基于单片机电梯控制系统设计课程设计实验报告
基于单片机电梯控制系统设计与实现

基于单片机电梯控制系统设计与实现电梯控制系统是指在电梯上安装控制器,通过电梯内外按钮的操作控制电梯的运行,使电梯能够精确地到达乘客所要的楼层。
本文将介绍基于单片机的电梯控制系统的设计与实现,包括硬件部分和软件部分的详细介绍。
硬件设计。
硬件设计包括电梯控制器、电机控制板、电机驱动板和电源电路四大部分。
1.电梯控制器。
电梯控制器是整个系统的核心,它接收电梯内、外按钮的信号并根据运行状态和电梯门状态来控制电动机(或液压)的正、反转和制动。
电梯控制器的主要功能是实现电梯的平层、自动门开关等功能。
2.电机控制板。
电机控制板是控制电动机的主板,它通过控制电机的转速来控制电梯的运动。
电机控制板还可以在电梯故障时进行故障检测和报警。
3.电机驱动板。
电机驱动板是控制电机转向的板,它可以实现电梯的上升和下降,使电机能够按照电梯控制器的指令进行正、反转。
4.电源电路。
电源电路用来为整个系统提供电源,保证系统的正常运行。
软件设计。
电梯控制系统的软件设计包括编写程序、编译和烧录等步骤。
1.程序编写。
程序编写是整个软件设计的核心,主要用C语言编写,包括电梯控制器程序、电机控制板程序、电机驱动板程序等。
2.编译。
编译的目的是将程序转译成机器语言,使单片机能够理解运行。
编译使用工具可以是Keil或者IAR等软件。
3.烧录。
烧录是将编译好的程序通过编程器烧录进单片机中,未经烧录的单片机是无法工作的。
总结。
电梯控制系统是一项复杂的工程,需要综合考虑硬件、软件和安全等多方面的问题。
本文介绍了基于单片机的电梯控制系统的设计和实现,并提供了相关的硬件和软件设计思路,希望对读者有所帮助。
本科毕业设计(基于单片机的电梯控制模拟系统设计)

本科毕业设计(基于单片机的电梯控制模拟系统设计)本科毕业设计(基于单片机的电梯控制模拟系统设计)本科毕业设计(论文)基于单片机的电梯控制模拟系统设计学院名称:专业:班级:学号:姓名:江苏理工学院毕业设计说明书(论文)指导教师姓名:指导教师职称:二〇一五年六月基于单片机的电梯控制模拟系统设计摘要:随着我国人口老龄化的进程,目前的低层建筑对电梯的需求会日趋增加,因此本文设计一种基于AT89S52的电梯模拟控制系统,本系统成本低、通用灵活,可以大面积推广。
本控制系统模拟电梯的基本功能,电梯的内外按键使用户可以选择电梯到达的楼层,数码管可以显示电梯的当前所在楼层,电梯的升降通过发光二极管显示,通过电机的正反转模拟电梯的上下行。
本系统主要分为硬件部分和软件部分,硬件部分主要有单片机模块、电梯内外按键模块、电梯状态指示灯模块、楼层显示模块、电机驱动控制模块、报警模块等。
软件部分使用C语言编程实现,移植性强,便于修改和调用。
关键词:单片机;电梯控制;步进电机;AT89S52Design of Elevator Control System Based on MCUAbstract:As the process of population aging in china, the elevator needs of the low rise building will be increased. So this article introduces the elevator control system based on AT89S52. This system is general purpose and flexible as well as low cost which can promote to larger areas. This control system simulates the basic functions of the elevator. The users can use the buttons inside and outside to choose which floor to get to. LED Segment displays can show which floor the elevator stops at at present. The LEDs show the rise or descend of the elevator which simulated by the motor rotating in forward or backward direction. This system is mainly divided into hardware part and software part. The hardware part consists of single-chip module, the buttons inside and outside of elevator module, the LED display module, the floor indicator module, electric motor drive module and alarm module. The software part uses C language to program that can solve portability problem. It is easy to modify and invoke the programsKey words: MCU;Elevator control;Stepper motor;AT89S52目录前言 (1)第1章方案设计 (2)1.1 设计要求 (2)1.2 方案的比较和论证 (2)1.2.1 控制核心选择 (2)1.2.2 键盘选择 (2)1.2.3电动机选择 (3)1.3 系统结构框图 (3)第2章硬件电路设计与实现 (4)2.1 单片机控制模块 (4)2.1.1主控芯片 (4)2.1.2时钟电路设计 (5)2.1.3复位电路设计 (5)2.2 电源设计 (6)2.3单片机端口扩展设计 (6)2.4电梯内外按键模块设计 (8)2.4.1电梯内按键设计 (8)2.4.2电梯外按键设计 (9)2.4.3电梯内按键指示灯设计 (10)2.4.4电梯外按键指示灯设计 (10)2.5楼层显示模块设计 (11)2.5.1当前楼层显示设计 (11)2.5.2电梯运行状态指示灯设计 (12)2.6 报警模块设计 (13)2.6.1报警按键设计 (13)2.6.2蜂鸣器电路设计 (13)2.7电机驱动控制模块设计 (14)第3章系统软件设计方案 (15)3.1 程序设计思路 (15)3.2 主程序流程图 (16)3.3部分子程序流程图 (17)3.3.1上下行指示灯子程序 (18)3.3.2寻找目标楼层子程序 (19)第4章系统软硬件调试方案 (20)4.1硬件电路的制作与调试 (20)4.1.1硬件电路的制作 (20)4.1.2硬件电路的调试 (20)4.2软件调试 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录A 整体电路原理图 (24)附录B源程序 (25)前言1853年的纽约世界博览会,奥的斯向世人展示了其发明的安全升降梯,自此电梯开始在人类社会中得以广泛的运用并深刻影响着人们的生活。
基于单片机的电梯控制系统_毕业设计(论文))

毕业设计(论文)题目基于单片机的电梯控制系统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 designAbstract 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 advantagesKeyboards Single-Chip Microcomputer Elevator system control目录引言 (1)第一章单片机概述 (2)1.1单片机简介 (2)1.2单片机的特点 (3)1.3单片机的应用领域 (4)1.4单片机的发展趋势 (4)1.5单片机的主要生产厂家和机型 (5)第二章硬件系统实现 (7)2.1功能模块图 (7)2.2各功能模块介绍 (7)2.2.1 AT89S51芯片 (7)2.2.2 显示模块 (10)2.2.3 复位开关模块 (10)2.2.4 振荡器电路模块 (11)2.2.5 程序下载模块 (11)2.3设计电路及连线 (11)第三章软件设计 (13)3.1汇编语言简介 (13)3.2流程图设计 (14)3.3程序设计 (15)3.3.1程序初始化 (15)3.3.2主程序调用 (15)3.3.3中断程序调用 (16)第四章系统调试 (19)4.1硬件调试 (19)4.2软件调试 (19)第五章英文翻译 (21)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)程序附录 (28)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。
毕业设计论文—基于单片机的电梯控制系统设计及实现-精品

苏州经贸职业技术学院学生毕业设计(毕业论文)基于单片机的电梯控制系统设计及实现系别:机电系专业:应用电子技术班级:09应电31学生姓名:张兴宝学生学号:0901083149指导教师:曹双兰摘要近年来,电梯的发展速度不断增加,已深入到社会生活的方方面面。
为了社会的需要与乘客的需求,其自身也在不断的完善着。
电梯在操纵控制方面步步出新——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。
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。
人们的生活因此变得更加美好。
本设计是以单片机为基础,C语言为编程语言,AT89C52为控制核心的8 层电梯控制系统。
本设计能实现电梯的开关门、显示电梯的所在楼层以及其运行的状态,并能过根据不同乘客的需求定向定层的进行载客服务,每到达一楼层时,楼层所在的传感器点亮,方便顾客做好准备上下楼梯。
根据实际生活,此电梯系统设计了紧急报警功能,当电梯发生意外或无法正常工作时。
乘客可以通过紧急报警系统向有关部门求助。
本设计为了能够让大家更清楚的明白电梯的工作原理,让其更好的为人们服务,设计从输入模块、控制模块、led点阵显示模块系统的阐述了电梯的工作的不同状态,并通过不断的论证选择适合的方案,进行仿真,以其最真是的效果表达出来。
同时,希望能通过本次设计发现其不足之处,加以改进,使其在生活中更加的方便与人性化,展现其最大的作用。
关键词:电梯控制单片机C语言AT89C52 LED点阵AbstractIn recent years, the development of the elevator speed increase unceasingly, has penetrated into every aspect of social life. In order to the needs of society and the needs of passengers, its oneself also is constantly improving the. Elevator control aspect is a new step by step -- the handle switch operation, button control, signal control, set control, man-machine dialogue and so on, many elevators also appeared parallel control, intelligent control; double-deck elevator hoistway show save space, improve transport capacity advantage; transmission type automatic sidewalk escalator has greatly saved the pedestrian time; different shape -- fan, triangle, half