作为中央处理器。
3.2振荡电路振荡电路图（3）所示，时钟振荡电路用于产生单片机正常工作时所需要的时钟信号，电路由两个30pF的瓷片电容和一个12MHz的晶振组成，并接入到单片机的XTAL1和XTAL2引脚处，使单片机工作于内部振荡模式。
此电路在加电后延迟大约10ms振荡器起振，在XTAL2引脚产生幅度为3V左右的正弦波时钟信号，其振荡频率主要由石英晶振的频率决定。
电路中两个电容C1、C2的作用使电路快速起振，提高电路的运行速度。
图（3）时钟振荡电路图图（4）复位电路3. 3复位电路复位RST 9在振荡器运行时，有两个机器周期（24个振荡周期）以上的高电平出现在此引腿时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。
3．4温湿度测量发布一组测量命令（‗00000101‘表示相对湿度RH，‗00000011‘表示温度T）后，控制器要等待测量结束。
这个过程需要大约20/80/320ms，分别对应8/12/14bit 测量。
确切的时间随内部晶振速度，最多可能有-30%的变化。
SHT10通过下拉DATA 至低电平并进入空闲模式，表示测量的结束。
由于实际温度与测试参考温度25℃(~77℉)的显著不同，湿度信号需要温度补偿。
温度校正粗略对应于0.12%RH/℃@50%RH。
true C 1 2 RH linear RH = T −25 ⋅t + t ⋅SO + RH °SHT10引脚（1）电源引脚VDD、GND （2）串行时钟输入SCK （3）串行数据DATA时钟电路主要由时钟芯片DS1302、备用电池、晶振等几部分组成。
图（5） DS1302管脚图图（6） DS1302时钟电路DS1302各引脚的功能为：8: Vcc1：备用电池端；1: Vcc2：5V电源。
7: SCLK：串行时钟，输入；6: I/O：数据输入输出口；5: CE/RST：复位脚；2、3: X1、X2 是外接晶振脚（32.768KHZ的晶振）；4: 地（GND）。
DS1302有关日历、时间的寄存器：3.6显示电路1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。
7、报警电路图当启动仿真程序时，用手调节传感器上的按键时，可以调节温度与湿度的数据转换和相应的温湿度显示数据的递增或递减。
4、仿真与调试4.1温湿度仿真原理图4.2电子万年历仿真原理图二、电梯控制系统的设计1、系统方案论证按照题目要求，电梯控制系统由中心控制模块、用户选择楼层输入模块、电机控制与驱动模块和显示等组成。
方案一采用CPLD 器件作为控制中心，对整个系统的运作进行统一管理，但这种方案要求平时有很多的知识积累和较强的专业水平，实现起来比较困难且器件较贵，不符合经济要求，而且升降电机的控制，运行时间的测量、显示等还需要单片机的配合。
方案二采用单片机为核心，扩展相关的接口电路，实现全系统的控制，由于单片机技术目前较为成熟，自身资源丰富，硬件设计简单，并且我们在设计中尽量用软件代替硬件，可以节约成本，提高可靠性。
另外单片机小系统价格便宜，符合经济性要求。
同时电梯采用步进电机进行驱动，因为步进电机可经直接接收数字信号，用单片机控制非常方便，定位准确，调速简单。
比较适合此控制系统的要求。
2、电梯控制器原理框图3、电梯硬件电路的设计3.1单片机最小系统图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。
3.2电梯外部电路图3.2矩阵键盘电路该矩阵键盘由14个按键组成，电源处接上拉电阻。
第一排（F1、F2、F3、F4、F5）分别代表，进入电梯内部选择目的楼层；第二排（U1、U2、U3、U4、START）分别代表电梯外部一楼至四楼选择电梯上升以及电梯开动；第三排（D2、D3、D4、D5）代表二楼至五楼选择电梯下降。
程序编写的时候采用列扫描法，若某一列有按键按下，通过延时消抖再次判断，相应的行线端口电平被拉低，若无键按下，则行线一直保持高电平。
如图3.2所示。
3.3电机驱动电路图3.3 电机驱动电路此次采用了步进电机，步进电机驱动为ULN2003，工作时耐高压、大电流，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。
通过软件部分控制电机正转反转，实现电梯的升降。
3.4楼层显示电路图3.4 楼层显示电路楼层显示部分采用了七段共阴极数码管，由显示译码器CD4511驱动。
到达指定楼层将对应楼层的代码发送给CD4511，再转译给数码管显示。
其中A、B、C、D为输入端口，QA、QB、QC、QD、QE、QF、QG为输出端口。
BI是消隐输入控制端，BI为0时，数码管处于熄灭状态，不显示数字；BI为1时，显示数字。
LT为测试输入端，当BI=1，LT=0时，译码输出全为1，不管ABCD的输入状态，七段均发亮；BI=1，LT=1则正常译码显示。
LE为锁定控制端，当LE=0时允许译码输出，LE=1时则保持之前状态。
4、调试首先按照最初电路设计进行连接电路，然后写入程序，再运行测试。
分别按下不同的键（不同楼层、上升或下降）测试显示情况，出现错误则查电路、找程序，直至修改运行成功。
