简易电梯设计正文.docx
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简易电梯设计正文
简易电梯控制系统
一 课题的背景简介
电梯的历史与发展
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，一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。
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。
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。
电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。
电梯的应用范围很广，可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。
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。
二、系统设计
2.1 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。
由于其有诸多按键和显示环节，而单片机的I/O口管脚资源实在有限，故需要I/O口扩展，用以管理二极管；同时要有专门的按键控制芯片，从而便于按键管理。
在此，我分别选择了82C51芯片。
接着，要完成电路图的设计，画出PCB板，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。
关于软件部分：
处于最底层的是对两个芯片的寄存器读写工作，完成后方可进行更高层的应用程序调试。
为了使硬件简单化，我选择了模拟时序的方法读写寄存器，这比总线操作的方法节省了锁存器。
然后是关于电梯调度时所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。
最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。
当然，二者的关系并不是分离的，它们是相辅相成，硬件依据软件来验证，软件依据硬件来调试。
经过一个个的发现问题、一个个的解决问题，最终做出完美的电梯调度模块。
2.2设计功能要求
本设计是为一四层电梯设计一调度系统，即使电梯能够合理高效地运行，完成各楼层顾客的接送任务。
形象地说，就是要应对不同楼层顾客的不同需求，作出合理高效的判断，使所有顾客在整体运用时间最短的条件下将其运往各自的目的地。
用单片机模拟高度为四层楼的电梯运行控制系统模型。
电梯在各楼层的定位采用延时控制，相邻的层楼间升降时间设定为2s，每层楼停留的时间要求为10s。
到达每层楼的时候电梯开门，10s过后电梯自动的关门，继续上升或者下降。
2.3设计原理
电梯控制系统由单片机最小系统电路、楼层号显示电路、电动机驱动电路、电梯控制台电路四部分组成。
电梯通电后，起始位置在一楼，数码管显示“1”。
当按下“开始”按键，电梯开始向上运动，控制台的上升指示灯LEDU亮。
2s后到达2楼，数码管显示“2”并在2楼停留10s，电梯门开，10s后关上，然后继续上升。
每楼层停留10s，直到4楼。
在4楼停留10s后开始下降，控制台的下降指示灯LEDD亮。
每楼层停留10s，直到一楼。
然后重复上述过程。
在上下循环的过程中，如果按下过“停止”键，电梯下降到一楼后停止工作。
直到再次按下“开始”键后重新恢复工作。
延时10s由定时器T0和寄存器R2完成。
定时器T0定时100ms，每100ms产生一次中断，将寄存器R2加到100时，产生了100次中断，共计10s，完成10s。
定时器T1定时10ms。
每10ms产生一次中断，在中断服务程序中检查一次“停止”键是否按下，如果按下“停止”键，T1计时，并将R3设置为#0FFH。
电梯下降到一楼时检查寄存器R3中的内容，如果是#0FFH就停止工作。
电梯的开关门和升降由电动机驱动完成，设置P0端口的值可以控制电动机的转动情况。
控制
电路
AT89C51
单片机
显示电路
时钟电路
复位电路
图
（1）方框图设计
图
（2）设计原理图
三系统仿真与测试
3.1的基本操作方法
元件选用：
打开元件库栏，移动鼠标到需要的元件图形上，按下左键，将元件符号拖拽到工作区。
元件的移动、旋转、反转、复制和删除：
用鼠标单击元件符号选定，用相应的菜单、工具栏，或单击右键激活弹出菜单，选定需要的动作。
元器件参数设置：
双击元件，设定相应的参数。
导线的连接：
要包括导线的连接、弯曲导线的调整、导线颜色的改变及连接点的使用。
连接：
鼠标指向一元件的端点，出现小圆后，按下左键并拖拽导线到另一个元件的端点，出现小圆后松开鼠标左键。
删除和改动：
选定该导线，单击鼠标右键，在弹出菜单中选delete。
或者用鼠标将导线的端点拖拽离开它与元件的连接点。
（1）根据自己所画好的电路图，在元器件库选择相应的元器件。
（2）用导线将元器件按图连接好。
（3）将元器件相应参数设置好。
（4）进行电路仿真，根据仿真修改相应的参数。
四安装与调试
4.1安装
面包板的使用方法及注意事项
为了方便，选择用面包板来实现所设计的系统，面包板是专为电子电路的无焊接实验设计制造的。