diamond, semicircular, circle the sightseeing elevator, which are in the sight of the passenger is not closed. The elevator is in the high-rise construction the safe, reliable, upper and lower vertical delivery vehicle, to improve working conditions, reduce labor intensity plays a big role. Elevator application scope is very broad, and can be used for guesthouses, hotels, office buildings, shopping malls, entertainment venues, warehouse and residential building. In modern society, the elevator has become indispensable vertical transportation. People's life becomes more beautiful.The design is based on single chip microcomputer for C language programming, and language, AT89C52 as control core 8 Elevator control system. The design can realize the elevator door switch, display the floor where the elevator and its running state, and can according to the different needs of passengers directional fixed layer were passenger service, every arrive at the floor, floor where the sensor lights, the convenience of customers ready to go up and down stairs. According to the actual life, the elevator system design of emergency alarm function, when the elevator accidents or cannot work normally. Passengers can pass through the emergency alarm system to the relevant department for assistance.This design in order to be able to make people more clearly understand the elevator works, make it better serve the people, design from the input module, control module, LED dot matrix display module of the system elaborated the elevator work in different states, and through constant argument to select a suitable scheme, simulation, with the most really the effect of the expression. At the same time, hope that through this design found its shortcomings, to be improved, the life is more convenient and humanized, show its biggest effect.Key words: elevator control MCU C language AT89C52 LED lattice目录摘要............................................ 错误!未定义书签。
基于单片机的电梯控制器研究与设计

摘要这一篇文章是关于用单片机来控制电梯系统的,它的硬件部分是由好几部分组成的,都有单片机主控器最小系统模块,开关控制模块,电机驱动模块,显示模块,抵达目标楼层提示模块等等这几个模块组成。
这一个系统他所使用的控制的主控器是AT89C52单片机,信号模块全部都是依靠按钮有没有让单片机里面所与之对应的管脚发生电平的改变,这个信号被认为是用户所要求触发实现的信息,发送给主控器,单片机会处理自己所接受到的信号,并做出反应,通过控制端口电平的变化,来控制步进电机进行与之对应的动作,上行或者下行。
在步进电机进行转动的过程之中,步进电机会因为接收到单片机的模拟信号的传感器所收到的信号,而做出相应的动作,停下来。
这一次设计过程中,使用LED指示灯阵列来显示电梯的下降或者上升的运动的状态,使用共阴极七段数码管来实现当前轿厢所处在的楼层的位置信息,来实现全部的信号请求和做出响应反应的过程。
本次设计中,我们使用C语言来编程,控制AT89C52单片机,使用单片机读引脚的功能来看一看用户是否按下呼梯按键,产生记忆信号。
凭借着电梯到达与之对应的楼层的时候,模拟的按键会有一个电平的改变,从而来检测,判别和做出相应的动作的控制信号,而且写程序的时候,是按照模块书写的,一部分一部分地写,有利于我们调试,修改参数、添加功能、调度使用这些功能。
硬件设计排线比较简单有序,能可靠的使用,把程序写进主控器里去,大概上可以满足本次设计所要求的功能,实现控制6层电梯运行的基本功能。
