基于单片机的电梯制作

合集下载

基于单片机的电梯控制系统设计_毕业设计

基于单片机的电梯控制系统设计_毕业设计

本科毕业设计基于单片机的电梯控制系统设计摘要本文主要介绍了基于单片机的电梯控制系统,在本次设计中我们模拟了三层楼层的电梯的运行以及其中相应的逻辑关系。

在没有使用到真正的电梯箱和电机的情况下,我们使用LED指示灯以及电梯内部和电梯外部各个楼层的按键来模拟电梯接收到按键信号后的运行情况。

电梯控制系统的硬件部分主要由单片机最小系统模块、LED显示模块、按键中断请求模块等3部分组成。

该系统采用单片机(89C52)作为控制核心,根据各楼层按键检测结果来控制电梯并实现相应的操作。

软件部分使用C语言编程,程序部分由主程序、判断电梯运行方向子程序、电梯运行子程序和到达目的地操作子程序等4部分组成。

硬件电路的设计简单可靠,结合软件,基本实现了三层楼层的电梯运行的模拟。

关键词:89C52电梯控制系统C语言Design of Elevator Control System Based on MCUZhan Dongzhe(College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: This text primarily introduced Elevator control system that based on MCU (micro control unit) ,the design we simulate the operation of the elevator of the three floors and the corresponding logical relationship. without using the real elevator car and motor, we describes the elevator control system based on single chip, we use a LED indicator, and buttons inside the elevator and the elevator the various floors of the external button to simulate the elevator to run after the key signal is received.The hardware portion of the elevator control system mainly by the smallest single-chip system module, LED display module, key interrupt request module. The system uses a microcontroller (89C52) as the control, to control the elevator and the appropriate action in accordance with the key test results of each floor. Some use of C language software programming , part of the program by the main program to determine the elevator running direction of the subroutine, elevator operation subroutine and reach the destination operation subroutine parts. The design of the hardware circuit is simple and reliable, combined with software, the basic realization of the three-floor elevator running simulation.Key words: 89C52 elevator control system C language目录1 绪论 (1)2 方案论证以及系统功能介绍 (3)2.1 方案选择 (3)2.2 设计要求 (3)2.3 系统的结构框图 (3)2.4 STC89C52单片机 (4)3 硬件电路系统的设计 (5)3.1 硬件电路设计的主要思路 (5)3.2 复位电路 (6)3.3 晶振电路 (6)3.4LED指示灯电路 (7)3.5 按键中断电路 (8)4 软件系统的设计 (9)4.1 程序的设计思路 (9)4.2 主程序流程图 (10)4.3 判断方向流程图 (11)4.4 电梯运行流程图 (12)4.5 梯到达目的地操作流程图 (13)4.6 中断处理程序框图 (14)5 结论心得 (16)参考文献 (17)附录A (18)附录B (19)致谢 (31)华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 绪论电梯进入人们的生活已经150年了。

基于单片机的电梯控制设计

基于单片机的电梯控制设计

基于单片机的电梯控制设计随着现代城市的发展,高层建筑的数量不断增加,电梯已成为居民出行的必备工具。

电梯控制系统是电梯的核心部分,其合理、安全、高效的控制对电梯的运行起着决定性的作用。

本文基于单片机,对一种现代化电梯控制系统进行了设计和实现,并逐步介绍其原理和具体实现方法。

1.设计思路基于单片机的电梯控制系统,基于先进、高效的现代技术,采用数字、电子、计算机等技术,集成了电梯运行的各项功能,如门控、运行控制、限速保护、人员安全保护等。