由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路的组装时间，而且元件可以重复使用，所以非常适合电子电路的组装、调试和训练。
安装分立元件时，为了便于看到其极性和标志，将元件引脚理直后，在需要的地方折弯。
为了防止裸露的引线短路，必须使用带套管的导线，一般需剪断元件引脚，因为这样，元件才会插得稳且牢固，但是为了防止插错时要二次使用，故引脚不宜剪得过短。
一般不要插入引脚直径〉0.8mm的元器件，以免破坏插座内部接触片的弹性。
对多次使用过的集成电路的引脚，必须修理整齐，引脚不能弯曲，所有的引脚应稍向外偏，这样能使引角与插孔可靠接触。
要根据电路图确定元器件在面包板上的排列方式，目的是走线方便。
为了能够正确布线并便于查线，所有集成电路的插入方向要保持一致，不能为了临时走线方便或缩短导线长度而把集成电路倒插。
根据信号流程的顺序，采用边安装边调试的方法。
元器件安装之后，先连接电源线和地线。
为了查线方便，连线尽量采用不同颜色。
例如：
正电源一般采用红色绝缘皮导线，而负电源及接地一般采用黑色绝缘皮导线。
安装注意事项
首先观察原理图，根据电气要求进行合理的整体布局，最大限度的减少叉线和飞线，降低干扰。
自己要形成一个大致的布局和接线方法，而且要尽量美观。
步骤如下：
1、用万用表检查万能板的内部结构，确定其内部的电气连接属性。
2、安装前先检查元器件的质量，安装时注意电解电容、集成芯片的引脚和极性。
3、合理布局，分级安装。
稳压电源时一个小型电路系统，安装强要对整机线路进行合理布局，一般按照电路饿顺序一级一级的布线，连线尽可能短，否则很容易产生自激。
4、安装一个元件，先要用尖嘴钳将其引脚成型，然后用镊子将其引脚放入万能板，高度要适中，符合电气标准，完毕后用万用表检查元器件引脚份和万能板是否接触良好，在进行下一个元件的焊接。
5、对于导线，要用斜口钳切成适当的长度，然后成型安装。
安装时必须采用绝缘良好的绝缘导线，两县的时候要处理号元件之间的距离，连接的时候线与线之间不能交叉。
6、
4.2调试
调试的方法
①不通电检查电路安装完毕后，不要急于通电，应首先认真检查接线是否正确，包括多线、少线、错线等，尤其是电源线不能接错或接反，以免通电后烧坏电路或元器件。
查线的方式有两种：
一种是按照设计电路接线图检查安装电路，在安装好的电路中按电路图一一对照检查连线；另一种方法是按实际线路，对照电路原理图按两个元件接线端之间的连线去向检查。
无论哪种方法，在检查中都要对已经检查过的连线做标记，使用万用表检查连线很有帮助。
②直观检查：
连线检查完毕后，直观检查电源，元器件接线端之间有无短路，连线处有无接触不良。
③通电检查：
把经过准确测量的电源电压加入电路，电源接通之后不要急于测量数据和观察结果，首先要观察有无异常现象，包括有无冒烟、有无异常气味、触摸元件是否有发烫现象、电源是否短路等。
如果出现异常，应立即切断电源，排除故障后可重新通电。
调试注意事项
①测试之前要熟悉各种仪器的使用方法，并仔细加以检查，避免由于仪器使用不当或出现故障而作出错误判断。
②测试仪器和被测电路应具有良好的共地，只有使仪器和电路之间建立一个公共地参考点，测试的结果才是准确的。
③调试过程中，发现器件或接线有问题需要更换或修改时，应关断电源，待更换完毕认真检查后方可重新通电。
④调试过程中，不但要认真观察和检测，还要认真记录。
包括记录观察的现象、测
量的数据间关系，必要时在记录中应附加说明，尤其是那些和设计不符合的现象更是要注意。
五收获与体会
这通过这次单片机课程设计，我基本掌握了用软件仿真电路图并进行仿真分析，且初步掌握了单片机的设计方法，在以后的学习中还需多加练习，熟练掌握，为以后的工作作准备。
回顾这次单片机课程设计，从选题到定稿，从理论到实践，我懂得了理论与实践相结合的重要性。
实践是检验真理的唯一标准，这句话说的真不假啊，以前在课堂上只是听老师说，自己在一旁死记硬背背下来，就以为自己学得很不错了，这一次，既是一个打击一次教训，也是一次学习。
而且通过做这个简易电梯我发现做出来的实物跟仿真有很大不同。
附录
程序清单
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definedatP1
#definepatP2
sbitk1=P1^0;
sbitk2=P1^1;
sbitk3=P1^2;
sbitk4=P1^3;
ucharfloor,flag1,count,flag2;
bitdirect=1;
uchara[]={0,0,0,0};
ucharb1[]={0x06,0x5b,0x4f,0x66};
ucharb2[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};
voidintial（）
{
TMOD=0x10;
TH1=（65535-50000）/256;
TL1=（65535-50000）%256;
ET1=1;
TR1=1;
EA=1;
flag1=1;
count=200;
}
voiddelay（uintz）
{
uinti;
for（z;z>0;z--）
for（i=0;i<115;i++）;
}
voidkey_scan（）
{
uchartemp;
temp=dat&0X0F;
if（temp!
=0x0f）
{
delay
（1）;
if（temp!