关键词:单片机,步进电机,C语言编程,电梯控制系统ABSTRACTThis article is about the use of a single chip microcomputer to control the elevator system. Its hardware is composed of several parts. There are a minimum system module of the single chip microcomputer master controller, a switch control module, a motor drive module, a display module, and a prompt to reach the target floor. Modules are composed of several modules. The main controller used in this system is the AT89C52 microcontroller. The signal modules all depend on whether the button changes the level of the corresponding pin in the microcontroller. This signal is considered to be triggered by the user. The information is sent to the main controller, and the single-chip microcomputer will process the signal received by itself and react to it. By controlling the change of the port level, the stepper motor is controlled to perform the corresponding action, up or down. During the rotation of the stepper motor, the stepper motor will make a corresponding action and stop due to the signal received by the sensor that receives the analog signal of the single-chip microcomputer. In this design process, the LED indicator array is used to display the status of the elevator's descending or ascending movement, and the common cathode seven-segment digital tube is used to realize the position information of the floor where the car is currently located to fulfill all signal requests And the process of responding.In this design, we use C language to program and control the AT89C52 microcontroller, and use the function of the microcontroller to read the pins to see if the user presses the call button to generate a memory signal. By the time the elevator reaches the corresponding floor, the simulated keys will have a level change, so as to detect, distinguish and make corresponding control signals of the action, and when writing the program, it is written according to the module. Writing part by part will help us debug, modify parameters, add functions, and schedule to use these functions. The hardware design cable is relatively simple and orderly, and can be used reliably. Write the program into the main controller, which probably meets the functions required by this design, and realizes the basic functions of controlling the operation of the 6-story elevator.Keywords:SCM, stepper motor, C language programming, elevator control system目录摘要................................................................ ABSTRACT .. (I)第一章绪论 (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2课题研究的现状及发展趋势 (2)1.3课题研究的价值和意义 (5)1.4设计任务和要求 (6)1.4.1设计任务 (6)1.4.2设计要求 (6)第二章总体设计方案 (8)2.1方案选择 (8)2.2设计思路 (8)2.3总体设计框图 (9)第三章系统的硬件设计 (10)3.1主要硬件设计器件 (10)3.2各单元模块 (15)3.2.1单片机最小系统模块 (15)3.2.2开关控制模块 (16)3.2.3电机驱动模块 (16)3.2.4显示模块 (17)3.2.5抵达目标楼层提示模块 (18)3.2.6仿真接线图 (19)3.2.7硬件电路图 (20)3.2.8实物图 (20)第四章系统的软件设计 (22)4.1软件设计总体框图 (22)4.2软件设计原理 (23)第五章电路仿真及调试 (25)第六章总结与展望 (30)致谢............................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的电梯控制系统毕业设计

编号:毕业设计(论文)课题:学院:专业:学生姓名:学号:指导教师单位:姓名:职称:摘要本文主要介绍了一种基于单片机的四层电梯智能控制系统。
该系统以AT89S51为控制核心,电梯机箱内外运行数据通过数码管和LCD1602液晶芯片显示,内外召唤采用矩阵按键,楼层检测采用光敏电阻与激光二极管组成的检测电路检测,电机采用型号39L的步进电机,电机采用LN298驱动电路驱动。
该设计实现的功能有:可以显示电梯运行方向和所在楼层位置;电梯在运行过程中能接受各楼层处和电梯内的楼层请求,并根据情况予以实现;电梯停止到启动期间,可以接受电梯内部和外部的延迟关门请求;通过紧急按键使电梯在运行中过程中安全停止;遇危险情况下可以进行迫降和声光报警;实现实现电梯的加速—匀速—减速功能。
关键词:AT89S51;液晶显示;矩阵键盘;LN298;步进电机;激光二极管;直流稳压电源;LM339AbstractThis paper mainly introduces a microcontroller-based on the four layers of elevator intelligent control system.The system takes AT89S51as the control core,the elevator chassis and running data through the digital tube and liquid crystal display LCD1602chip,and call the matrix of keys,the floor is detected by the photosensitive resistor and diode laser consists of the detection circuit,motor using the model39L stepper motor drive circuit,motor drive using LN298.The design and implementation of the function:can show the direction of the lift and the floor where the elevator position;in the operation process can accept all floors and the elevator floor request,and according to the situation of implementation;the elevator to stop to start period,can accept elevator internal and external delay close request;through the emergency button so that the elevator running in the process of safety stop;hazardous situations can make a forced landing and the sound-light alarm; realization of elevator acceleration-deceleration function,uniform.Key words:AT89S51;LCD1602;LN298;matrix keyboard;stepping motor;laser diode;DC power supply;LM339目录1绪论 (1)1.1电梯的定义与简介 (1)1.2电梯的组成 (2)1.3国内外电梯的发展状况 (2)1.3.1国内电梯发展状况 (2)1.3.2国外电梯发展状况 (3)1.4电梯的发展趋势 (4)1.5课题的主要研究内容及意义 (5)1.6设计功能要求 (6)2电梯系统设计方案论证及选择 (6)2.1控制核心 (6)2.2曳引动力选择 (7)2.3曳引机驱动电路 (8)2.4内外显示电路 (8)2.5召唤电路 (9)2.6定位平层系统 (9)2.7楼层提示及报警系统 (10)3硬件基础知识 (11)3.1步进电机 (11)3.2激光二极管 (11)3.3LN298驱动芯片 (12)3.4LM339比较器 (13)3.5LCD1602液晶 (14)4硬件电路设计 (15)4.1单片机小系统电路 (16)4.2电机驱动电路 (17)4.3液晶显示电路 (18)4.44*4矩阵键盘电路 (19)4.5定位平层电路 (19)4.6楼层提示及声光报警电路 (20)4.7电源电路 (21)5软件设计 (21)5.1液晶显示模块 (23)5.2矩阵按键扫描模块 (25)5.3速度变换(加速-匀速-减速)模块 (28)5.4楼层检测模块 (30)5.5电机驱动模块 (31)6电梯的模型的制作与功能调试 (33)6.1电梯模型的制作 (33)6.2电梯系统各模块功能调试 (34)6.3电梯系统整体功能调试 (36)7总结与展望 (36)7.1设计总结 (37)7.2展望 (38)谢辞 (40)参考文献 (41)1绪论1.1电梯的定义与简介随着社会的发展,城市人口规模不断扩张,受到土地面积的限制,高层建筑日益增多。
