毕业设计－基于单片机的电梯控制系统设计 (1).doc

毕业设计 论文 毕业设计 论文 题题 目 目 基于单片机的基于单片机的 6 6 层电梯模拟系统设层电梯模拟系统设 计计 学学 院 院 电子信息学院电子信息学院 专业班级 专业班级 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 2010 级级 2 班班 指导教师 指导教师 卢嫚卢嫚 职称 职称 助理工程师助理工程师 学生姓名 学生姓名 王力刚王力刚 学学 号 号 41003040223 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 i 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 ii 摘 要 本文介绍了以 at89c52 单片机为核心控制器件的电梯自动控制系统 包括课题概述 方案论证 硬件设计 软件设计 系统调试等几个部分 该系统采用单片机作为控制核 心 通过扫描内外按键按下与否引起的电平的改变 作为用户请求信息发送到单片机 单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层 硬件部分主要由单片机最小系统模块 楼层检测模块 层位数码管显示 按键扫描模块 上下行呼叫指示电路等部分组成 软 件部分介绍了系统程序设计思路 程序功能分析 着重介绍了主程序的逻辑结构 还分 别介绍了演示功能 按键扫描 层位读取 显示 电梯控制逻辑等子程序的结构和功能 软件部分使用 c 语言 利用中断方式来检测楼层的检测信息 并送到数码管进行显示 硬件设计简单可靠 结合软件 基本实现了六层电梯运行的模拟 此外 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 关键词关键词 at89c52 单片机 仿真调试 电梯 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 iii abstract this paper introduces the at89c52 microcontroller as the core control device of the elevator control system including the issues outlined program feasibility studies hardware design software design system debugging and several other parts the system uses a microcontroller as the control centre firstly it is by scanning the internal and external level change caused by keyboard to be a user requests information to the microcontroller the next is that the single chip controls the motor based on test results floors stopped in the target floor hardware part mainly are made of the microcontroller floor detection module level digital display electric motor drive module key scan module alarm module circuit directions up and down the line calls and other components floor detection uses optical sensors when elevator goes to the appropriate floor photoelectric sensors produce level changes sent to the microcontroller to determine the floor the part of motor control uses h bridge type circuit to control the dc motor software components intorduce system programming design ideas procedures functional analysis it is not only focusing on the logical design of the main structure but also separately introduced the warning function the demonstration function the pressed key scanning the position read the demonstration the lift control logic small steelyard procedure structure and the function software components use c language this realization way is the use of interrupt mode to detect the information of the floor sent to the digital tube the hardware design of the system