自动扶梯式电梯运行控制系统-论文

第1章绪论在该章节中的第一部分，对系统的设计意义进行介绍，本课题研究的内容为自动扶梯式电梯运行控制系统。该套系统大体由红外人体感应模块、继电器、数码管、STM32单片机、电机五部分组成；采用STM32单片机技术将红外人体感应模块采集到的参数进行处理并给继电器一个信号判断电机是否开始工作，通过数码管将红外人体感应模块采集到参数显示出来。第二部分对国内外的发展状况进行叙述，第三部分对该论文的整体构成进行分析，论述其意义。在本章的最后组成结构进行论述。1.1研究目的及意义150年来，电梯一直是人类生活中不可或缺的一部分。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[1]。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[2]。当奥的斯先生走近那个装载着大量商品的升降机时，他立刻下达指示，要求助手把它抬起，使它达到所有乘客可以清晰见证的水准。随即，他又下达指示，要求助手使用利斧把升降机的提拉缆绳斩断，但让所有乘客震撼的是，这个由奥的斯先生设计的安全设备竟然完好无损地悬挂着。“一切安全，先生们。”的奥的斯先生走到了升降机的前面，他朝着四面八方的观众微笑着打招呼。谁也不会想到，这就是人类历史上第一部安全升降梯[3]。150年来，随着社会的发展，电梯的种类和功能从最初的单一的黑白电梯，逐渐演化为各种颜色的双层和四层电梯，从最初的简单的直接安装，到如今的复杂的斜坡安装，从最初的手柄开关、按钮、信号、集成控制，到如今的智能群控，以及各种各样的变速式自动人行道扶梯，都为乘客带来便利，让他们的旅程充满乐趣。随着技术的飞速发展，美国奥的斯公司等全球知名的电梯公司正在积极推出全新的产品，同时也努力改良现有的售后、维护、保养等服务体验。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[4]。随着经济社会的高度发展，自动扶梯作为一种方便的运输工具，应用场合非常广泛。电梯在高空建设领域发挥着重要的作用，它不仅能够提供安全、稳定的乘客，而且能够有效地降低乘客的负担，从而极大地提升了乘客的出行体验。它的使用领域非常广泛，从酒店、餐厅、写字楼、商业区、游戏厅、仓储区，到普通的家庭住房。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[5]。随着扶梯需求量的急剧增加，我国的电梯生产总量也在逐年上升中国已成为世界上最大的新装电梯市场。然而在安际使用过程中，电梯的安全事故也是额频曝出，比如今年发生的“7.5北京地铁四号线电梯事故”“9.9东莞奥的斯电梯事故”“12.2昆明电梯事故”等等[6]。因此自动扶梯的安全、稳定运行就显得尤为重要。伴随着自动扶梯的广泛应用，其耗能大的问题也逐渐为业主所关心，虽然对于方便顾客和提升服务质量方面起了较大的作用，但由于其使用场合的客流不稳定性，使得自动扶梯在一些时段的实际利用率并不高，经常处于轻载或空载状态，不仅造成了巨大的电能浪费，而且扶梯部件在连续高速运行状态下也产生了较大的磨损及疲劳损伤，容易产生运行故障[7]。所以本课题是想尽可能有效的去提高电梯的实际利用率，降低事故发生的频率。1.2国内外现状分析电梯在我们生活中并不少见，但凡我们去过商场、超市他都会为我们服务但电梯事故也时常发生所以不少国内外学者对电梯安全和电梯的实际利用率在进行不断的改进REF_Ref10574\r\h[8]。在国内，在2022年，陈尧在他的《基于数字孪生技术的定制电梯设计方法研究》研究中通过SysML系统建模语言对电梯系统进行建模分析，提出了基于数字孪生技术的用户定制电梯各设计阶段指标，结合质量屋模型完成了用户需求与设计元素的映射，得到了设计元素配置方案并交由用户评价修改得到最终的设计元素配置方案，完成概念设计REF_Ref10597\r\h[9]。对概念设计方案中电力驱动系统利用进行MATLAB仿真，通过对转速图的分析，进一步验证了概念设计方案的合理性REF_Ref10623\r\h[10]。利用MCD与TIA软件建立了电梯机电系统的虚拟模型，通过虚拟调试验证了系统各部分设计的正确性。通过WL415-DB信号采集模块实现了电梯的物理模型与虚拟模型间的信号连接和数据传输，以此建立了电梯硬件在环的远程监控REF_Ref10646\r\h[11]。通过对远程监控中的电梯运行故障数据分析，建立了基于电梯故障发生的安全性评价系统，以此为评价依据验证了电梯机电系统安全性，并针对评价结果对电梯机电系统提供了改进反馈。针对电梯快速性和舒适性这一矛盾的性能需求，通过虚拟调试对电梯进行了运动学仿真，根据运行曲线初步确定了电梯的运行加速度。