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。
完整7层电梯课程设计实验报告

摘要本系统为简单的电梯模型,采用AT89C51作为信号的检测和控制核心,利用KEIL编写控制电梯的汇编语言程序,并使用PROTUS软件对电梯模型的按键,屏幕显示,马达运行状态进行仿真。
在电梯模型中电梯状态的显示采用了连接有3-8译码器连接七个发光二极管分别表示一到七楼,LED点亮表示电梯处于当前楼层,楼层显示采用4段码LED,楼层按键采用七个按键式开关,以及一个拨动开关,利用直连法与AT89C51连接,分别表示一到七层以及紧急开关。
电梯运行的速度控制采用直流减速电机。
当电梯上行时马达正转,下行时马达反转,到达目的楼层后马达停转。
基于这些完备而可靠地硬件设计,使用了一套独特的软件算法,实现了对模拟电梯运动的精确控制。
【关键词】:汇编语言 PROTUS 电梯模型 AT89C51 3-8译码器紧急开关目录摘要--------------------------------------------------------------------------------Ⅰ第1章概述--------------------------------------1 1.1专业课程设计题目-----------------------------------1 1.2 专业课程设计的目的与内容--------------------------1 1.2.1 目----------------------------------------------1 1.2.2 内容--------------------------------------------1 1.3 方案的研讨与制定----------------------------------1 1.4人员分工及项目功能模块化设计----------------------2 1.4.1 人员分工----------------------------------------2 1.4.2功能模块化设计----------------------------------2 第2章项目硬件方案----------------------------------5 2.1 系统方框图----------------------------------------5 2.2 系统器件选型--------------------------------------5 2.3 系统整体原理图------------------------------------6 2.3.1 整体原理综述-----------------------------------6 2.3.2 各模块原理综述---------------------------------7 第3章系统软件方案-----------------------------------8 3.1 系统I/O分配--------------------------------------8 3.2主程序及流程图------------------------------------83.3主要功能模块程序及流程图--------------------------8 第4章联机调试过程中的问题及解决---------------------11 第5章课程设计扩展和小结-----------------------------12 致谢----------------------------------------------13 参考文献----------------------------------------------14 附录--------------------------------------------------15第1章概述1.1课程设计题目基于单片机的电梯运行控制1.2 目的、内容1.2.1目的运用所学的计算机、传感器、电子电路、自动控制等知识,在教师的指导下,结合某一专题独立地开展自动化专业的综合设计与实验,锻炼学生对实际问题的分析和解决能力,提高工程意识,为以后的毕业设计和今后从事相关工作打下一定的基础。
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基于单片机电梯控制系统设计课程设计实验报告课程设计实验报告课程名称:课程设计实验项目:基于单片机的电梯控制系统设计专业班级:通信1103班姓名:季义强学号:110404312 实验时间:19周-20周指导教师:唐云雷课程设计题目:基于单片机的电梯控制系统设计目录一、摘要 (2)二、绪论 (2)三、设计目的任务及要求 (4)四、总设计方案及系统框图 (4)五、设计原理 (5)六、各单元模块设计 (10)1单片机最小系统模块 (10)2 开关控制模块 (11)3电机驱动模块 (12)4显示模块 (14)5报警模块 (16)6电路总图 (17)七、心得体会 (18)八、参考文献 (18)附录一 (19)一、摘要交流双速电梯是采用继电接触器控制的最普通.最大量的一种电梯控制类型.这种控制使用继电器数量大,保护联锁触点多.电气线路复杂.维护工作量大,可靠性差.随着微电子技术的发展,采用无触点控制来代替有触点控制已势在必行.本文基于单片机89SC51来控制各部分电路,采用单片机构成控制系统,可大大降低成本,而且做成专用控制系统,程序被固化,加强了保密性,提高了可靠性。
二、绪论电梯的概述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。
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·奥的斯第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,这就是人类历史上第一部安全升降梯。