combined with the software is simple and reliable so it is basically to achieve simulation of elevator running five floors in addition to this there are advantages of low cost strong commonality flexibility and easily to realize complex control and so on to the single chip microcomputer control of elevator key words at89c52 microcontroller digital tube elevator 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 iv 目目 录录 第 1 章 绪论 1 1 1 设计背景 1 1 2 设计目的 2 1 3 设计意义 2 第 2 章 方案论证 3 2 1 设计要求 3 2 2 系统的结构框图 3 2 3 电动机的选择 4 2 4 at89c52 单片机 4 2 5 电路图制作软件protues 5 2 6 c51 的程序开发软件keil 5 第 3 章 硬件系统的设计 7 3 1 硬件设计思路 7 3 2 时钟电路 8 3 3 复位电路 8 3 4 中断电路 9 3 5 数码管显示模块 9 3 6 按钮控制电路模块 10 3 7 模拟电路图 11 第 4 章 软件系统的设计 12 4 1 程序设计思路 12 4 2 程序流程图 12 第 5 章 电路仿真及调试 17 第 6 章 结束语 20 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 v 参考文献 21 附录 22 附录 1 源程序代码 22 附录 2 实物成果展示 28 致 谢 1 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 1 第第 1 章章 绪论绪论 1 1 设计背景设计背景 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 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 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 同年 在纽约市的马累特大厦安装成功 标志着电梯的诞生 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 1949 年研制出 4 6 台电梯群控系统 1955 年出现真空电子管小型计算机控制电梯 1962 年在美国已出现 8 5m s 的超高 速电梯 1967 年将固体晶闸管用于电梯拖动系统 电梯使用的驱动由最初的直流电机到单速 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 2 交流感应电机 后来的交流双速电机的发明 才基本满足了电梯的运行要求 1976 年将微处理器应用于电梯 1977 年日本三菱电机开发出 10m s 的超高速电梯 至此 电梯的控制技术已有了很 大的发展 改革开放 30 多年以来 随着我国城市化进程的日益加快 电梯已经融入了我们的生 活 电梯被应用于宾馆 饭店 办公大楼 商场 娱乐场所 仓库以及居民住宅大楼等 因为电梯的高效 方便 快捷 所以电梯受到了大家的热烈欢迎 未来的社会是城镇与城市渐渐融合 相互影响 电梯的应用将会不断拓展 款式将 各种各样 目的就是为了满足人们的多种多样的需求 电梯将是现代人不可或缺的代步 工具 随着科技的不断进步 经济的深入发展 科技将引领电梯进行质的飞跃 电梯将 越来越智能 越来越安全稳定 1 2 设计目的设计目的 目前电梯控制系统大多采用继电器或者可编程控制器 plc 的控制方式 存在着成 本高 需要三相供电等缺点 本设计给出了一种基于单片机的电梯模型控制系统设计 以单片机为核心 再辅以适当的硬件电路和控制程序来检测和控制整个电梯的信号 具 有成本低 通用性强 灵活性大 扩展容易及易于实现复杂控制等优点 本设计注重基本理论知识与实际情况的紧密结合 同时对自己独立创新和分析问题 的能力进行培养 加深对知识的理解 为以后的工作和学习打下坚实的基础 1 3 设计意义设计意义 现代电梯控制主要有两种技术 基于单片机控制和基于 plc 控制 可编程控制器 是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机 它有良好的抗干扰性能 适应很 多工业控制现场的恶劣环境 所以现在的电梯控制主要还是由可编程控制器控制 但是 由于 plc 的针对性较强 每一台 plc 都是根据一个设备设计的 所以价格昂贵 而单片 机的价格相当便宜 也不像 plc 那么有针对性 可以随着设备的更新而不断修改完善 采用单片机来实现老式电梯控制系统的改造无疑是最佳方案 由于单片机具有体积小 线路简单 无噪音 可靠性高 维护方便 是一种少投入 高回报的方案 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 3 第第 2 章章 方案论证方案论证 2 1 设计要求设计要求 1 设置电梯的内外按键 即电梯外都有上或下的按键 电梯内有楼层的选择按键 2 电梯状态要有指示灯显示 即电梯目前运行到达楼层的实时显示 电梯升降的状 态显示等 3 电梯无人时 应默认停在第一层 2 22 2 系统的结构框图系统的结构框图 图 2 1 系统的结构框图 如上图 2 1 所示 