电梯控制程序源代码(带流程图,功能分解、源代码)

1、综合电子创新训练研究报告研究题目：CTS1600-1控制技术综合试验院系名称：专业名称：学生姓名：指导教师：xxxx年xx月xx日xxxxxxxxxx目录第一章绪论11.1 课题背景与目的11.2 课题研究方法1第二章电梯模型硬件设备22.1 实验单片机模型与接口定义22.1.1 实验用单片机22.1.2 单片机接口定义32.1.3 I/O接口DATA控制命令表42.2 电梯控制命令说明62.3 实验用电梯模型9第三章与电梯模型相关的实验程序103.1 数码管连续显示103.1.1 程序流程图103.1.2 功能简介113.1.3 功能实现过程113.1.4 问题的解决及收获113.2 外部按

2、键灯连续闪烁123.2.1 程序流程图123.2.2 功能简介123.2.3 功能实现过程123.2.4 问题的解决及收获133.3 键、灯、数码管 143.8.1程序流程图 281.1.2 功能简介141.1.3 功能实现过程141.1.4 问题的解决及收获153.4 外部按键上下行163.4.1 程序流程图163.4.2 功能简介173.4.3 功能实现过程173.4.4 问题的解决及收获183.5 计算器193.5.1 程序流程图193.5.2 功能简介213.5.3 功能实现过程213.5.4 问题的解决及收获223.6 密码锁233.6.1 程序流程图233.6.2 功能简介243.

3、6.3 实现功能过程243.6.4 问题的解决及收获243.7 逐层停自动开关门循环253.7.1 程序流程图253.7.2 功能简介273.7.3 实现功能过程273.7.4 问题的解决及收获273.8.2 功能简介293.8.3 实现功能过程293.8.4 问题的解决及收获293.9外部按键电梯303.9.1 主程序303.9.2 开关门模块313.9.3 上下行模块323.9.4 LED模块34第四章电梯模型完整控制程序364.1 完整控制程序（main函数）364.1.1 功能说明364.1.2 功能实现过程374.1.3 问题的解决及收获374.2 按键扫描模块（getto函数）38

4、4.2.1 功能简介384.2.2 问题的解决及收获384.3 当前层判断模块（getat函数）384.3.1 功能简介384.3.2 问题的解决及收获384.4 电梯门的选通、禁止模块（DoorEnable函数）384.4.1 功能简介384.4.2 问题的解决及收获39#.5 电梯开关门模块（ openandclose 函数） 394.5.2 功能实现过程394.5.3 问题的解决及收获39第五章总结与致谢415.1 总结415.2 致谢415.3 控制电梯模型相关程序42附录一数码管连续显示42附录二外部按键灯连续闪烁43附录三外部按键逐个亮灭45附录四键、灯、数码管47附录五外部按键上

5、下行49附录六计算器51附录七密码锁56附录八逐层停开关门循环59附录九可记录顺序逐层停自动开关门64附录十外部按键电梯70附录十一完整电梯程序77图目录Figure 1 凌阳单片机2Figure 2 凌阳单片机接口定义3Figure 3 实验用电梯模型9Figure 4 数码管连续显示流程图10Figure 5 外部按键灯连续闪烁流程图12Figure 6 LED1to7流程图13Figure 7 键、灯、数码管流程图14Figure 8 外部按键上下行流程图16Figure 9 计算器数字扫描函数流程图19Figure 10 计算器主函数流程图20Figure 11 密码锁流程图23Fig

6、ure 12 逐层停自动开关门循环main函数25Figure 13 逐层停自动开关门循环AtAndTo函数26Figure 14 逐层停自动开关门循环OpenAndClose函数26Figure 15 可记录顺序逐层停自动开关门28Figure 16 外部按键电梯主函数流程图30Figure 17 外部按键电梯开关门函数流程图31Figure 18 外部按键电梯上下行函数流程图32Figure 19 外部按键电梯LED函数流程图34Figure 20 外部按键电梯btLED函数流程图35Figure 21 电梯完整程序主函数36Figure 22 电梯完整程序openandclose 函数流

7、程图 39第一章绪论1.1 课题背景与目的现代社会中，电梯已经成为不可缺少的运输设备。电梯的存在使得每幢高层建筑的交通更为便利。电梯控制技术的发展主要经历了三个阶段：继电器控制阶段，微机控制阶段，现场总线控制阶段。随着经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，交流变频调速技术已经进入一个崭新的时代，其应用越来越广。电梯是现代高层建筑的垂直交通工具，其设计要求稳定性、安全性及高。随着人们生活水平的不断提高,对电梯的要求的也相应提高，电梯得到了快速发展。电梯模型将机械和电气两方面有机地结合起来，充分体现了机电结合的特点，同时微机控制即单片机控制的电梯在成本上较低，同时还

