基于单片机的电梯舒适性检测仪设计毕业设计论文.docx
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基于单片机的电梯舒适性检测仪设计毕业设计论文
毕业设计（论文）
基于单片机的电梯舒适性检测仪设计
SCMELEVATORCOMFORTDETECTORBASED
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
摘要
随着电梯的不断增加和电梯一些列检测技术的快速发展，对电梯环境中影响人类舒适的温度湿度加速度等因素检测的研究已经成为现在一个很受重视的难题。
之前都是并没有相关的技术来支持感知电梯内环境的变化，后来，随着传感器技术、通信技术的提高和微电子元件的发展，人们将模仿传感器、单片机、信号转换器、多路程虚拟模仿开关等部件组成检测的系统，但是传统的方法存在很多的缺陷。
因此，很有需要研究出一种可以更加优越的监测系统以实时传送给工人。
这个设计的系统将单片机、传感器、通信以及计算机结合，采用传感器特有的多点采集数据技术、单线总线数字化技术以及GSM无线传输技术一起运用的办法，设计出来一套符合现实的电梯环境检测系统。
这个系统最重要的是单片机，同时温度和湿度以及加速度数字传感器将电梯环境信号收集上来，之后把这些传送到单片机，处理和储存数据，来达到数据的实时显示的目的，来对故障报警进行远程传输。
这个方案的设计结构相对简明，安装容易，扩宽性强，便于修理，受外界影响较小，而且不用固定网络的支撑，可以全方位，全自动，第一时间对电梯进行检测，具有一般检测手法不具备的各种特点。
关键词电梯环境；单片机；检测；数字传感器
Abstract
Withtherapiddevelopmentofthegrowingnumberofelevatorsandliftcolumndetectiontechnology,researchonenvironmentalfactorsaffectinghumanelevatorcomfortabletemperatureandhumidityaccelerationtesthasnowbecomeahighlyvaluedproblems.Andnotbeforealltherelevanttechnologiestosupportenvironmentalsensechangesintheelevator,andlater,withthedevelopmentofsensortechnology,communicationstechnologyandmicroelectroniccomponentsincrease,peoplewillimitatesensor,microcontroller,signalconverters,multi-distancevirtualimitationswitchesandothercomponentstestingsystem,buttherearemanyshortcomingsofthetraditionalapproach.Therefore,itneedstocomeupwithawaymorefavorabletoreal-timetransmissionmonitoringsystemtoworkers.
Thedesignofthesystemmicrocontroller,sensors,communicationsandcomputercombination,usingauniquemulti-sensordataacquisitiontechnology,single-wirebusdigitaltechnologyandGSMwirelesstransmissiontechnologytogetherwiththeuseoftheapproach,designedarealisticenvironmentdetectionsystemelevator.Thissystemisthemostimportantthingisthemicrocontroller,whilethetemperatureandhumidityaswellastheaccelerationofdigitalsensorstocollectenvironmentalsignalselevatorup,thenthesetransferredtothemicrocontroller,processingandstoringdata,toachievethepurposeofreal-timedatadisplayforremotefaultalarmtransmission.Designofthestructureoftheprogramisrelativelysimple,easytoinstall,wideningstrong,easytorepair,lessaffectedbyoutside,anddonotsupportthefixednetwork,couldbeallautomatic,thefirsttimetheelevatorfortesting,withthegeneraldetectionapproachdoesnothavethevarietyoffeatures.