楼层电梯呼叫按键就是楼层外面的上行 下行按键 有需求时即可 按下 电梯内呼叫按键就是电梯内部的数字按键 它是内部按键需求的输入 单片机就 是整个系统的核心 接收输入信息 经过处理后输出信息 楼层显示数码管就是接收单 片机处理的信息 显示此时的楼层数 电梯状态指示灯就是接收单片机处理的信息 显 示电梯的状态 上升 下降 停止 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 4 2 3 电动机的选择电动机的选择 方案一 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 选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 就可以实现电梯上升与下 降的模拟 并用发光二极管来表示电梯升降 2 4 at89c52 单片机单片机 本设计采用的是 at89c52 单片机 at89c52 是一个低电压 高性能 cmos 8 位单片机 器件采用 atmel 公司的高密度 非易失性存储技术生产 兼容标准 mcs 51 指令系统 片内置通用 8 位中央处理器和 flash 存储单元 功能强大的 at89c52 单片机可为您提供许 多较复杂系统控制应用场合 其主要功能特性 1 与 mcs 51 指令和引脚完全兼容 2 8k 字节可重复檫写 flash 闪烁存储器 3 寿命 1000 次檫写周期 4 三级加密程序存储器 5 全静态工作 0hz 24mhz 6 256 8 字节内部 ram 7 32 个可编程 i o 口线 8 三个 16 位定时器 计数器 9 8 个中断源 10 可编程串行 uart 通道 11 低功耗空闲和掉电模式 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 5 外形及引脚排列如图 2 2 所示 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 16 17 21 22 23 24 25 26 27 32 33 34 35 36 37 38 39 19 18 9 29 30 31 p1 2 p1 3 p1 4 p1 5 p1 6 p1 7 p1 0 t2 p1 1 t2ex rst txal1 txal2 psen ale ea at98c52 p0 0 ad0 p0 1 ad1 p0 2 ad2 p0 3 ad3 p0 4 ad4 p0 5 ad5 p0 6 ad6 p0 7 ad7 p2 0 a8 p2 1 a9 p2 2 a10 p2 3 a11 p2 4 a12 p2 5 a13 p2 6 a14 p2 7 a15 28 p3 0 rxd p3 1 txd p3 2 int0 p3 3 int1 p3 4 t0 p3 5 t1 p3 6 wr p3 7 rd 图 2 2 at89c52 单片机外形及引脚排列 2 5 电电路图制作软件路图制作软件 protuesprotues protues 软件是英国 labcenter electronics 公司出版的 eda 工具软件 它不仅具有其它 eda 工具软件的仿真功能 还能仿真单片机及外围器件 它是目前最好的仿真单片机及外 围器件的工具 虽然目前国内推广刚起步 但已受到单片机爱好者 从事单片机教学的 教师 致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐 proteus 是世界上著名的 eda 工具 仿 真软件 从原理图布图 代码调试到单片机与外围电路协同仿真 一键切换到 pcb 设计 真正实现了从概念到产品的完整设计 迄今为止是世界上唯一将电路仿真软件 pcb 设计 软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台 其处理器模型支持 8051 hc11 pic10 12 16 18 24 30 dspic33 avr arm 8086 和 msp430 等 2010 年 即将增加 cortex 和 dsp 系列处理器 并持续增加其他系列处理器模型 在编译方面 它 也支持 iar keil 和 matlab 等多种编译 2 62 6 c51c51 的程序开发软件的程序开发软件 keilkeil 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 6 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 掌握这一软件的使用对于使用 51 系列单片 机的爱好者来说是十分必要的 如果你使用 c 语言编程 那么 keil 几乎就是你的不二之 选 目前在国内你只能买到该软件 而你买的仿真机也很可能只支持该软件 即使不使 用 c 语言而仅用汇编语言编程 其方便易用的集成环境 强大的软件仿真调试工具也会 令你事半功倍 keilc51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一 它集编辑 编译 仿真于一体 支持汇编 plm 语言和 c 语言的程序设计 界面友好 易学易用 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 7 第第 3 章章 硬件系统的设计硬件系统的设计 3 1 硬件设计思路硬件设计思路 电梯最底层为 1 楼 因此在 1 楼仅有上升按键 而电梯最高层为 6 楼 因此 6 楼应 仅有下降按键 其他楼层则既有上升按键 也有下降按键 在电梯内部按键设置方面 则应有 1 6 楼的各层选择按键 按键的一端接地 另一端通过集成电路芯片连至单片机 引脚 这里 由于按键数量很多 