结合具体使用场景,通过对电梯各种状态的控制,实现电梯的自动运行。

2.设计方案此次设计采用基于单片机的电梯控制方案,通过采用传感器、驱动器等电子元器件,真正实现了电梯的智能化控制。

主要由以下五个部分组成:(1)控制部分:采用AT89C52单片机作为主控制器,负责控制电梯各部分。

通过对单片机程序的编写,对各个部分进行精确的控制和调整。

(2)物理部分:即电梯的各个部分,包括电机、减速钢丝绳、限速器、轮架、门体等。

(3)传感器部分:通过安装在电梯厅和轿厢内的传感器,探测电梯的各种状态信息,例如:电梯内外乘客数量、电梯运行方向、门体状态等。

实时将这些状态码转换成数字数据传送到单片机中,实现对电梯运行状态的掌控。

(4)显示部分:将电梯运行状态的各种信息,通过LED数码管、液晶显示等形式,进行实时显示。

这部分可以为乘客提供明确的电梯状态信息,提高电梯使用效率和安全性。

(5)交互部分:如何使乘客和电梯进行有效的交互,减少误操作,是电梯控制设计的核心关键。

通过电子开门器、按钮等,实现乘客与电梯交互的整个过程。

3.实现过程(1)设计程序代码在AT89C52单片机中,通过程序设计实现电梯的各部分精确控制。

代码的设计需要考虑到电梯各种状态,例如:乘客进出电梯、电梯起升、降落等。

通过逻辑程序的编写,实现扫描电梯状态,并对电梯的运行进行掌控。

(2)制作原型通过根据设计方案,搭建各个部分的物理模型,并进行调试和安装。

基于单片机的电梯控制方案

基于单片机的电梯控制方案

基于单片机的电梯控制方案利用单片机作为控制核心,实现电梯的控制,其系统框图如下:图1基于单片机控制系统框图STC89C52单片机构建最小系统,输入模块采用按键方式,下面将详细探讨具体方案的实现。

1.3.1单片机最小系统本次设计选择的单片机为常见的STC89C52,该款芯片是STC公司生产的一种低耗能、高性能的CMOS8位微控制器,具有8K的可编程flash存储器。

使用的内核为经典的MCS-51内核,同时进行了更多改良。

图2STC89C52引脚图主要特点:1)8K的Flash;2)512字节的RAM;3)内置4K字节的EEPROM;4)全双工串行口;5)空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

1.3.2重量检测模块方案重量检测模块的主要作用是在电梯的载重超过额定重量时,检测装置能够向单片机发送信号,从而控制电梯不能运行并发出过载信号,提醒上梯的乘客下梯,过载开关打开后,门无法关闭。

根据其在电梯安装方式的不同,可以大致分为以下几种:1)活动轿厢地板。

这种是装在轿厢上的载重检测装置,活动地板与轿厢壁之间有一定的距离,轿厢地板支撑在压力传感器上,当重力超过设置值时,开关导通,单片机接收到信号。

2)轿顶称量装置。

这种装置是以压缩弹簧作为称重元件,在轿厢架上梁的绳头组合处设以超载装置的杠杆,当电梯承受不同重量的载荷时,绳头组合会带动杠杆发生上下移动,当超重时,杠杆的摆动会触动微动开关,给电梯相应的控制信号。