通过Adams软件建立电梯动力学模型，以运动学曲线为输入分析了电梯不同加速度下的振动情况，最终确定了电梯的动力学参数REF_Ref10704\r\h[12]。在2021年，张靓、李嘉诚在《智慧电梯物联网系统设计方案与研究》，提出通过在电梯中安装无侵入式新一代智能采集终端，并基于"AI+电梯动力学"-模型训练，形成"一梯一模型"，构建智慧电梯物联网，实现电梯运行动态诊断和"预测性维保"，防患于未然REF_Ref10724\r\h[13]。在2021年刘明英在《中国杂志》期刊发表的《室外观光无机房电梯井道散热设计方案》提到室外观光无机房电梯的井道通常采用透光玻璃幕墙，内部环境密封，无通风系统，且井道顶部仅有一层铁皮覆盖。夏季受太阳长时间照射后，大量的热被铁皮吸收导入，造成主机温度过高，电梯频繁报故障、停梯，影响电梯设备的正常运行。另外，电梯井道四周空间狭小，热量通过玻璃传递进入井道内，大量的热聚集无法散出，会让轿厢内的乘客产生蒸烤感。国家电梯安全技术规范里明确要求：机房环境温度应保持在5～40℃之间。当温度超过40℃时，电梯就可能会"死机"停运REF_Ref10753\r\h[14]。2016年在英国学者LutfiAl-Sharif、ZaidJaber、JamalHamdan和AnasRiyal在《Evaluatingtheperformanceofelevatorgroupcontrolalgorithmsusingathree-elementnewparadigm》一文中提出了一种评估上行高峰电梯群控算法有效性的新方法。新范式可以非常有效地提供一种客观评估和比较电梯群控算法的机制。它围绕三个基本组成部分构建：理想化的最佳基准；随机场景测试；以及对现实的渐进介绍。理想的最优基准是计算任何算法性能的分析上限的起点。它为比较所有算法的性能提供了参考。随机场景测试用于使电梯组控制器服从随机生成的场景(通常为旅客始发地-目的地对)。记录组控制器对随机生成的场景的响应，并生成和添加更多的场景。群控算法对大量场景的整体响应(例如，所有答复的平均数)代表了其效能的客观度量。随机情景检验首先在理想化或部分理想化条件下进行。在新范式的第三个组成部分下，条件逐渐变得更加现实，更能反映现实REF_Ref10789\r\h[15]。2012年日本EisukeKITA的团队在《GroupControlAlgorithmofMulti-CarElevatorbyNon-overlappingZoning》提出了一种多轿厢电梯的群控算法。在本算法中，以非重叠的方式定义了每个竖井中汽车的服务区域，命名为非重叠分区的多轿厢电梯群控算法REF_Ref10806\r\h[16]。1.3主要研究内容本课题研究的内容为自动扶梯式电梯运行控制系统。该套系统大体由红外人体感应模块、继电器、数码管、STM32单片机、电机五部分组成；采用STM32单片机技术将红外人体感应模块采集到的参数进行处理并给继电器一个信号判断电机是否开始工作，通过数码管将红外人体感应模块采集到参数显示出来。实现的功能如下，1.在一个人乘坐扶梯的情况下，使用两个红外对管进行检测，当第一个检测到有人时，电机会立即启动，直至第二个检测到为止；如果第一个检测到的数量不同，则表明有多个乘客，电机会在第二次检测到的数量与第一次检测的数量一致时，停止运行；2.用数码管显示两个红外对管检测到的数量，即表示有多少人经过扶梯/电梯；3.使用直流减速电机来模拟电机/扶梯的电机转动。1.4论文构成论文在开始部分对社区电梯系统管理开发背景中，使用相应的开发技术进行论述，在对系统的生产和市场需求等分析，完成详细的论述，最后实现系统各个模块的设计、编辑，实现对功能模块的搭建，最后在这些基础上，对其开发流程完成论述。本论文的组织结构如下。第1章的重点是完成系统的开发，分析当前国内外的状况。第2章的重点是系统用到的技术以及使用的开发平台。深入探讨系统开发的各个环节，并为读者提供有价值的参考。第3章的重点在于深入探讨系统的硬件结构。第4章的重点在于阐述系统软件的设计逻辑。第5章的重点在于对系统功能进行测试，以便更好地了解它。第6章将重点讨论系统设计的总结与未来发展。