又要求电梯控制系统能以最快速度响应按键的需求 因此 所有按键通过与门连接单片机 用五片双 4 输入与门 74ls21 即可实现 16 个按键对 象的集体与运算的最终结果 按键动作最终是送到单片机的端 即 int0 int0 p1 0 p1 1 p1 2 p1 3 p1 4 p1 5 p1 6 p1 7 p3 0 p3 1 p2 0 p3 3 p3 4 p3 5 p2 1 p2 2 无论哪一个按键有动作 低电平信号就会送到端 从而引发外部中断 0 服务子int0 程序运行 电梯的楼层显示用七段数码管完成显示 本设计电梯只有 6 层 因此用七段数码管 即可 数码管的显示数据通过单片机的 p0 口来进行传送 设计中要求数码管随着电梯的 位置变化而变化 即数码管显示数据要与楼层数同步 因此数码管的片选线直接连接地 而不需要再选择 电梯升降的状态用上升和下降指示灯来进行显示 通过单片机的 p3 7 和 p3 6 引脚分 别连接上升和下降指示灯的负极 其正极均连接至系统正电源处 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 8 3 23 2 时钟电路时钟电路 c1 c2 x1 xtal1 xtal2 30pf 30pf 图 3 1 时钟电路图 单片机的时钟电路有振荡电路和分频电路组成 其中振荡电路由反相器以及并联外 接的石英晶体和电容构成 用于产生振荡脉冲 而分频电路则用于把振荡脉冲分频 以 得到所需要的时钟信号 at89c52 单片机各功能部件的运行都是以时钟控制信号为基准 有条不紊地一拍一拍 地工作 因此时钟频率直接影响单片机的速度 时钟电路的质量也直接影响单片机系统 的稳定性 at89c52 单片机电路中的电容 c1 和 c2 典型值通常选择为 30pf 晶振的频率 越高则系统的时钟频率也越高 单片机的运行速度也越快 但反过来运行速度越快对内 存的速度要求就越高 对印刷电路板的工艺要求也越高 即要求产生的寄生电容要小 晶振和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近 以减少寄生电容 更好的保证振荡器稳 定 可靠的工作 基于以上本设计我们考虑选择频率为 12mhz 的晶振 当振荡脉冲频率 为 12mhz 时 一个机器周期为 1us 3 3 复位电路复位电路 r1 10k c1 vcc rst s 10uf 图 3 2 复位电路图 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 9 复位是单片机的初始化操作 程序给单片机的复位引脚 rst 加大于 2 个机器周期 即 24 个时钟振荡周期 的高电平就可使单片机复位 at89c52 的复位是由外部的复位 电路来实现的 复位电路通常采用上电复位和手动复位两种方式 手动复位有电平方式 和脉冲方式两种 我们采用了手动复位为电平方式的复位 如图 3 2 所示 我们通过 rst 端经由电阻与电源 vcc 接通而实现 当按键按下时 rst 端为高电平复位 当时钟频率选 用 12mhz 时 c1 取 10uf r1 取 10k 时 电容 c1 充放电时间 r1 c1 0 1s 2us 2 个 机器周期 ps 高电平复位在 protues 仿真系统中不起作用 因为 rst 引脚在 protues 中默认高 电平 模型中依然可以用 3 4 中断电路中断电路 各中断的优先级 由高到低排列 外部 0 中断 定时器 t0 中断 外 部 1 中断 定时器 t1 中断 串行发送中断 串行接收中断 定时器 t2 中断 p1 0 p1 1 p1 2 p1 3 f6 下 f2 下 f1 上 f2 上 int0 74ls21 图 3 3 中断电路图 中断电路如上图 3 3 所示 图中外部 0 中断与 74ls21 与门相接 低电平有效 int0 所以当单片机接电源后 p1 0 p1 3 引脚此时为高电平 当任一按键按下后 相应的中断 输入口直接与地相接 高电平变为低电平 外部 0 中断立即响应 单片机系统进入中断 控制子程序系统 在中断服务子程序中做出相应的执行指令 3 5 数码管显示模块数码管显示模块 led 是 light emiting diode 发光二极管 的缩写 发光二极管是可以将电信号转换为 光信号的电致发光器件 由条形发光二极管组成 8 字形的 led 显示器 也称数码管 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 10 通过数码管中发光二极管的亮暗组合 可以显示多种数字 字母以及其他符号 数码管 有七段数码管和八段数码管之分 七段数码管由 7 个发光二极管组成 而八段数码管则 是在七段发光二极管的基础上在再加一个圆点型发光二级管 用于显示小数点 本设计 采用七段数码管 数码管能够被广泛使用 与其具有的许多特点是分不开的 其中包括 1 发光响应快 亮度强 高频特性好 而且随着材料的不同 数码管能发出红色 黄色 绿色 蓝色 橙色等多种颜色的光 2 机械性能好 体积小 重量轻 价格低廉 能与 cmos 和 ttl 电路配合使用 使 用寿命长 可达 105 106h 3 工作电压低 驱动电流适中 每段工作电流为 5 10ma 图 3 5 七段数码管 七段数码管外形如图 3 5 所示 即左边的 7 个引脚跟单片机 p0 口相接 下边的引脚 连接地 3 6 按钮控制电路模块按钮控制电路模块 f6 下f2 下f3 下 f4 下f5 下 f5 上f4 上 f3 上f2 上f1 上 f1 f2 f3 f4 f5 f6 p10 p11 p12 p13 p14 p15 p16 p17 p30 p31 p20 p33 p34 p35 p21 p22 图 3 6 电梯不同楼层的按钮 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 