三、总结与体会通过这次课程设计，我们了解了基于51单片机的模拟电梯的相关设计，也掌握了51单片机相关应用，对以后的单片机深入学习及应用打下基础。
此次设计要求软硬件结合，使我们懂得了硬件设计与软件编程同样重要。
硬件设计中的不足对软件仿真结果有极大的影响，然而软件设计运行的不足同样不能仿真成功，所以两方面都要学好，都要弄懂，才能软硬结合，实现更好地结果。
此次课程设计我们三人一组分别不同的部分，其中靳湘楠负责电梯内部温湿度的检测实现，使电梯更人性化；常艳慧负责万年历时间的显示部分，给乘客带来方便；王光彩负责电梯控制部分，实现电梯的正常运行。
三人一组分工明确，相互帮助，实现了最终的结果。
当然，我们的设计也存在一些不足，电梯上下行的优先顺序没能实现，超重检测部分、报警部分都可以加以实现，由于时间紧迫，截止交课程设计报告只能进行至此。
不过还是要感谢老师的帮助，最终实现了电梯功能。
参考文献[1] 谭浩强C程序设计（第三版）清华大学出版社[2] 何宾STC单片机原理及应用清华大学出版社[3] 王选民智能仪器原理及设计清华大学出版社致谢页面页眉设置、字体、字号、打印格式同论文主体部分。
2、温湿度显示#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include<stdio.h>#include<string.h>#include<absacc.h>#include<math.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define TEMPUP 28 //温度上限#define TEMPDOWN 0 //温度下限#define HUMDOWN 70 //湿度上限#define HUMUP 10 //湿度下限sbit LcdRs=P2^0; //1602液晶端口定义sbit LcdRw=P2^1;sbit LcdEn=P2^2;sbit led1=P3^0;//报警灯端口定义sbit led2=P3^4;sbit ACC0=ACC^0;sbit ACC7=ACC^7;bit start;uchar str[7];#define LCD_COMMAND 0 //命令#define LCD_DATA 1 //数据#define LCD_CLEAR_SCREEN 0x01 //清屏#define LCD_HOMING 0x02 //光标返回原点//设置显示模式************************************************************ #define LCD_SHOW 0x04 //显示开#define LCD_HIDE 0x00 //显示关#define LCD_CURSOR 0x02 //显示光标#define LCD_NO_CURSOR 0x00 //无光标#define LCD_FLASH 0x01 //光标闪动#define LCD_NO_FLASH 0x00 //光标不闪动//设置输入模式************************************************************ #define LCD_AC_UP 0x02#define LCD_AC_DOWN 0x00#define LCD_MOVE 0x01 //画面可平移#define LCD_NO_MOVE 0x00unsigned char LCD_Wait(void);void LCD_Write(bit style,unsigned char input);/***********1602液晶显示部分子程序****************/void delay(uint z) //延时函数{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void LCD_Write(bit style,unsigned char input){LcdRs=style;P0=input;delay(5);LcdEn=1;delay(5);LcdEn=0;}void LCD_SetDisplay(unsigned char DisplayMode) //设置输出{LCD_Write(LCD_COMMAND,0x08|DisplayMode);}void LCD_SetInput(unsigned char InputMode) //设置输入{LCD_Write(LCD_COMMAND,0x04|InputMode);}void LCD_Initial() //初始化LCD函数{LcdEn=0;LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38); //8位数据端口,2行显示,5*7点阵LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38);LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR); //开启显示,无光标LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN); //清屏LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE); //AC递增,画面不动}void GotoXY(unsigned char x,unsigned char y)//液晶字符输入的位置{if(y==0)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|x);if(y==1)LCD_Write(LCD_COMMAND,0x80|(x-0x40));}void Print(unsigned char *str) //将字符输出到液晶显示{while(*str!