3)电阻应变式称量装置。

随着技术的发展电阻应变式装置逐渐的到来发展应用,该装置的主要由测量电桥、载频振荡器、放大器、低通滤波器等组成。

图3常见电阻应变式传感器1.3.3位置检测模块方案电梯在运行的过程中会经历启动加速,匀速运行和,减速停止3个过程,在停止时,轿厢必须要停在指定的位置。

位置检测装置的作用是通过光电传感器或其他传感器的检测,将信息发送给单片机,从而控制电梯,在平层区域内,使轿厢准确停在预定位置。

基于单片机的电梯控制模型设计

基于单片机的电梯控制模型设计

基于单片机的电梯控制模型设计
电梯是现代城市生活中不可或缺的交通工具,可以方便地将人们从一层楼移到另一层楼。

但是,如果电梯没有合适的控制系统,将会导致一系列的问题,比如电梯的过载、运行不平稳等等。

基于单片机的电梯控制模型设计可以解决这些问题。

首先,我们需要考虑电梯的控制模型。

在电梯中,需要实现的基本功能包括上行、下行、停止等等。

这些功能可以通过单片机的控制程序实现。

首先,我们需要对电梯运行的状态进行监控,包括电梯的位置和当前载重情况,将其作为输入信号传递给单片机,然后单片机进行判断,根据当前状态进行控制。

其次,我们需要考虑电梯的安全问题。

电梯运行中需要注意过载、防止急停等问题,对此,可以通过单片机的程序控制电梯的载重和速度,避免电梯的过载和急停现象。

在电梯的运行过程中,需要实现的功能还有接梯,即在每一层楼进行人员上下电梯的控制。

这需要在电梯门的开关和电梯本身的运行状态中进行判断,如果有人乘坐或者等待,就需要开启或关闭电梯门,同时根据楼层传感器的信号判断电梯的上行或下行。

在设计基于单片机的电梯控制程序时,还需要考虑一些额外的功能,比如异常处理、维修等。

在电梯故障时,需要进行异常处理,可以通过单片机程序对异常问题进行检测和处理;而维修功能可以检测各种传感器是否工作正常,确保电梯的顺畅运行。

总之,基于单片机的电梯控制模型设计可以保证电梯安全、顺畅地运行。

而且,这个模型还可以通过网络进行监控、调试和升级,方便工程师进行维护和修理。

在未来的电梯技术中,这个模型可以作为参考,提升电梯的可靠性、安全性和智能化。

基于单片机的电梯控制系统设计

基于单片机的电梯控制系统设计

基于单片机的电梯控制系统设计随着现代社会的快速发展,电梯已成为人们日常生活中不可或缺的运输工具。

为了提高电梯的运行效率,保证其安全可靠性,设计一种基于单片机的电梯控制系统。

该系统以单片机为核心,结合传感器、按键、显示等模块,实现对电梯的运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示。

一、系统硬件设计1、单片机选择本设计选用AT89S52单片机作为主控芯片,该芯片具有低功耗、高性能的特点,内部集成了丰富的外围设备,方便开发与调试。

2、输入模块设计输入模块主要包括楼层传感器和呼梯按钮。

楼层传感器采用光电式传感器,安装在各楼层,用于检测电梯的运行状态和位置;呼梯按钮安装在电梯轿厢内,用于收集用户的呼梯信号。

3、输出模块设计输出模块主要包括显示模块和驱动模块。

显示模块采用LED数码管,用于实时显示电梯的运行状态、楼层位置等信息;驱动模块包括继电器和指示灯,用于控制电梯的运行和指示状态。

4、通信模块设计通信模块采用RS485总线,实现单片机与上位机之间的数据传输与通信。

二、系统软件设计1、主程序流程图主程序主要实现电梯控制系统的初始化、数据采集、处理与输出等功能。

主程序流程图如图1所示。

图1主程序流程图2、中断处理程序中断处理程序主要包括外部中断0和定时器0的中断处理。

外部中断0用于处理楼层传感器的信号,定时器0用于计时和速度控制。

三、系统调试与性能分析1、硬件调试首先对电路板进行常规检查,包括元器件的焊接、电源的稳定性等;然后分别调试输入、输出、通信等模块,确保各部分功能正常。

2、软件调试在硬件调试的基础上,对软件进行调试。

通过编写调试程序,检查各模块的功能是否正常;利用串口调试工具,对通信模块进行调试。

3、性能分析经过调试后的电梯控制系统,其性能稳定、运行可靠。

该系统能够实现对电梯运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示,并且具有速度快、安全可靠等特点。