11 如图 3 6 所示 按键显示电路模块包括电梯内部的按钮和每层楼的上下按钮 这些按 钮一端与地相接 一端又与单片机和与门 74ls21 相接 外部 0 中断低电平有效 这样可 以实现模拟按键的自如操作 3 7 模拟电路图模拟电路图 如下图 3 7 所示 电路原理图包括状态指示灯模块 内外按键模块 中断电路模块 单片机的主要外围模块 数码管显示模块和电动机模块 p0 口的 p0 1 p0 6 引脚与数码 管模块相接 p3 口的 p3 2 引脚与中段电路模块相接 p1 口的 p1 0 p1 7 引脚 p3 0 p3 1 引脚 p3 3 p3 5 引脚分别与对应的内外按键模块相接 p3 6 p3 7 引脚与状 态指示灯模块相接 并与电动机模块相接 图 3 7 模拟电路原理图 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 12 第第 4 4 章章 软件系统的设计软件系统的设计 4 1 程序设计思路程序设计思路 首先 必须得合理考虑按键的响应问题 一段时间内可能有多个不同的按键有动作 程序必须记录每一个按键的动作 并根据电梯本身所处的楼层情况与按键楼层之间的位 置关系 合理判断出电梯应当做出上升或下降的响应动作 其次 电梯系统还有一个判断是否无人的情况 即电梯到达某楼层后 其他楼层无 按键动作 且电梯内也无楼层选择按键动作 那么就可以判断此时电梯内无人 若电梯 内无人 电梯应自动返回到 1 层等待 然后 两个楼层之间应考虑有一段运行时间 而且也要设置在一个楼层的停留时间 本设计中两个楼层之间的运行时间设为 1s 每层停留时间设为 5s 另外 当电梯上升或者下降时 相应的状态指示灯应及时同步点亮 4 2 程序流程图程序流程图 本设计程序流程图主要包括主程序流程图 启动电梯子程序流程图 选择当前要去 楼层子程序流程图 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 13 图 4 1 主程序流程图 电梯开始启动时 默认停在一楼 当楼层选择指令输入时 电梯启动子程序运行 如果电梯到达目的层 则在该楼层停留 5 秒 等待下一条指令 如果电梯未到达目的层 则继续运行 并等待下一条指令 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 14 图 4 2 启动电梯子程序流程图 电梯如果在指令当前层 则电梯不启动 电梯如果不在指令当前层 则延时 3 秒启 动电梯 电梯如果处于上升状态 则上升灯亮 下降灯灭 电梯如果处于下降状态 则 上升灯灭 下降灯亮 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 15 图 4 3 选择当前要去楼层子程序流程图 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 16 电梯如果处于最顶层 则默认电梯将要下降状态 电梯如果处于最底层 则默认电 梯将上升状态 电梯在下降状态时 如果到达指令层 则延时 5 秒 如果未到达指令层 则继续运行去下一个楼层 如果未有指令跟电梯运行状态一致 则反向查询 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 17 第第 5 章章 电路仿真及调试电路仿真及调试 根据电路图 使用 protues 软件绘制仿真电路 详情如下 图 5 1 电梯默认停在一楼 如上图 5 1 所示 电梯没有其他响应时 默认停在一楼 数码管显示 1 楼 此时各内 外按键接地的一侧全部为低电平 单片机和 74ls21 与门一侧全部为高电平 一旦按钮按 下 凡是按键所接的引脚全部为低电平 此时外部 0 中断低电平有效 外部 0 中断立即 响应 当定时器 0 中断响应后 开始计时 电动机牵引电梯做上升或者下降运动 数码 管收到单片机的控制信号后就会显示楼层的同步变化 相应的上升 下降指示灯会有所 指示 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 18 图 5 2 电梯处于上行中 经过三楼 上行指示灯亮 如上图 5 2 所示 电梯在四楼及以上有响应 经过三楼 上升指示灯亮 按键按下后 外部 0 中断立即响应 去执行外部 0 中断服务子程序 当定时器 t0 开始计数时 此时电 机正转 就会牵引电梯做上升运动 电梯经过三楼 数码管同步显示 3 楼 上升指示灯 亮 下降指示灯灭 图 5 3 电梯处于下行中 经过四楼 下行指示灯亮 如上图 5 3 所示 电梯可能没有响应 在四楼以上停了 5s 就返回一楼 或者是在四 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 19 楼以下有响应 执行外部 0 中断服务子程序 当定时器 t0 开始计数时 此时电机反转 就会牵引电梯做下降运动 电梯下行 经过四楼 数码管同步显示 4 楼 上升指示灯灭 下降指示灯亮 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 20 第第 6 章章 结束语结束语 本次毕业设计是对传统设计电梯的部分改进 可以降低电梯的设计成本 实现楼层 快速通行的模拟控制 另外由于此次设计实现的功能简单 简化处理了一些实际情况 没有去考虑这种电梯在实际应用中的故障问题 及一些更智能的硬件与软件的安装与调 试 由于时间紧迫 本人能力有限 设计出来的电梯模型仅仅是单片机电梯的雏形 只 能实现电梯的正常运作 还有许多功能可以在此基础上进行拓展 例如可以扩展单片机 增加智能识别系统 增加电梯内部的温度控制 增加单片机的故障预警等一些智能控制 系统 