第2章系统总体结构设计基于功能结构模块的设计，系统设计将清晰地展示每个功能模块的实现步骤，包括输入、输出和处理，从而有效地避免了在系统实施阶段使用特定的传感器来完成硬件设计，从而提高了系统的整体性能。2.1设计方案本课题研究的内容为自动扶梯式电梯运行控制系统。该套系统大体由红外人体感应模块、继电器、数码管、STM32单片机、电机五部分组成；采用STM32单片机技术将红外人体感应模块采集到的参数进行处理并给继电器一个信号判断电机是否开始工作，通过数码管将红外人体感应模块采集到参数显示出来。结构框图如下。图2-1结构框图2.2功能需求分析系统功能分析旨在深入了解用户的需求，评估其可行性，并利用最新的技术来满足用户的期望。为了系统的完整性需求分析是必不可少的，因此，在需求分析过程中，分析的问题越透彻系统就越完整[17]。三大基础科学之一的传感器、计算机科学以及通讯科学，是当今科技发展的三大驱动力。它们可以从外部环境收集、处理、分析、存储、分析、解析、记录、分析，从而提供有效的、准确的、可靠的、可追溯的、可靠的、可视的、可操作的信息。利用生物，物理和化学效应将其转换为需的电量。本系统采用的模块如下。人体感应模块：人体红外线感应模块具有体积小、使用方便、工作可靠、检测灵敏、探测角度大、感应距离远等一系列的独特优异功能，已在各个领域里得到了广泛应用。将红外人体感应模块采集到的参数进行处理并给继电器一个信号判断电机是否开始工作[19]。使用数字管技术，我们可以将红外人体感应模块的信息以可视化的形式展现出来。2.2.1技术路线（1）硬件部分需要单片机STM32F103c8t6、红外人体感应模块、继电器、电机、数码管；（2）软件平台程序用keil5；（3）画原理图用AD；（4）编程语言用C语。2.2.2预期结果完成一个整体的自动扶梯式电梯运行控制系统，并且该设计能实现的功能如下：1.只有一人经过扶梯情况下，用两个红外对管检测和继电器控制电路，当第一个检测到电机转动直到第二个检测到就停止；如果第一个不止检测到一次那就表示有多人通过，电机就等到第二个检测到的数量跟第一个检测的数量一样时才停止转动；2.用数码管显示两个红外对管检测到的数量，即表示有多少人经过扶梯/电梯；3.使用直流减速电机来模拟电机/扶梯的电机转动。2.3单片机型号选型51单片机的AD、EEPROM等功能需要靠扩展，增加了硬件和软件负担；虽然I/O脚使用简单，但高电平时无输出能力，这也是51系列单片机的最大软肋；运行速度过慢，特别是双数据指针，如能改进能给编程带来很大的便利；51单片机保护能力很差，很容易烧坏芯片；目前在教学场合和对性能要求不高的场合大量被采用[20]。32位单片机拥有出色的性能，其A/D位置高达10，使得其可以轻松地实现高精度的数字管显示，而且还拥有高效的现场调试和程序设计（ISP），同时还拥有极其优秀的低电压、极高的功率和极大的驱动能力。PIC系列单片机的I/O口采用双向连接，并配备CMOS互补推挽输出电路，以及一个可以调节输入/输出信号的方位寄存器，这样就可以在51系列I/O口处理高电平信号的情况下，实现多种功能的有效整合。在1的电平下，无论是高电平或者低电平，都会产生较大的阻力；而在0的电平下，无论是什么电平，都会产生较小的阻力，具备较强的驱动性，其中，低电平的流量可以达到25mA，而高电平的流量则可以达到20mA。相对于51系列而言，这是一个很大的优点[21]。2.4系统运行环境该自动扶梯式电梯运行控制系统，是基于STM32系列单片机搭载各种硬件设备实现的。2.4.1硬件环境本系统需要一定的硬件设备支持。（1）STM32F103C8T6单片机核心板模块；（2）红外传感模块；（3）继电器、电机、数码管；（4）硬件间排线等若干。2.4.2软件环境（1）Windows10是一款高性能的电脑操作系统；（2）KeiluVision5是一款用于开发的软件；（3）程序语言：C语言；（4）程序下载串口软件：FlyMcu；（5）网络协议：TCP/IP。

2.5总体方案设计（1）：在理论知识准备阶段，要深入了解设计课题，仔细研究其中的各个方面，以便更好地掌握相关知识；（2）：重新组织系统的各个部分，明确它们之间的联系，并搜集有关软硬件的信息；（3）：重新设计课题，确定系统的组成部分，描绘出整个系统的框架，并在此基础上提出原理框图；（4）：使用软件来实现硬件电路的设计，绘制出每个部分的电路图，将系统元素按照接口进行组装，并绘制出完整的电路图；（5）：通过对系统控制流程的深入研究，我们完成了软件设计，并创建了主流程图；（6）：通过模拟仿真，评估系统的性能，以确保其能够满足预期的控制需求，并将结果汇总成论文。

第3章系统硬件部分设计目前，自动扶梯的节能运行是变频器应用的热点领域之一。自动扶梯广泛应用于时候大型商场、超市、机场、地铁、宾馆等公共场合。大多数扶梯在客流量大的时候，工作于额定运行状态，在空载时仍以额定速度运行，具有耗能大，机械磨损严重，使用寿命低等缺点。本章节对整体系统和部分系统进行了分析。3.1系统总体设计本系统设计一个自动扶梯式电梯，全部硬件开发主要包含红外人体感应检测模块、单片机设计最小系统和误差实行，数码管显示模块。硬件系统设计需要完成以下个功能模块设计组成：人体红外感应模块：只有一人经过扶梯情况下，用两个红外对管检测和继电器控制电路，当第一个检测到电机转动直到第二个检测到就停止；如果第一个不止检测到一次那就表示有多人通过，电机就等到第二个检测到的数量跟第一个检测的数量一样时才停止转动REF_Ref10992\r\h[22]。