该系统还具有成本低、易于维护等优点,适用于各种场合的电梯控制。

基于单片机的电梯制作

基于单片机的电梯制作

山东科技大学2012届本科毕业论文基于单片机的电梯制作论文作者姓名:张强所学专业:自动化目录前言第一章绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题背景 (1)1.3国内外在该方向的研究现状及分析 (2)1.4使用的开发平台 (2)第二章控制方案的选取 (3)2.1控制芯片的选取 (3)2.2楼层检测装置的选取 (3)2.3楼层显示装置的选取 (4)2.4紧急报警装置的选取 (5)2.5电动机的选取 (5)2.6电机驱动电路的选取 (5)第三章硬件设计 (7)3.1硬件模块设计框图 (7)3.2电梯模型搭建图 (7)3.3单片机最小系统介绍 (8)3.4各模块的设计 (9)3.4.1 键盘模块 (9)3.4.2 电源模块 (10)3.4.3 位置检测模块 (10)3.4.4 电机驱动模块 (11)3.4.5 按键显示模块 (13)3.4.6 电梯紧急报警模块............................................................... 错误!未定义书签。

3.4.7 数码管显示模块 (14)第四章软件设计 (15)4.1电梯程序流程图 (15)4.2电梯主程序 (16)4.3键盘扫描请求指令 (16)4.4电梯应答中断服务 (16)4.5紧急报警和演示 (16)结论 (17)参考文献 (18)附录一管脚说明 (19)附录二程序代码 (20)附录三系统PCB图 (31)前言电梯在高层建筑中几乎是必不可少的,它将大楼的各层连接在一起,极大的方便了人们的出行,可以说电梯已经是现代物质文明的一个象征,它使得我们的出行更加方便。

但是实际了解电梯构造特别是控制构造方面的人却少之又少。

本设计研究了电梯控制的过程,详细了阐述了元器件的选取、搭建和软件设计过程。

本文以STC89S52芯片为核心,结合一些外围电路如:红外线收发电路、按键扫描电路、电机驱动电路等。

每一层都被安置了一对红外收发装置,它可以被用来检测电梯是否到达这一层。

基于AT89C51单片机电梯控制系统的设计

基于AT89C51单片机电梯控制系统的设计

基于AT89C51单片机电梯控制系统的设计电梯控制系统是一个非常常用且重要的系统,在现代的高层建筑中几乎无处不在。

在这篇文章中,我们将介绍一个基于AT89C51单片机的电梯控制系统的设计。

首先,让我们了解一下电梯系统的基本原理。

一个标准的电梯系统由电梯井、电梯、电梯按钮、电梯控制系统和相关的传感器组成。

电梯井是电梯运行的区域,电梯则负责在楼层之间垂直运行。

电梯按钮用来选择目标楼层,电梯控制系统接收按钮的输入,并根据指定的楼层来控制电梯的运行。

传感器则用于检测电梯是否到达了指定楼层。

在本设计中,我们将使用AT89C51单片机作为电梯控制系统的核心芯片。

AT89C51是一种8位微控制器,具有强大的处理能力和丰富的接口功能。

它可以与其他外部设备进行通信,接收和发送数据,并控制电梯的运行。

首先,我们需要对电梯系统进行建模和设计。

我们将电梯系统划分为几个模块,包括电梯井、电梯、电梯按钮、电梯控制系统和传感器。

在电梯井中,我们需要安装楼层传感器,以便控制系统能够准确地检测电梯的位置。

这些传感器可以是光电传感器、红外线传感器或其他类型的传感器。

当电梯到达指定的楼层时,传感器将发送信号给控制系统。

电梯按钮用于选择目标楼层。

每个楼层都安装有一个电梯按钮。

当乘客按下按钮时,按钮会发送信号给控制系统,控制系统将根据输入的楼层信息计算出电梯的运行方向。

电梯本身主要由电机和轿厢构成。

电梯电机用于驱动轿厢在不同楼层之间垂直运动。

控制系统将控制电机的转动方向和速度,以实现电梯的运行。

最后,我们来了解电梯控制系统的设计。

电梯控制系统由AT89C51单片机和其他外部设备组成。

AT89C51单片机将接收来自按钮和传感器的输入信号,并根据输入信号来控制电梯的运行。

为了实现这个设计,我们需要将单片机与按钮和传感器连接。

单片机的GPIO引脚将与按钮连接,以接收按钮输入的信号。

传感器将与单片机的引脚连接,在电梯到达指定楼层时发送信号给单片机。

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

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AbstractThis 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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