8、有着较高的精度，非常适合在学生机电实验方面得到广泛的应用，可以提高大家的编程能力，加深对单片机的理解和应用，同时增强创新精神和团队合作精神。1.2 课题研究方法参照凌阳SPCE061AFF发的相关资料，加深对控制电梯模型的单片机的了解，进行61板的相关实验，掌握单片机实现基本功能的技术。对单片机编写程序，以达到控制电梯模型的目的。0第二章电梯模型硬件设备2.1 实验单片机模型与接口定义2.1.1 实验用单片机实验用单片机为凌阳SPCE061儆控制器（简称61板），是以凌阳16位单片机SPCE061的核心的精简开发-仿真-电路板。61板除了具备单片机最小系统电路外，还包括有电源电路、音频电路、复

9、位电路等，采用电池供电，方便携带。SPCE061A是继unSP?系列产品SPCE500A?之后凌阳科技推出的又一款16位结构的微控制器。跟市面上常见的avr、51等单片机相比，这款单片机具有一个绝招：语言功能。与SPCE500M同的是，在存储器资源方面考虑到用户的较少资源的需求以及便于程序调试等功能，SPCE061A里只内嵌32K字的闪存（FLASH。较高的处理速度使unSP?能够非常容易地、快速地处理复杂的数字信号。SPCE061左要包才S输入/输出端口、定时/计数器、数/模转换、模/数转换、申行设备输入/输出、通用异步串行接口、低电压检测和复位等部分，且内置在线仿真电路ICE接口，较高的处

10、理速度使其能够快速地处理复杂的数字信号。本电梯模型就是采用此单片机进行程序编写和实现电梯的运行控制Figure 1 凌阳单片机2.1.2单片机接口定义实验用单片机接口定义如图，其中A口为输入，B口为输出电梯内按键各楼层按键+去二层去三层去四层一层上二层上二层下三层上10一+电梯上下运行（1上0下）电梯运行选通（1行0停）开关门运行（1开0关）开关门选通（1行0禁）各楼层按键灯一层上灯二层上灯二层下灯三层上灯20A0A8A1A9A2A10A3A11A4A12A5A13A6A14A7、A15实验单机B0书妾B8B1口B9B2B10B3B11B4B12B5B13B6B14B7B15三层下四层下一层到

11、达二层到达三层到达四层到达开门30关门十三层下灯四层下灯开门到位关门到位40各楼层按键电梯内按键各楼层按键灯Figure 2凌阳单片机接口定义2.1.3I/O接口DATA空制命令表单片机A口DATA空制命令表A口（信号输入）*P_IOA_Data接口编号电梯动作0x0001A0去一层（内部按键）0x0002A1去二层（内部按键）0x0004A2去三层（内部按键）0x0008A3去四层（内部按键）0x0010A4一层上（外部按键）0x0020A5二层上（外部按键）0x0040A6二层卜（外部按键）0x0080A7三层上（外部按键）0x0100A8三层卜（外部按键）0x0200A9四层卜（外部按键

12、）0x0400A10一层到达（外部按键）0x0800A11二层到达（外部按键）0x1000A12三层到达（外部按键）0x2000A13四层到达（外部按键）0x4000A14开门（内部按键）0x8000A15关门（内部按键）单片机A口DATA空制命令表A口（信号输入）*P_IOB_Data接口编号电梯动作0x0001B0电梯上下运行（1上0下）0x0002B1电梯运行选通（1行0停）0x0004B2开关门运行（1开0关）0x0008B3开关门选通（1行0禁）0x0010B4一层上灯0x0020B5二层上灯0x0040B6二层卜灯0x0080B7三层上灯0x0100B8三层卜灯0x0200B9四层

13、卜灯0x0400B10开门到位0x0800B11关门到位0x1000B12数码管0x2000B13数码管0x4000B14数码管0x8000B15单片机接口属性设置：*P_IOA_Dir=0*P_IOA_Attrib=0*P_IOA_Data=0（设A0-A15口为输入）*P_IOB_Dir=0xf3ffB0-B9 口为输出，B10、 B11 口为输入）*P_IOB_Attrib=0xf3ff*P_IOB_Data=0;2.2电梯控制命令说明1 .一层上按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x0010;使一层上按键灯亮起的命令为：*P_IOB_Data=0x0010,同时其它层按键灯熄灭；