数码管显示模块：用数码管显示两个红外对管检测到的数量，即表示有多少人经过扶梯/电梯REF_Ref11015\r\h[23]3-1总体原理图3.2系统主要功能模块设计自动扶梯式电梯运行控制系统的设计主要包括了红外人体感应模块和数码管显示模块以及单片机最小系统设计。3.2.1红外人体感应功能模块设计（1）通过利用10UM的红外光谱，人类的身体会受到影响，因为它的温度会受到影响。为了确保安全，我们需要通过人体红外传感器，将其信号传输到相关的设备，并进行相关的信号变化，最终实现对身份的识别。（2）模块工作环境：工作电压：5V至20V。电平输出：高3.3V，低0V。延迟时间可调节至0.3秒至18秒，以满足用户的需求。L和H的触发条件均有限制，其中H的默认值被设定为最大限度。测量距离：3米~8米。（3）L和H都是不可重复的，但是可以通过跳线来调整，默认情况下是H。当检测到电平升至较高水平，并且在指定的延迟期内，系统会立刻切换到较低的电平，这种情况是无法再次激活的。当人体进入感应范围内时，系统会立即触发高电平，并在一定的时间段内保持高电平，直到人离开后，系统会自动调整电平，使之降至低电平。（4）通过对比两个方向的变化，可以改变测量的距离和延迟。当对准一个方向进行逆时针旋转，可以使得测量的距离达到8米，而当对准另一个方向进行逆时针旋转，则可以使得测量的距离降低3米；此外，当对准另一个方向进行逆时针旋转，则可以使得测量的延迟缩短。图3-2红外人体感应模块3.2.2数码管显示功能模块设计数码管可以分为两种：一种叫做共阴管，另一种叫做共阳管。它们的不同之处在于，当需要输入1或0的信号时，会有一段短暂的灯会被激活。而当需要使用共阳管的信号，则需要将其引脚ABCDEFG、DP设置成较高的电平，从而使相关的灯管变得明亮。当电平被调节到高电平时，ABCDEFG、DP等七段数码管的发出的信号将会变得明亮。ABCDEFG的信号会使得0-F等标识符出现，而DP的信号则会使得DP的值变得更加明确，从而实现了更加精确的计算。通过使用人类的眼睛来观察物体，我们可以通过使用数码管来实现对物体的动态扫描。这种方法能够迅速地将物体转换为一系列的文本。例如，使用数码管来显示“1234”字符的步骤如下：1、在第1位，“1”字样被显示出来，而第234位则没有；2、在时间t之后，第2位的数字管会显示出“2”，而第134位的数字管则没有；3、随着时间t的流逝，第3位的数字管显示出“3”，而第124位的数字管则没有出现；4、随着时间t的流逝，第4位的数字管显示出“4”，而第123位的数字管则没有出现；5、在时间t之后，重新开始第1步，显示第1位的数字管，并且按顺序进行更新。扫描显示间隔t对于数码管的性能至关重要，如果t过长，可能会引发数码管的闪烁，因此，最佳的时间范围应该在5ms以内。图3-3数码管显示模块3.2.3L298N驱动步进电机资料本次设计使用了L298N芯片，L298N芯片可以通过控制电机芯片控制端的电平，进而对电机进行下一步的操作。图3-4L298N驱动步进电机资料3.2.4显示寄存器地址和显示模式芯片SGE和GRID管脚所接的LED灯对应，分配如下图：写LED显示数据的时候，按照从显示地址从低位到高位，从数据字节的低位到高位操作。图3-5显示寄存器显示数据3.3本章小结通过分析STM32单片机的自动扶梯式电梯运行控制系统，我们发现它既具备了现有的技术，又具备了良好的经济性。我们将系统划分为两个独立的功能模块，以便更加精确地分析系统，并且有助于更好地完成后续的工作。

第4章软件系统设计为了满足特定需求，功能模块系统的设计必须精心考虑，以便提供所有必要的设备，并且精确地描述投入、产出和模块，以便有效地避免在应用过程中出现问题。重要的是要完成软件设计，这对于整个系统的成功至关重要。这包括了人体感应模块和数字管显示模块的设计。4.1软件主流程图首先，主程序会对单片机进行初始化，确保IO口和中断寄存器的设置符合要求，以便后续的操作。当系统启动时，会使用两个红外对管进行检测，当只有一个人乘坐扶梯时，第一个检测到有人通过，电机会开始旋转，直到第二个检测到才会停止。当多人乘坐扶梯时，电机会在第二个检测到的人数与第一个检测到的人数相同时停止运行，然后通过数字管显示两个红外对管检测到的人数，以此来表示有多少人乘坐扶梯/电梯。最后，通过使用直流减速电机来模拟电机的运行。图4-1系统软件主流程图4.2人体感应模块的软件系统设计光被称为可见光，它的波长在380~750nm之间。紫光最短，蓝光次之，青光再次，绿光再次，黄光再次，橙光最后，红光最长。另一种光，即红外光，也被称为红外线。红外光是一种超出肉眼可见范围的微弱光线。