KeywordsElevatorenvironmentSCMdetectiondigitalsensors
1绪论
1.1引言
我国建筑物众多，电梯的发展历史可以追溯到很久以前，现代社会随着科学技术的进步，以前的楼层电梯也产生了巨大的变化，人们利用计算机技术、微电子，远程检测技术，把它们应用在电梯上，从而诞生了电梯舒适性检测这个新兴的领域，人们通过最现代的科技方法，及时监测到影响人们舒适度的参数类似温度，湿度，使人们可以更舒适的享受坐电梯的过程，这种舒适检测技术的出现极大的降低了人们的难受概率，提高了电梯的乘坐质量。
众所周知，电梯运行中影响人们舒适度的因素有很多，像温湿度，电梯的加速度、二氧化碳和氧气的比例等等，都可以在各种方面影响到人们的体验。
因此，为了改善人们坐电梯时候的感觉，我们要通过某些手段及时发现电梯环境的改变，让工作人员能快速的采取相应的措施，使其调整到正常的环境参数范围。
一般的检测办法需要人自己坐电梯去感觉，这样不但不能保证实时性，误差相对也大，同时还浪费人们的精力，效果也当然也不能令人满意。
所以，想要改变这些问题，就要将自动化技术运用到电梯运行中去，提高电梯检测的全自动水平，来尽可能的减少人的工作量。
现在，通过智能传感器、单片机、通讯技术、键盘、液晶显示模块就能实现这个基本要求，所以电梯工作的时候，人们感觉跟温湿度、电梯的加速度等因素有着非常密切的联系。
所以要改善人们的舒适感觉，提高大家对乘坐电梯的满意程度，就要对影响人们感觉的一些外界参数进行科学的调理，让他们一直处在合理的范围内。
一般的测试监控手段是人为检测和手工操作，那样无法避免产生出一些问题：
比如劳民、高成本，低效率，缺乏实时性，精度较低等等，所以想要达到理想的状态很困难。
但是，因为计算机技术和半导体的进步，元件的成本越来越低，这就为电梯检测带来了便利，创造了有利条件[1]。
本论文举荐的是STC12C5A60S2型号单片机，它是整个监测系统的焦点芯片，这个单片机有着较强的抗干扰能力，操作简便，花费较少，适应性强，收集准确，消耗低且芯片内部连带看门狗等特点，可以带来比较良好的使用经济效益。
这个系统的移植性不错，便于维修，所以稍加改良，就能在其他很多领域运用。
1.2研究背景及意义
陪伴着我国产业出产和都市建设的飞速友展,高层修筑如雨后春笋拨地而起,电梯作为大多半建筑中无法贫乏的运输器具,得到了普遍的运用。
电梯已进入日常生活,人们对电梯性能及服务水平的要求也越来越严格,其中最重要的是达到以下几个方面的技术要求:
舒适性，安适性，经济型。
现在人们不但要求电梯安全可靠,大家对坐电梯时舒适感也特别关心。
是以开拓一种电梯舒适性检测仪设计具有必然的实际定见。
电梯是当代社会最重要的运输器材、是电力动力一体的运输设备。
它包罗了土建工程，机器工程、电力电子技术、微计算机技术、电力拖动装配等多个范围。
然则电梯的类型有很多，但是现今运用的电梯大部分为电力拖动、钢丝牵引构造。
本次课题内容既是基于单片机的电梯检测系统设计。
电梯的内部非常繁琐。
电梯检测系统是电梯运行的关键，它主要为整个电梯供给动力，在电梯的缓慢减速、平稳运行、运行加速都扮演着重要的角色。
想要再次优化电梯检测系统，就应该改善系统设计。
随着现代社会生活水平的提高，对电梯各方面要求也愈发地高。
在单片机检测电梯的环节中，智能控制手段通过科学的选择和设计，可以有效提高电梯的检测效率，明显地改善了人们的舒适感，使电梯的检测更加科学和先进[2]。
陪同着社会的成长，社会呈现了越来越多的修筑，和它一路出现的电梯已成为当代生活中弗成贫乏的一部门。
与此同时，由于国度老龄化的题目越来越严重，低层修筑建筑也越来越须要电梯。