山东科技大学2012届本科毕业论文基于单片机的电梯制作论文作者姓名:张强所学专业:自动化目录前言第一章绪论 (1)1.1课题来源 (1)1.2课题背景 (1)1.3国内外在该方向的研究现状及分析 (2)1.4使用的开发平台 (2)第二章控制方案的选取 (3)2.1控制芯片的选取 (3)2.2楼层检测装置的选取 (3)2.3楼层显示装置的选取 (4)2.4紧急报警装置的选取 (5)2.5电动机的选取 (5)2.6电机驱动电路的选取 (5)第三章硬件设计 (7)3.1硬件模块设计框图 (7)3.2电梯模型搭建图 (7)3.3单片机最小系统介绍 (8)3.4各模块的设计 (9)3.4.1 键盘模块 (9)3.4.2 电源模块 (10)3.4.3 位置检测模块 (10)3.4.4 电机驱动模块 (11)3.4.5 按键显示模块 (13)3.4.6 电梯紧急报警模块............................................................... 错误!未定义书签。

3.4.7 数码管显示模块 (14)第四章软件设计 (15)4.1电梯程序流程图 (15)4.2电梯主程序 (16)4.3键盘扫描请求指令 (16)4.4电梯应答中断服务 (16)4.5紧急报警和演示 (16)结论 (17)参考文献 (18)附录一管脚说明 (19)附录二程序代码 (20)附录三系统PCB图 (31)前言电梯在高层建筑中几乎是必不可少的,它将大楼的各层连接在一起,极大的方便了人们的出行,可以说电梯已经是现代物质文明的一个象征,它使得我们的出行更加方便。

但是实际了解电梯构造特别是控制构造方面的人却少之又少。

本设计研究了电梯控制的过程,详细了阐述了元器件的选取、搭建和软件设计过程。

本文以STC89S52芯片为核心,结合一些外围电路如:红外线收发电路、按键扫描电路、电机驱动电路等。

每一层都被安置了一对红外收发装置,它可以被用来检测电梯是否到达这一层。

按键扫描电路为4x4样式,为了节约IO端口并使得操作方便,我们将楼梯内的呼叫按键和楼外的呼叫按键都结合在一起,再配上开启、紧急停止、一键演示按键。

电机驱动电路采用L298N驱动模块,关于该驱动模块在本文中有详细介绍。

5层电梯的控制过程基本可以被模拟出来。

关键词:STC89S52;电机驱动电路;4x4键盘;红外线收装置;第一章绪论电梯在当今社会已经是司空见惯,但是如果了解电梯的发展史,我们可以看到电梯也是在不断发展的,人们对电梯控制的研究从来没有间断过,对电梯功能的集成从来没有停止过。

可见电梯的控制研究始终是个很好的前景,所以我们用微型计算机来模拟电梯控制是符合时代发展要求的,可以让我们对电梯有更深入的了解,激发我们来探究电梯的运行过程,为电梯的发展提供宝贵意见。

1.1 课题来源选题来源于自选课题。

1.2 课题背景随着社会和科技的进步,微型计算控制领域也会不断的发展,未来电梯的形状和功能也会发生翻天覆地的变化,比如电梯结构更加轻盈,采用更好的功能材料来搭建,集成的功能和人性化体现会越来越强,另外控制理论的研究也不会停滞,更好的电梯控制方法会被采用,更加安全、可靠和有效的电梯控制技术会诞生。

在电路集成度越来越高的今天,集成电路的运用会更密集的集成到电梯中,电梯会越来越智能化。

本次设计采用微机控制方法,即应用一片单片机作为控制核心,然后结合一些外围电路。

电梯系统本是一个相对复杂的系统,要完全实现所有现实中的功能对于单片机而言无法实现,但我们是要模拟电梯的运行过程即可,所以只需要实现了一些基本的功能例如:楼层呼叫、自动停层并开关门、电梯对呼叫的逻辑判断、楼层数的实时显示、电梯运行状态的实时显示等。