一些光线的波长分布如下：紫光(0.40~0.43um)；蓝光(0.43~0.47um)；青光(0.47~0.50um)；绿光(0.50~0.56um)；黄光(0.56~0.59um)；橙光(0.59~0.62um)；红光(0.62~0.76um)；红外(0.76~1000um)；红外光又可以分为：近红外(760~3000nm)；中红外(3000~60000nm)；远红外(6000~150000nm)。自然界中任何有温度的物体都会辐射红外线，只不过辐射的红外线波长不同而已。根据实验表明，人体辐射的红外线(能量)波长主要集中在约10000nm左右。根据人体红外线波长的这个特性，如果用一种探测装置，能够探测到人体辐射的红外线而去除不需要的其他光波，就能实现检测人体活动信息的目的。因此，就出现了探测人体红外线的传感器产品。人体红外线传感器是根据热释电原理制作而成的。

图4-2人体红外传感模块流程图4.3数码管显示模块的软件系统设计通过使用控制电路，可以实现对“a，b，c，d，e，f，g，dp”8种不同的数码管COM的I/O控制，从而实现对COM的控制。此外，通过这种控制电路，可以实现对I/O控制电路的控制，从而使得单片机能够实现对COM的控制，从而实现对COM的控制，从而实现对“a，b，c，d，e，f，g，dp”的控制，从而实现对COM的控制，从而实现对COM控制。由于单片机可以根据COM端的信号来调节输入，因此，当一根信号被调节到正确的状态，另一根信号被阻断，那么整根信号都可能被激活，从而实现动态的输入输出。当进行轮换显示时，每个数字模块的启用时长介于1~2ms之间，因此，即使它们没有完全同步启用，也可以通过观察周围环境来判断，这种方式可以让用户看到的信息保持稳定，没有任何晃眼的情况，这种动态的效果与静态的效果相当，可以减少I/O接收器的使用，从而降低系统的功耗。图4-3数码管显示模块流程图4.4本章小结通过对系统的功能进行全面的分析，深入探讨每个功能模块的特点，并将其设计成一套完善的流程，可以确保系统的完整性，并且可以实现预期的功能，从而大大减少后期的开发和维护工作量。第5章系统测试由于时间有限，我们无法制作出真实的PCB，因此，我们只能使用Proteus模拟仿真软件来进行系统的调试，以便更好地理解和掌握pcb的性能。通过使用Keiluveeision编译，将十六进制文档转换为可供51单片机使用的格式，并使用Proteus软件进行调试，这款由英国Labcenterelectronics公司推出的EDA工具软件可以帮助用户实现高效的数据处理。EDA是一款专为EDA而设计的工具，它不仅可以模拟MCU和外部设备，而且可以用于本次新项目中的软件调试，以实现对STM32的编码，从而达到更好的仿真效果。为了进行STM32的调试，必须将调试插口连接到J-link或ST-link，并在PC上安装相应的调试软件，以便进行单步调试。调试一块裸板的方法千变万化，最常见的有：照明法、串口打印法、模拟仿真调试器断点调试法（J-Link或ST-Link）。其中，照明法指的是将LED灯连接到单片机开发板上，以实现调试的目的。当灯的引脚被安装完毕，照明灯具程序句子也随之加入到调试的编码中。通过观察灯的开启和关闭情况，以及检查哪些程序出现了问题，如果灯不亮，就可以判断出哪些编码存在缺陷。通过配备STM32的串口，可以实现快速、准确的调试，并且可以通过使用专门的调试工具，将调试结果及时地打印出来，以便于在PC机上快速检测和纠正出现的错误。通过将硬件配置调试器与MDK软件有机结合，仿真器可以实现自动终止程序，并且能够实时监测数据信息的变化，从而实现快速、准确的调试。

5.1系统实物图图5-1系统完整实物图5.2测试目的软件测试旨在发现系统中潜在的缺陷，以便及时纠正，而不仅仅是为了展示软件的正确功能。它是一个极具挑战性的过程，需要我们仔细检查，以便及时发现潜在的问题，从而提升软件的完整性。5.3测试原则四项重点是：确保软件测试符合系统的需求，并且及时完成；在制定测试方案时，必须避免使用过多的特定参数，比如阈值或者阈下限；确保设定的参数具有可靠性，并且能够有效地检验模型的准确性；重视测试过程中的聚类问题。5.4人体红外传感功能测试为了确保安全，检查人体红外传感器的性能至关重要。它可以检测到身上的热量，因为每个人的体温通常保持37度，因此它可以检测到10UM的红外光，被动式红外探头正是利用这些信息来实现检查的。当10UM以下的红外线被菲泥尔滤波器捕捉并转移至红外感应器中，该器件一般由高效的热释电技术构成，当受到来自人体的红外辐射的影响，该器件便会失去其原有的稳定性，并将其转移至其他地方，从而触发相关的报警系统。图5-2人体红外传感测试5.5数码管显示功能测试数码管显示模块测试用来测试数码管是否显示的是乱码，已经显示的位置是否正确，并且测试是否有不稳定的情况。针对各种测试问题进行修改。