14、如果要使其它层按键灯不受此按键灯影响，保持原来的状态，则输入的命令应为：*P_IOB_Data=0x0010|P_IOB_Data；2 .二层上按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x0020使二层上按键灯亮起的命令为：*P_IOB_Data=0x0020同时其它层按键灯熄灭；如果要使其它层按键灯不受此按键灯影响，保持原来的状态，则输入的命令应为：*P_IOB_Data=0x0020|P_IOB_Data；3 .二层下按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x0040使二层下按键灯亮起的命令为：*P_IOB_Data=0x0040时其它层按键灯熄灭；如果要使其它层按键灯不受此按键灯影响，

15、保持原来的状态，则输入的命令应为：*P_IOB_Data=0x0040|P_IOB_Data；4 .三层上按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x0080使三层上按键灯亮起的命令为：*P_IOB_Data=0x0080;同时其它层按键灯熄灭；如果要使其它层按键灯不受此按键灯影响，保持原来的状态，则输入的命令应为：*P_IOB_Data=0x0080|P_IOB_Data；5 .三层下按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x0100,使三层下按键灯亮起的命令为：*P_IOB_Data=0x0100,同时其它层按键灯熄灭；如果要使其它层按键灯不受此按键灯影响，保持原来的状态，则输入的命令应

16、为：*P_IOB_Data=0x0100|P_IOB_Data；6 .四层下按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x0200,使四层上按键灯亮起的命令为：*P_IOB_Data=0x0200,同时其它层按键灯熄灭；如果要使其它层按键灯不受此按键灯影响，保持原来的状态，则输入的命令应为：*P_IOB_Data=0x0200|P_IOB_Data；7 .电梯内部开门按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x4000,使电梯开门的命令为：*P_IOB_Data=0x000c；8 .电梯内部关门按钮按下，*P_IOA_Data输入值为0x8000;使电梯关门的命令为：*P_IOB_Data=0x

17、0008。我们为了能够简化我们的程序，我们在头文件define.h中定义了直观易懂的单词来表示数字指令，这样使得编程过程更加容易直观，并且使得程序的可读性更强，但是这种方法是在之前不断地尝试的基础上才逐渐摸索出来的，因而在后来编写的程序中普遍用到了这种方法，而在开始训练阶段编写的程序还往往是使用数字型的指令，具体的定义如下：#ifndef_DEFINE_h_#define_DEFINE_h_#defineIOA*P_IOA_Data#defineIOB*P_IOB_Data#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineulonguns

18、ignedlong#definestop0x0000#definedown0x0002#defineup0x0003#definebt1up0x0010#definebt2up0x0020#definebt2down0x0040#definebt3up0x0080#definebt3down0x0100#definebt4down0x0200#definebtin10x0001#definebtin20x0002#definebtin30x0004#definebtin40x0008#definebtopen0x4000#definebtclose0x8000#defineopenok0x04

19、00#definecloseok0x0800#definedown0x0002#defineup0x0003#defineclose0x0008#defineopen0x000c#defineL10x1000#defineL20x2000#defineL30x3000#defineL40x4000#defineL1up0x0010#defineL2up0x0020#defineL2down0x0040#defineL3up0x0080#defineL3down0x0100#defineL4down0x0200#defineat10x0400#defineat20x0800#defineat30

20、x1000#defineat40x2000#endifdog方便使用：#includespce061A.h#includedingyi.hvoiddog()*P_Watchdog_Clear=0x0001;2.3实验用电梯模型v2-，叫税X M叫机噩事.卜 Rftni& KAi丸9-丸邦笑hId X，蛆开 黑* 1L，* 12.馋VHi14.安全*!51 9ft IB- HMftin. Mftt信林*x *o21 *Di赧*tti ：s fifli24.2L糜鼻11惊灯.H hat，那么电梯应向上运行，直到获取的当前值at=to之后，电梯停止运行：if(toat)*P_IOB_Data=up;

21、*P_Watchdog_Clear=0x0001;若目标层等于当前层，即to=at，那么电梯停止运行：if(to=at)*P_IOB_Data=stop;*P_Watchdog_Clear=0x0001;若目标层小于当前层，即toat，那么电梯应向下运行，直到获取的当前值at=to之后，电梯停止运行：if(to：iArtiKlci出三性雷：|亮敢吗管显不占软南M延出后我明廿晨以;：牯叱工匕。，仁敌洲“正迟冈线走 Z *pe riKJbe O 1+ 优电仲L?jill X.1 t Inrl n l -ji 敏FTE用申，； 就因杵皿球层的 调用延退嗡弱此以At And。C味粉idAOjj+-AJ