以是电梯检测的研究在当代社会有着很重要的作用，作为一名机械专业的门生，这些恰是自动化专业所进修的内容，又是本身的兴趣地点。
为了今后更好的工作和更深切的理解基于单片机的电梯检测系统，也是选择了该课题。
1.3国内外研究现状、趋势
1.3.1国内电梯监控技术研究现状
目前，海内一些企业和离等院校接踵投入该方面的研究，开拓具有中国特色的长途监控系统，它最重要的工作原理是电梯检测系统把Ila控制口状态参数转换成专用的状态标志，并把此标志发送给前端机，之后又把数据传给PC机，来达到PC对PLC运行状况的监视的目的。
但此种方式要思量与现存在电梯节制系统的接口课题，从而造成其实用电梯种类较少，对可编程控制器的电梯举行检测对照容易，但微机节制的电梯检测就不那么容易了.东华大学与上海特种设备监督检修技术研究院配合开拓的电梯长途监测报警系统从电梯控制器收罗信号，通过GPftS传给监测中央，实现对电梯的及时监测及坏处报警洲.2001年，秦皇岛有限公司开拓开发的电梯主动报警安防解决系统，能够及时长途检测电梯的运行状况，一旦电梯发生问题就能够实时关照维修职员。
它是通过监测电梯节制器和轿厢内的状况，并通过电话收集将数据传输到长途主机上举办监控，获得电梯的及时状态。
该设备获得的妨碍信息主要由电梯自身的节制给出，无法客观地反映出终极运动部件轿厢的真实情况。
此类系统主要用于多台电梯的汇合检测及及时的问题警示等，保证维修人员在电梯出现故障时及时采用救援措施叫。
上海三菱电梯有限公司在2002年开拓设计了S1C5电梯监视系统用于小区内的电梯监视可以对多部电梯举行及时不间断的监测。
它具有及时记载电梯的各项参数以及报警的作用。
电梯便携式检测技术的海内外研究近况便携式电梯检测装配的研究主要知足专业检测职员举办人为检测的须要，具有检测精度高、便利携带等功能。
在此方面海外产物已相等成熟，并普遍被列国专业电梯检测职员所采纳。
如美国公司出产的EVA-625电梯承运质量检测仪，可对矫厢内加速度、噪声等参数举行检测.德国T加公司开辟的一套专门用来检测电梯设备的系统（AdvancedDiagnosisSystemforElevators），能对电梯的距离、速率、钢丝绳受力、加（减）速度、压力、电梯门特征等多项特性参数举办测量，测得的数据经过计算机处理以曲线图表的形式显示。
国内方面，天津大学李立京博士利用虚拟仪器技术开发了一套电梯综合测试系统，主要用于新装电梯的调试，针对调试过程中出现的故障进行分析与诊断，不具有长期监控及海量数据存储的功能。
重庆市特种设备质量安全检测中心与重庆大学合作共同研制开发了多参量多通道便携式电梯检测仪，该装置通过外接不同传感器对电梯包括加速度、噪声、平衡系数、钢丝绳张力等多项参数进行检测L，.”。
拉特激光技术开发有限公司上海分公司生产的电梯综合性能测试仪。
可对电梯运行的加减速度、速度、噪声、钢丝绳磨损等参数进行检测。
上述便携式电梯检测装置的特点是，体积小，便于携带，检测参数较为全面，但不能对电梯进行长期连续监测并海量存储数据，仅适用于电梯的初步检测。
以上研究现状表明，目前针对电梯检测方面的研究大多偏重于运行状态的监测，而对于如何根据监测数据建立运行状态模型，从而给出电梯运行状态评估方面的研究则不多。
基于多传感器信息慰合技术的电梯检测系统的研究在内尚属起步阶段，由于信息融合技术能够充分利用各种信息资源，提高检测系统的精度和可靠性，因此，根据多传感器提供的历史数据可以对电梯运行性能提出更客观、准确的评价，该项技术的应用将有益于提升国产电梯检测产品的技术含量，为我国从世界电梯生产和制造大国进入电梯生产和制造强国提供了途径.