控制单片机输出电压改变还是比较容易的,各个模块与单片机链接,在程序驱动下就可以实现电梯按要求的运转。

本文设计了五层电梯,选用的是51单片机(具体的是STC89S52芯片)作为控制中心,系统的研究了微型计算机控制电梯运行的方法,使我们对电梯的发展前景,电梯的控制本质有了更深入的了解,所以我们研究了如何实现对电梯的控制以及控制的硬件组成并解决了遇到的各种问题。

1.3 国内外在该方向的研究现状及分析电梯作为高层建筑的运输工具,与高层建筑的发展是一脉相承的。

在高楼大厦到处拔地而起的今天,如果没有电梯这样的垂直运输工具,很难想象人们如何从底层爬到最高层,所以电梯是现代文明的象征之一。

电梯是一种非常快捷轻便的运输工具,它占地面积小,使用简单方便,而且可靠性高,又有专人负责维护。

对于人和货物的运输其作用显而易见。

所以才能得到了越来越大的重视,在电梯发展至今的150年里,电梯经历了数次较大的改变,但是时代是发展的,今天电梯的发展也要与时俱进的。

电梯是高层运输间的枢纽,可以看作是城市大楼的连接通道,阿联酋迪拜塔,简称迪拜塔,为当前世界第一高楼与人工构造物,大厦内设有56部升降机,速度最高达17.4米/秒,另外还有双层的观光升降机,每次最多可载42人,在此之前没有一座建筑能修那么高[9]。

因此人们不得不开发能适应这种高度的新型电梯。

由此可见电梯的发展也是需要跟上时代的。

电梯的的材质在最开始的电梯还是木质的,现如今高楼大厦里面都是金属电梯。

颜色最早以前是黑白,现如今装饰得璀璨夺目。

发明初期,电梯还是人工和半自动的控制,现在与计算机整合在一起,只需要在监控室之内即可操纵电梯,并实时检测电梯运行状态。

一些新的控制方法,例如电梯群控,智能化感应控制也相继诞生。

现在电梯控制已经和一些高新设备相结合,越来越先进和方便。

电梯控制会向着高集成度、智能化、无线传输控制的方向发展,人们对电梯的研究是永无止境的,电梯会不断发展向前。

1.4 使用的开发平台开发工具Altium Designer、Proteus。

第二章控制方案的选取电梯根据据用途、使用条件、使用环境的不同可以分为很多种,每种又可以有不同的控制方法,虽然系统有多种不同的控制方案,但是控制效果基本类似,实现起来的成本与维护管理的便捷性却不一样,因此研究出一套适合本系统的控制方案是很有必要的,这使我们可以对系统的整体做一个全局性的掌握,使得系统设计起来有条有理,更加的科学合理。