22、Ll。出数电府F打11(And：ol,小驼LttJikAtAmlTu力困数Figure13逐层停自动开关门循环AtAndTo函数Figure 14逐层停自动开关门循环 OpenAndClose函数3.7.2 功能简介程序初始化完成后，电梯自动完成上下行以及开关门动作，不断循环。3.7.3 实现功能过程在这个程序中我们引入了一个指示上下行的变量shangxia，一层到位之后令该变量为1，指示电梯之后的运行状态为上行；当四层到位之后令该变量为0，指示电梯之后的运行状态为下行。这样电梯在二、三层进行上下行的判断时，只需判断现在指示电梯运行状态的shangxia则可以保证电梯的正常运行。代码详见附录八

23、3.7.4 问题的解决及收获逐层停自动开关门程序在前面诸多程序的铺垫下相对比较容易，不同点在于在这个程序中定义了一个指示电梯先前运动状态的变量，从而控制电梯现在时刻的上下行，这为之后的电梯完整程序打下了一定的基础。Figure 15可记录顺序逐层停自动开关门3.8可记录顺序逐层停自动开关门3.8.1程序流程图.in-?T1嘴定！D-3.8.2功能简介在程序初始化完成后，首先连续输入目标层数，点击确定按键之后，电梯按照之前按键设定的顺序自动运行，完成上下行和相应的开关门功能。3.8.3 实现功能过程代码详见附录九3.8.4 问题的解决及收获这个程序在实现的过程中我们借鉴了密码锁的相关经验，不同之

24、处在与之前的密码锁是有确定个数的输入的，而现在的可记录顺序的逐层停开关门的输入是不确定个数的，同时它还具备了清零和确定的选项，但是它是把之前的密码匹配部分改为了电梯的上下行和到达目标层之后自动开关门的功能，所以可记录顺序的逐层停自动开关门程序是继承了密码锁程序的一些特点的基础上，在功能上又有所拓展和创新。3.9外部按键电梯3.9.1主程序3.9.1.1程序流程图Figure 16外部按键电梯主函数流程图3.9.3.2功能过程在程序初始化完成后，进入AtAndTo函数，判断当前层数和目标层，之后进入UpAndDow函数通过对at与to的大小比较，判断电梯的上下行，并将电梯送至目标层，进入Open

25、AndClose函数后进行开关门操作。（代码详见附录十）3.9.2 开关门模块3.9.2.1程序流程图电梯自动开门，开门到位后，如果按下内部当从主函数进入开关门模块后，关门按键，电梯关门。3.9.2.3 实现功能过程当从主函数进入开关门模块后，首先判断at和to的值，如果二者相等且DoorEnable允许开门即为1,此时执行开门动作，当开门到位且内部关门按键按下后，电梯关门。3.9.3上下行模块3.9.3.1程序流程图Figure 18外部按键电梯上下行函数流程图3.9.#.2 功能过程程序初始化完成后，若外部按键按下后，电梯运行到目标层。3.9.2.4 实现功能过程这个函数定义了一个指示当前

26、所在层的变量at，以及一个指示目标层的变量to，程序初始化完成后，给变量at赋上对应的层数值，如若当前所在层为2层：if(t&0x0800)=0x0800)/判断当前所在层数，若当前所在层数为2层at=2;/给变量at赋当前层数值2*P_Watchdog_Clear=0x0001;扫描外部按键是否按下，若按下，则对变量to赋上对应层数值，如若三层上或三层下按键被按下：if(t&0x0080)=0x0080)|(t&0x0100)=0x0100)/若三层上、三层下按键被按下to=3;/给变量to赋目标层数为3*P_Watchdog_Clear=0x0001;进行目标层与当前层的比较判断，若目标层

27、大于当前层，即toat，那么电梯应向上运行，直到获取的当前值at=to之后，电梯停止运行：if(toat)*P_IOB_Data=up;*P_Watchdog_Clear=0x0001;若目标层等于当前层，即to=at，那么电梯停止运行：if(to=at)P_IOB_Data=stop;P_Watchdog_Clear=0x0001;若目标层小于当前层，即toat,那么电梯应向下运行，直到获取的当前值at=to之后，电梯停止运行:if(toat)P_IOB_Data=down;P_Watchdog_Clear=0x0001;3.9.4LED模块3.9.4.1 程序流程图LEDO函数Figure