1.3.2国外电梯技术研究现状
电梯远程监控技术的国内外研究现状电梯检测技术的研究主要集中在远程监控与便携式检测两方面，在远程监控方面，现代海外较大的电梯公司险些都能供应和自身产物配套的远程检测系统。
日本三菱公司20世纪末研发出了电梯长途检测系统，运用该系统的电梯须要具备一套远程监控单位以及节制器，节制器通过租用电线与长途控制中央和设备办事终端相联动，远程监控单位具有监测，存储和控制等功能。
美国奥的斯公司自立研发的电梯检测系统，有分级报警的功效，能够显示所在，标题等参数，当电梯的运行效果超出预定的边界时，系统就会呈现报警信号。
日立电梯检测系统通过计算机系统整天检测电梯的运行情况，替每一台电梯创设了数据库，按期查验调样，有用的低沉了电梯问题的发生率，加长了电梯的使用限期。
当电梯有妨碍时，信号会立刻连接监测中央，检测装配呈现电梯的故障资料并即刻向电梯故障地点的维修职员提醒，来担保第一时候达到现场。
目前最快速电梯的日本东芝电梯团体，在中国设立了两个长途监视中央，互相备用，组成双重保障体系。
在公司的处事信息中心里，远程监控系统对电梯的运行长途检测、故障分析，监控系统4小时，3天不中断地运行。
不外由于中国特殊的国情，这些海外公司的检测解决系统在中国运用还存在着相等的局限性。
好比互相不兼容，同时对电话收集的需求也很严格。
同时长途程监测系统的资本也相对高，一般用户不及接受。
我国电梯长途监控技术的研发起步较晚，上世纪90年代以前出产的国产电梯基本无检测接口。
1.3.3电梯监控发展趋势
因为计算机水平的快速提高，人们对坐电梯的感觉越来越注重，由此造成电梯舒适性监测的技术也发展的很快，电梯监测是一个复杂的过程，它由很多因素控制；随着网络的扩散，人们通过局域网可以立即把现场的数据上传，达到共享的目的。
这样不但极大的提高监测的效率，而且也利于管理，还能将超限资料传送到电脑来报警，马上让维修人员知晓。
达到电梯数据传输和报警的功效，达到对电梯环境报警及时控制的目的。
1.4研究内容
因为人体感觉受到电梯环境的影响程度很大，因此我们就要设计科学的参数范围。
在完全考虑各种因素的基础上，设计了基于单片机的电梯远程检测系统。
本文研究的目的是通过检测电梯内的环境，从而了解情况，主要研究电梯环境参数人体舒适度的影响，然后对采集上来的数据进行分析，也可以对数据设计和改正，通过微处理器还能警报。
整个系统研究内容如下：
1、利用proe完成检测仪的壳体、电路板及内部部件安装三维实体图。
2、利用单片机完成电梯中温度，湿度，运行加速度等检测；
3、利用proteus完成硬件电路设计
4、设计流程图并编写程序
2电梯检测系统总设计
这个设计的目的是使用户通过上位机PC可以轻松便捷地实现对电梯的环境远程监测，设计方案是能够使电梯检测系统能对电梯运行数据自动收集检测，通讯和信息的储存和解决；简易的显示系统运行的重要数据，同时做相关的处理；相关人员能利用相关设备直接改变电梯内的环境参数。
与此同时还需要提高系统的可靠性，加强抗干扰能力，提高精度和参数的传输速度，加长传输距离。
2.1方案整体设计
本文所研究的是单体的一个电梯，我们要对其内的温度和湿度和加速度进行定量监测，由于电梯存在很多对信号的干扰因素，如果采用模拟量信号可能引起信号的消耗和温漂，所以我们必须用数字量来传输信号，这么做能规避信号传送时发生的错误。
通过上述分析，温度传感器选用DS18B20智能数字式传感器，因为电梯的在很小区域温度能当作是均衡的，同时电梯又是一个很小三维空间，因此我们只需要在顶端放置一个温度传感器，同时湿度传感器我们也采取同样的方式。
传输信号就选用双绞线加屏蔽层的线缆传输来提高抗干扰能力。
同时单片机采用STC12C5A60S2单片机，因为它性价比很高。
为了对数据进行一个更加具体的显示和
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