而且只有控制方案选定好了才可以进行下一步的硬件和软件设计,考虑到实际因素,并结合一些相关资料,在软硬件的设计前先进行了系统控制方案的设计和研究。

2.1 控制芯片的选取本设计采用一片单片机加外围电路的控制方案。

本设计采用一片单片机控制按键的响应,楼层数码管显示、红外对管信号传输、电动机的启转与否等,并对所有信号进行统一处理,并完成各自设定的功能。

其他的控制方案例如:CPLD控制、多片单片机控制。

对于CPLD控制,需要有较强的专业知识,且需要的设备我们无法满足,并且也不符合经济适当原则。

对于多片单片机控制,就是各个模块都有自己的控制芯片,最后让各个单片机之间进行通信,从而实现控制,但是都采用通信会造成信号不稳定,控制效果没理想的好。

综上所述,本设计采用一片单片机控制方案,虽然此方案只适用于较简单的电梯控制系统,但由于本设计为5层电梯模型,所以采用此方案是非常适宜的。

单片机技术目前比较成熟,自身I/0接口也较为丰富,对其硬件设计相对简单,同时成本较低,可靠性较高。

2.2 楼层检测装置的选取楼层检测就是检测电梯当前到达的楼层数。

此处有2中方案,一种是红外线收发装置,另一种是超声波检测装置。

对于超声波检测装置,其一般用在对距离的检测,距离不同接受信号的强度不同而不是直接使电平置1或置0。

对于红外线收发装置,其体积小、安装方便,可以检测有无障碍物,并相应的改变电平。

综上所述,本设计采用红外线收发装置。

我们可以在电梯井的各个楼层都安置红外线收发装置。

根据红外发射对管对有无障碍物时其输出电平的改变,作为检测轿厢是否经过。

红外对管中发射管发射的红外线,一旦碰到轿厢,接收管就有反馈信号,信号可以引起电平变化,就可以作为轿厢运行位置的标志。

2.3 楼层显示装置的选取要显示楼层可以采用传统的LED数码管显示,也有其它的显示方式例如:段式液晶显示。

对于LED数码管,其一般由8段发光二极管组成而成,其呈“8”字形。

LE D数码管内部接线已经完成,并且分为共阴极和共阳极,有公共接地端。

通过控制各端口的电平,可以点亮对应的二极管,从而得到想要的数字或字母。

对于段式液晶,其采用交流驱动,液晶中每一位上的电压在正负电场间是不断变化的。

一旦采用直流供电,液晶屏轻则老化,重则损坏死。

综上所述,本设计由于是直流供电,所以采用LED数码管显示。

并且为了节省端口,采用了CD4511芯片驱动共阴极数码管。

图2-1 4511引脚其中LT是灯测试,LE是数据锁定,BI是输出消隐,其他为电源端、接地端、输入输出端。

正常使用时,置LT和BI为高电平,置LE为低电平。

2.4 紧急报警装置的选取可以选取的发声器件很多,由于模型较小,考虑到空间和经济等因素,直接选用蜂鸣器。

其响度足够,完全满足本设计的要求。

一般情况下蜂鸣器可以作为电梯开门的信号,表示呼叫的楼层已经到达。

特殊情况下作为紧急报警信号,其软件驱动简单,硬件电路调试方便,作为紧急报警装置非常适宜。

2.5 电动机的选取作为电梯运行的执行器件,有交流电机和直流电机,由于是小型系统本设计直接选用直流电机。

直流电机中有步进电动机或普通直流电动机,本设计要求带动较大负载,有较高的起动转矩,对电梯没有精确定位的要求,所以采用直流电机。

2.6 电机驱动电路的选取常见的H桥驱动电路即可满足要求,其驱动电路如下:图2-2 H桥开关电路要使电机转动,H桥对角线上的一对三极管必须导通,另一对三极管必须截止。

想改变转向,则导通与截止的三极管反转。

例如A和D导通正转,那么B和C导通反转。

实际硬件将采用L298N驱动模板,该驱动模板包含了2个H桥驱动电路,我们使用其中一个。

端口A,B可以通过输入PWM脉冲实现调速控制,不需要调速就将A,B接+5V,这样可以直接控制电机正反转。

L298N芯片端口如下:图2-3 L298N端口其控制过程如下:(1)只用到一个电机控制,所以用到IN1,IN2,ISENA控制端口。

(2)ISENA是使能端,要想电机转动,需接高电平。

(3) IN1,IN2中必须一个为高电平,另一个低电平,此时电机才会向一边转动。

第三章硬件设计本设计采用STC89C52作为控制核心,通过红外线收发装置检测轿厢位置,并用数码管显示楼层。

采用4X4的键盘作为用户呼叫和其他功能,通过按键是否按下,进行响应的应答,并控制动机完成相应运转,从而到达设定楼层,并且灯亮,表示开门,并延迟几秒,然后等灭,表示关门。

3.1 硬件模块设计框图图3-1 总体框图整个电梯模型分为电机驱动模块、LED数码管显示模块、紧急报警模块、稳压电源模块、键盘输入模块。

相关文档
最新文档