28、 19外部按键电梯LED函数流程图ht【ED。函数3.9.4.2 功能过程程序初始化完成后，外部按键灯以及指示层数的数码管根据现在电梯的运行状态正常显示。3.9.4.3 实现功能过程当外部六个按键按下后，外部按键的灯亮，电梯上部的LED灯显示当前运行的所在层数。3.9.4.4 问题的解决及收获在程序调试过程中，我们发现如果在电梯运行的过程中，即电梯不处于某层到位的状态时，若按下电梯外部的按键后，电梯有可能会卡死在中间部位，并且导致电梯无法运行，在发现这样的问题之后，我们对程序进行了修改，针对上下行部分，我们加入了使得电梯停止的条件，如果电梯没有处于到位状态的话就始终保持先前上行或下行的状态不变

29、，从而使得问题得到了有效的解决。第四章电梯模型完整控制程序4.1 完整控制程序（main函数）4.1.1 功能说明Ff?y ”层.开门Figure 21电梯完整程序主函数代码见附录4.1.2 功能实现过程在上下行的优先级别判断上，我们没有使用以前的数组或者at和to大小判断的方式，而是按照内外部层数按键的个数分别定义了4个和6个变量，分别来指示目标层数，而何时选择上下行这一问题，举例如下：如果电梯目前处于二层，首先判断电梯之前的运行方向，如果电梯之前运行方向向下，那么，若外部二层下按键或者内部二层按键被按下，电梯执行开门程序；若外部按键二层下被按下且外部按键一层上与内部一层按键均未被按下，电梯

30、执行开门程序。之后进行上下行的判断，如果电梯外部按键一层上或者内部按键一层被按下，那么电梯下行至一层再做出判断；如果电梯外部按键一层上或者内部按键一层均未被按下，且三、四层按键至少有一个被按下之后，电梯上行至三层再做出判断。如果电梯之前运行方向向上，那门，如果外部二层上或者内部二层按键被按下，电梯执行开门程序；若外部按键二层下被按下，且三、四层均没有按键被按下，那么电梯也执行开门程序。之后进行上下行的判断，如果电梯三、四层有至少一个按键被按下之后，电梯上行至三层再做出判断；如果电梯外部按键一层上被按下且三、四层都没有按键被按下的情况先，电梯执行下行动作至一层再做出判断。其它功能的实现主要通过主

31、函数调用其它函数实现，例如开关门函数，LED控制函数，外部按键扫描函数，获取目标层函数等等。4.1.3 问题的解决及收获在电梯完整程序中，我们改变了以往c文件过多的特点，尽量把一些判断都放在了主函数中完成，这也造成了主函数比较复杂。4.2 按键扫描模块（getto函数）4.2.1 功能简介程序初始化完成后，随时扫描内外部按键从而获得目标层，并通过各层的标志位将其记录下来。4.2.2 问题的解决及收获此次使用的获取目标层的函数虽与以往相同，但是由于实际的电梯会实时记录电梯内外按键的情况，同时在目标层之后会把相应的层数及方向清零并且对上下行做出判断，所以在获取目标层与及时清除已到达层这一问题上思路

32、完全是崭新的，而这部分主要是体现在主函数中，在此不做赘述。4.3 当前层判断模块（getat函数）4.3.1 功能简介当程序初始化完成后，实时确定当前所在层数。4.3.2 问题的解决及收获或许当前层数的模块在前面使用也较多，但是在这一部分我们加入了一个判断当前上部LED指示的部分，即上部LED显示当前所在的层数，并且通过此事state的状态来判断LED显示部分箭头的指向。4.4 电梯门的选通、禁止模块（DoorEnable函数）4.4.1 功能简介程序初始化完成后，根据电梯当前的状态判断此时能否开门的一个标志位，例如当电梯某层的两个按键同时按下且上面层数没有按键被按下的情况下，只开门一次且清掉两个按键的灯和相应的标志位。4.4.2 问题的解决及收获在开关门选通的这一问题上，由于前期做过很多这方面的训练，所以解决起来比较容易，主要是保证它能够在应该可能需要开门的情况下该位是选通的，在不能开门的情况下该位一定要是禁止的。4.5 电梯开关门模块（openandclose函数）4.5.1 功能简介开门部分的实现相对较为简单，在这里仅对关门模块进行分析，流程图如下：Figure22电梯完整程序openandclose函