数码管显示乱码时要检查断码是否正确，显示位置不正确时，需要修改数码管的位码，当显示的数字不稳定时，检查电流是否达到额定电流。图5-3数码管显示测试5.6本章小结在该章中，对系统的功能模块进行测试，对其获得的测试进行详细的记录，并且进行分析，可以使得系统具有正常运行的特性，在模块控制中，通过正常的使用，可以符合要求，使得该系统通过测试。第6章总结与展望本章旨在深入探讨系统的开发过程，从初步的选题到最终的实现，我们都能够从中获得宝贵的经验教训，并在实践中获得更多的收获。6.1总结这次设计不仅仅是一个电路设计和程序编写的过程，而是一个深入探索实际情况，并在设计阶段进行全面考虑的过程。首先，通过查阅文献来获得研究资料，对系统设计中所涉及到的相关内容，如电梯设计，人体感应等，初步构想系统要实现的功能及其运用的技术并搜集相关资料，作为系统设计的素材。经过深入的文献研究，结合归纳、演绎、分析、综合、抽象和概括等方法，我们可以更加全面地了解软件和硬件开发的技术，并且可以更好地理解系统中各个功能模块之间的关系，更加清楚地把握系统的工作原理和本质，从而更好地制定出开发流程。最后，希望通过已有的每一块功能的结合进行总结，设计出一套优良的系统，并规范的编写程序。在软硬件的设计过程当中遇到了许多意想不到的问题。硬件方面最大的问题就是人体红外传感。软件方面最大的问题就是逻辑的问题，有时候想法不够细腻和仔细使得在进行模拟的时候会出现逻辑上的错误，然而通过不断的尝试和实验最后发现了漏洞并且解决了问题。在这个时刻，我们的毕业设计旨在运用单片机的灵活性和高效性，实现对智能系统的有效掌握。这篇毕业论文的完成，让我明白，成功的科研工程师需要具备良好的逻辑性、丰富的学术背景、顽强的毅力和持续的创造力。只有在有所收获的时刻，才会有信心去探索，而在面对挑战时，也需要持之以恒地努力。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。这次的毕业设计给了我一个很好的学习机会，我在这里面学习到很多东西，受益匪浅。6.2展望设计以扶梯式电梯为研究对象，在具体分析人体感应、数码管显示后，明确提出了一种基于单片机的自动电梯系统。为了解决本研究存在的不足之处，提出未来发展方向。（1）经过深入研究，结合国家行业标准，我们明确指出扶梯式电梯的重要性，并且提出了一种新的控制系统，它由红外传感模块和数码管显示模块组成，可以实现自动控制；（2）为了解决上述问题，我们提出了一个新的方案，即使用红外传感器来检测人体，并使用单片机来控制整个系统。（3）经过深入的研究和精心筛选，我们已经清楚地确定了红外传感器的采集范围；（4）扩大国内文献研究范围，进行更深入的研究。（5）对国内外文献进行比较分析，同时重视理论和实证的相结合。虽然模拟仿真表明所有设计都能够完全满足技术要求，但是系统软件仍存在一些缺陷，需要在今后的研究中加以完善。

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附录B程序#include"delay.h"#include"sys.h"#include"timer.h"#include"usart.h"#include"TM1637.h"#definePB5PBout(5)//PC13 #definePB6PBout(6)//#definePB7PBout(7)#definePB8PBout(8)#defineLEDPCout(13)#definebeepPBout(9)//蜂鸣器#definePC15GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC，GPIO_Pin_15)#definePB12GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB，GPIO_Pin_12)//#definePB13GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB，GPIO_Pin_13)//#definePB14GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB，GPIO_Pin_14)////u16hw=0；//u16msHcCount=0；//定时器中断计数externunsignedcharly_da；unsignedcharmov_sta=0；voiddde(u16time){u16i=0； while(time--) {i=12000； while(i--)； }}voidGPIO_Config(void)//配置PA2，PA3{GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure；/*GPIOAclockenable*/RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC，ENABLE)；///*GPIOAConfiguration：TIM3channel1and2asalternatefunctionpush-pull*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3；GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP；//复用推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz；GPIO_Init(GPIOA，&GPIO_InitStructure)； GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13； //LED0-->PC.13端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP； //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz； //IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOC，&GPIO_InitStructure)； //根据设定参数初始化GPIOC.13 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_1；//GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING； //？？GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz； //50M？？？？GPIO_Init(GPIOA，&GPIO_InitStructure)； // GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_15； //LED0-->PC.13端口配置// GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU； //推挽输出// //GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz； //IO口速度为50MHz// GPIO_Init(GPIOC，&GPIO_InitStructure)； GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8； //LED0-->PC.13端口配置 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP； //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz； //IO口速度为50MHz GPIO_Init(GPIOB，&GPIO_InitStructure)； //根据设定参数初始化GPIOC.13 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9；// PB9设为输出脚，峰鸣器GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP； //？？GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz； //50M？？？？GPIO_Init(GPIOB，&GPIO_InitStructure)； GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_5|GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8；//摁键初始化GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU； //？？//GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz； //50M？？？？GPIO_Init(GPIOA，&GPIO_InitStructure)； GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_13|GPIO_Pin_14；//红外避障传感器输入GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU； //？？//GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz； //50M？？？？GPIO_Init(GPIOB，&GPIO_InitStructure)； beep=1；}voidsend(unsignedchardata){USART1->DR=data；while((USART1->SR&0X40)==0)；//等待发送结束}voidqianjin()//前进子函数{PB5=1；// PB6=0；// PB7=1； PB8=0； TIM_SetCompare3(TIM2，23000)； TIM_SetCompare4(TIM2，21000)；}voidht()//后退子函数{PB5=0； PB6=1； PB7=0； PB8=1； TIM_SetCompare3(TIM2，21500)； TIM_SetCompare4(TIM2，21500)；}voidzz()//左转弯子函数{PB5=1； PB6=0； PB7=1； PB8=0； TIM_SetCompare3(TIM2，16000)； TIM_SetCompare4(TIM2，28000)； //dde(800)； //qianjin()；}voidyz()//右转子函数{PB5=1； PB6=0； PB7=1； PB8=0； TIM_SetCompare3(TIM2，28000)； TIM_SetCompare4(TIM2，16000)； //dde(800)； //qianjin()；}voidtz()//停止子函数{PB5=0；// PB6=0；// PB7=0； PB8=0； TIM_SetCompare3(TIM2，0)； TIM_SetCompare4(TIM2，0)；} voidEXTIX_Init(void){ EXTI_InitTypeDefEXTI_InitStructure； NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure； RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO，ENABLE)；//外部中断，需要使能AFIO时钟 //KEY_Init()；//初始化按键对应io模式//GPIOC0中断线以及中断初始化配置 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB，GPIO_PinSource1)； EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line1； EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt； EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising；//上升沿和下降沿触发 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE； EXTI_Init(&EXTI_InitStructure)； //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器//GPIOc1中断线以及中断初始化配置 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB，GPIO_PinSource0)； EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0； EXTI_InitStructure.EXTI_Mode=EXTI_Mode_Interrupt； EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger=EXTI_Trigger_Rising；//上升沿和下降沿触发 EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd=ENABLE； EXTI_Init(&EXTI_InitStructure)； //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器////GPIOc2 中断线以及中断初始化配置// GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC，GPIO_PinSource2)；// EXTI_InitS