随着科技与经济的深入发展 单片机技术的不断进步 以后的电梯控制系统将会越 来越智能化 这对提升人们的生活质量 生活的幸福指数有着深远的意义 此次设计不 仅仅是一个硬件电路设计和程序编写的过程 更重要的是实际问题的分析和设计阶段的 努力 我们将充分利用单片机开发上的灵活 快速的特点 来实现我们自己智能控制的 设计 通过本次毕业论文的设计 使我认识到作为科技人员 重要的是思维缜密 知识 经验积累深厚 坚强的意志 同时还要注重团队精神 一个人的能力是有限的 但是一 群人的能力是无限的 在以后的工作和学习中 要勤奋踏实 善于思考 才能在竞争激 烈的社会中提升自我的实用价值 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 21 参考文献参考文献 1 李朝青 单片机原理及接口技术 m 北京航空航天大学出版社 1998 2 李勋等 单片机实用教程 m 北京航空航天大学出版社 2000 3 何为民 低功耗单片微机系统设计 m 北京航空航天大学出版社 1994 4 唐介 电机与拖动 第二版 m 高等教育出版社 2009 5 何立民 单片机高级教程 m 北京航空航天大学出版社 1995 6 李海发 电机学 m 科学出版社 2001 7 陈志强 胡辉 单片机应用系统设计实践指南 j 科学出版社 2005 8 张毅刚 彭喜元 单片机应用与设计 m 北京电子工业出版社 2008 4 9 李朝青 单片机通讯技术与工程实践 北京 航空航天大学出版 2007 2 10 李群芳 单片机原理接口与应用 北京 清华大学出版社 2005 6 11 马忠梅 单片机 c 语言应用程序设计 北京 航空航天大学出版社 1997 10 12 v yu teplov a v anisimov thermostatting system using a single chip microcomputer and thermoelectric modules based on the peltier effect j 2002 13 yeager brent how to troubleshoot your electronic scale j powder and bulk engineering 1995 14 meehan joanne muir lindsey scm in merseyside smes benefits and barriers j tqm journal 2008 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 22 附录附录 附录附录 1 1 源程序代码源程序代码 源程序 include define maxfloor 6 unsigned char code led codes 0 x3f 0 x06 0 x5b 0 x4f 0 x66 0 x6d 0 x7d 电梯外面的按键上下键 sbit f6d p1 0 sbit f1u p1 1 sbit f2d p1 2 sbit f2u p1 3 sbit f3d p1 4 sbit f3u p1 5 sbit f4d p1 6 sbit f4u p1 7 sbit f5d p3 0 sbit f5u p3 1 电梯内的按键 sbit f1 p2 0 sbit f2 p3 3 sbit f3 p3 4 sbit f4 p3 5 sbit f5 p2 1 sbit f6 p2 2 指示灯 sbit ledu p3 7 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 23 sbit ledd p3 6 sbit open p2 3 开门键 sbit close p0 7 关门键 bit dir 1 stop 0 dir 表示 1 为向上 0 为向下 stop 表电梯是否停止 unsigned char nf 1 当前楼层 unsigned char cf 1 要去楼层 unsigned char df 楼层差 电梯停止依据 df cf nf unsigned char tf 暂存当前楼层 显示码指针 tf nf unsigned char flag count 0 flag 1 表示正在运行 count 乘坐时计数值 unsigned int timer1 0 timer2 0 timer1 为楼层间运行时间计数值 timer2 为等待计数值 unsigned char call floor 7 0 0 0 0 0 0 0 存储每层楼的信息 1 为有人呼叫或者有人前 往 主程序 void select next void step bit dir void delay unsigned int z void main void p0 led codes 1 th0 0 x3c tl0 0 xb0 tmod 0 x01 工作方式 1 et0 1 允许定时器中断 ea 1 中断总允许 ex0 1 允许外部 0 中断 it0 1 为脉冲触发方式 下降沿有效 while 1 if flag 决定电梯去哪一层 step dir 电梯启动 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 24 else if stop timer2 0 tr0 1 启动定时器 计数器工作 while timer2 1 i 向下运行时查找下一个要去的楼层 if call floor i cf i return 西安工程大学本科本科毕业设计 论文 25 dir 1 for i nf 1 i maxfloor i 没有向下走的人 即反向运行 if call floor i cf i return dir 0 cf 1 经过上面的判断此处表示电梯没有人