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、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。
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。
人类社会已经进入信息化时代,信息社会的发展离不开电子产品的进步。
单片机的出现使人类实现利用编程来代替复杂的硬件搭建电路,它靠程序运行,并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,这是别的器件需要费很大力气才能做到的,有些则是花大力气也很难做到的。
一个不是很复杂的功能要是用美国50年代开发的74系列,或者60年代的CD4000系列这些纯硬件来搞定的话,电路一定是一块大PCB板!但是如果要是用美国70年代成功投放市场的系列单片机,结果就会有天壤之别!只因为单片机的通过你编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性![1]单片机应用的主要领域非常广,智能化家用电器、办公自动化设备商业营销设备、工业自动化控制、智能化仪表、智能化通信产品、汽车电子产品、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域。
单片机应用的意义不仅在于它的广阔范围及所带来的经济效益,更重要的意义在于,单片机的应用从根本上改变了控制系统传统的设计思想和设计方法。
以前采用硬件电路实现的大部分控制功能,正在用单片机通过软件方法来实现。
以前自动控制中的PID调节,现在可以用单片机实现具有智能化的数字计算控制、模糊控制和自适应控制。
这种以软件取代硬件并能提高系统性能的控制技术称为微控技术。
随着单片机应用的推广,微控制技术将不断发展完善。
三、设计目的任务及要求(1)学会单片机的使用来实现电梯系统的智能控制。
(2)熟练C语言编程在单片机中的应用。
(4)掌握电梯控制系统的主要功能与单片机实现的方法。
(5)设计出一个电梯控制系统。
(6)用C语言编程在单片机中应用。
四、总体设计方案1、设计思路:本次设计的总思想是,用开关来做单片机的控制端来做为输入信号说明人在那一层,采用传感器来说明楼层的实时位置,用单片机来控制三相交流电机的正反转来运行电梯的上下,用LED来显示方向及位置。
2、总体设计框图五、设计原理以交流接触器控制的三相电机主拖动系统。
外呼内选系统,外部呼叫信号和指示以及轿厢内选项层和指示系统。
延时开关门电路。
轿厢内状态与外部指示系统,随时显示电梯所在位置。
操作控制系统。
楼层指示采用LED七段数码管,清晰直观,节省能源。
所有的显示运行状态及指示灯均采用发光二及管,大大节约了电能,整个控制箱电源功率在100W以下。
在控制器上可方便的调节延时开关门和换速电阻切换时间,便于安装和现场调试。
电梯的运行的基本过程是:由外部的呼叫信号给出呼叫,控制系统判断电梯目前所处的位置并与呼叫楼层进行对照,同方向还是反方向,若反方向,则改变方向到呼叫层.若同方向直接运行到呼叫层。
为了便于了解控制近况,本系统中设计了运行状态指示电路。
电梯运行的主程序图正常运行程序段框图驱动输出接口电路主要是电机主拖动及开关门电机控制.主引电机使用三相380V交流供电,其电机功率约为22KW左右.因此所使用的交流接触器触点电流较大,尤其在刚启动时电流更大,触头引起的火花必然会对单片机的工作产生影响.为了防止这个影响的产生,在输出电路中考虑了两级隔离措施.首先用光电耦合器输出将逻辑TTL电平转换为直流5V电平的驱动电路,从而接通交流电动机工作。
A/D转换芯片0809具有八个模拟量输入通道,每个通道对应的数据范围为0-255,将这些数据作为软件中延时时间的常数,通过电位器改变A/D转换数值,达到改变时间的目的.在安装和维护过程中,对停车平层的舒适感,主要靠从快车到三次慢车的延时时间来实现,对启动的舒适感也主要靠调整从三次慢车到快车的延迟时间.这个调整随着电梯运行状态的变化经常运行。
另外,还有延时关门时间,要调节到适当长度才符合实际情况。
这个电路方便可靠地实现了上述调整,节约了电梯高度时间!本电梯采用了延时电路来控制电梯的开关门,下面是关门控制程序段框图:关门程序控制程序段框图控制系统软件在硬件支持下运行,指挥系统进行相应的控制.软件均采用MCS—51汇编语言写成,约点内存3.5K左右.由于电梯控制系统实时采集数据量少,没有在系统中扩展随机RAM,只使用了8031片内RAM来安排呼叫信号的记录,判断输出状态.并安排有足够的堆栈来满足中断及程序调用的需要。
在程序中设计了停电后重新上电运行时,有自动返回基站功能。
图5 单片机的主要功能和各引脚功能主要特性:◆与MCS-51 兼容◆4K字节可编程闪烁存储器◆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◆寿命:1000写/擦循环◆数据保留时间:10年管脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH 进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口: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。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口: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,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口: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。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。