电梯毕业设计.docx

辽宁省交通高等专科学校机电系毕业论文辽宁省交通高等专科学校机电系毕业设计文件设计题目：单片机模拟电梯自动控制专业： 机电一体化 姓名；韩冬 班级：09531 学号：0953105完成期限： 2011 年 12月17日至2012年3月17日指导教师：董威摘要 本设计以实际应用出发，利用stc89c52单片机为硬件平台模拟电梯调度系统。合理高效的调度电梯的运行和停止，满足不同楼层顾客的呼叫需求，设计根据电梯的基本功能主要应用了单片的i/0口、和中断，以及对芯片的读写，实现电梯的合理调度，清晰的显示，和保证突发情况的安全。 论文中详细介绍的设计系统的硬件设计和软件设计，关键词：单片机，电梯，中断，74h573目 录第一章绪论11.1课题的背景简介11.1.1电梯的历史与发展11.2课题的主要研究内容及设计步骤21.3课题的开发环境简介31.3.1电路图制作软件altium designer 7.031.3.2c51的程序开发软件keil31.4 设计功能要求41.5 本文内容安排5第二章系统的硬件设计62.1引言62.1.1硬件芯片的选择62.2硬件电路72.2.1单片机最小系统模块72.2.2可编程i/o扩展芯片82c55模块72.2.3可编程按键控制芯片82c79模块122.2.4max232串口下载模块与附加电源模块等152.3本章小结17第三章芯片基本读写的实现183.1引言183.2单片机对芯片82c55的基本读写183.3芯片82c55的初始化193.3.1芯片82c55的逻辑构造193.3.2芯片82c55的工作方式213.3.3芯片82c55的初始化243.4对芯片8279的基本读写与初始化243.4.1芯片8279的基本读写243.4.2芯片8279的初始化253.5 本章小结32第四章 系统的高层软件设计334.1引言334.2单片机中断处理函数334.2.1 单片机有关中断的相关设置344.2.2 读取8279数据寄存器354.2.3分析键值，判断哪个按键按下354.2.4点亮相应发光二极管364.2.5置位相关状态变量364.3电梯判决函数374.3.1电梯所处状态的分类与判定374.3.2电梯各情况下所对应的处理方法384.4电梯运行函数404.5 主函数414.6本章小结42结论43附录44参考文献46致谢47单片机模拟电梯的自动控前言 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。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、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，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。1.3课题的开发环境简介 1.3.1电路图制作软件altium designer 09altium designer 09 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。1.33 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