='\0'){LCD_Write(LCD_DATA,*str);str++;}}void zhuanhuan(float a)//浮点数转换成字符串函数{memset(str,0,sizeof(str));sprintf(str,"%f",a);}void welcome()//初始界面函数{LCD_Initial();GotoXY(0,0);Print("Welcome!");GotoXY(0,1);Print("Code of sht10");delay(200);}void delay_n10us(uint n) //延时n个10us@12M晶振{uint i;for(i=n;i>0;i--){nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}}/*********************第一部分LCD1602设置END****************************************//*********************第二部分SHT10设置START**************************************/sbit SCK=P1^0;//定义通讯时钟端口sbit DATA=P1^1;//定义通讯数据端口typedef union{unsigned int i; //定义了两个共用体float f;}value;enum {TEMP,HUMI}; //TEMP=0,HUMI=1#define noACK 0 //用于判断是否结束通讯#define ACK 1 //结束数据传输#define STATUS_REG_W 0x06 //000 0011 0#define STATUS_REG_R 0x07//000 00111#define MEASURE_TEMP 0x03//000 0001 1#define MEASURE_HUMI 0x05//000 0010 1#define RESET 0x1e //000 1111 0/****************定义函数****************/void s_transstart(void); //启动传输函数void s_connectionreset(void); //连接复位函数char s_write_byte(unsigned char value); //SHT10写函数char s_read_byte(unsigned char ack); //SHT10读函数char s_measure(unsigned char*p_value,unsignedchar*p_checksum,unsigned char mode); //测量温湿度函数void calc_dht90(float*p_humidity,float*p_temperature); //温湿度补偿void s_transstart(void){DATA=1;SCK=0; //Initial state_nop_();SCK=1;_nop_();DATA=0;_nop_();SCK=0;_nop_();_nop_();_nop_();SCK=1;_nop_();DATA=1;_nop_();SCK=0;}void s_connectionreset(void) //连接复位函数{unsigned char i;DATA=1;SCK=0; //Initial statefor(i=0;i<9;i++) //9 SCK cycles{SCK=1;SCK=0;}s_transstart(); //transmission start}char s_write_byte(unsigned char value) //SHT10写字节函数{unsigned char i,error=0;for(i=0x80;i>0;i/=2) //shift bit for masking{if (i&value) DATA=1;//masking value with i,write to SENSI-BUS else DATA=0;SCK=1; //clk for SENSI-BUS_nop_();_nop_();_nop_();//pulswith approx.3 usSCK=0;}DATA=1; //release DATA-lineSCK=1; //clk#9 for ackerror=DATA; //check ack (DATA will be pulled down by DHT90),DATA 在第9个上升沿将被DHT90自动下拉为低电平。