=0x0f）
{
if（direct）
{
switch（floor）
{
case0:
switch（temp&0x0e）
{
case0x00:
a[1]=1;a[2]=1;a[3]=1;break;//0000
case0x02:
a[2]=1;a[3]=1;break;//
case0x04:
a[1]=1;a[3]=1;break;//
case0x06:
a[3]=1;break;//
case0x08:
a[1]=1;a[2]=1;break;//
case0x0a:
a[2]=1;break;//
case0x0c:
a[1]=1;break;//
case0x0e:
break;//
}
case1:
switch（temp&0x0c）
{
case0x00:
a[2]=1;a[3]=1;break;
case0x04:
a[3]=1;break;
case0x08:
a[2]=1;break;
case0x0c:
break;
}
case2:
switch（temp&0x08）
{
case0x00:
a[3]=1;break;
case0x08:
break;
}
}
}
else
{
switch（floor）
{
case1:
switch（temp&0x0e）
{
case0x00:
a[0]=1;break;
case0x01:
break;
}
case2:
switch（temp&0x0c）
{
case0x00:
a[0]=1;a[1]=1;break;
case0x01:
a[1]=1;break;
case0x02:
a[0]=1;break;
case0x03:
break;
}
case3:
switch（temp&0x07）
{
case0x00:
a[0]=1;a[1]=1;a[2]=1;break;
case0x01:
a[1]=1;a[2]=1;break;
case0x02:
a[0]=1;a[2]=1;break;
case0x03:
a[2]=1;break;
case0x04:
a[0]=1;a[1]=1;break;
case0x05:
a[1]=1;break;
case0x06:
a[0]=1;break;
case0x07:
break;
}
}
}
}
}
}
voiddisplay（）
{
if（a[floor]）
{
flag1=0;
TR1=0;
pat=b1[floor];
count=200;
a[floor]=0;
TR1=1;
while（!
flag1）;
pat=0xff;
}
elseif（count==0）
{
count=60;
}
}
voidmain（）
{
intial（）;
while
（1）
{
key_scan（）;
display（）;
}
}
voidt1（）interrupt3
{
EA=0;
TR0=0;
TH1=（65535-50000）/256;
TL1=（65535-50000）%256;
count--;
if（!
count）
{
if（flag1）
{
if（direct）
{
floor++;
if（floor==3）
direct=0;
}
else
{
floor--;
if（floor==0）
direct=1;
}
}
elseflag1=1;
}
P2=b1[floor];
P0=b2[floor];
EA=1;
}
实物图
元器件清单
器件名称
性能参数
个数
备注
STC89C52单片机
/
1
LED灯
I<=20mA
4
红
电阻
100Ω
4
10kΩ
5
电容
1μF
1
电解电容
30pF
2
晶振
12MHz
1
按钮
/
5
STC89C52管脚图
STC89C52芯片共40引脚:
1~8脚:
通用I/O接口
9脚:
rst复位键
10、11脚:
RXD串口输入TXD串口输出
12~19:
I/OP3接口（12、13脚INT0中断0、INT1中断1）
14、15:
计数脉冲T0T116、17:
WR写控制RD读控制输出端
18、19:
晶振谐振器20地线
21~28P2接口高8位地址总线
29:
psen片外rom选通端.单片机对片外rom操作29脚（psen）输出低电平
30:
ALE/PROG地址锁存器
31:
EArom取指令控制器高电平片内取低电平片外取
32~39:
P0.7-P0.0（注意此接口的顺序与其他I/O接口不同与引脚号的排列顺序相反）
40:
电源+5V
图6STC89C52芯片管脚图
（英文版）
Tworegulationspromulgatedforimplementationisinthepartyinpowerforalongtimeandtheruleoflawconditions,theimplementationofcomprehensivestrictlystrategicplan,implementationinaccordancewiththerulesanddisciplinetomanagetheparty,strengtheninner-partysupervisionofmajorinitiatives.Thetworegulationssupportingeachother,theadheretoapositiveadvocate,focusingonmoralityisofPartymembersandPartyleadingcadrescansee,enoughtogetahighstandard;aroundthepartydiscipline,disciplinaryrulerrequirements,listedas"negativelist,focusingonverticalgauge,drawthepartyorganizationsandPartymembersdonottouchthe"bottomline".Here,themainfromfoursquarefacetwopartyrulesofinterpretation:
thefirstpartintroducestwopartyRevisedregulationsthenecessityandtherevisionprocess;thesecondpartistheinterpretationofthetwofundamentalprinciplesoftherevisionoflawsandregulationsintheparty;thethirdpartintroducestwopartyregulationsmodifiedthemainchangesandneedstograspseveralkeyproblems;thefourthpartonhowtograsptheimplementationofthetworegulationsoftheparty.andrevisedthenecessityandrevisedhistoryoftheCPCCentralCommitteetheamendmenttotheChineseCommunistPartymembersandleadingcadreshonestpoliticsseveralguidelines>andcolumn1by2015tostrengthenpartylawsandregulationsfocus.TwopartyregulationsrevisionworklastedaYears,poolingthewisdomofthewholeparty,ideologicalconsensus,drawhistoricalexperience,respectforthewisdomofourpredecessors,whichreflectstheunityofinheritanceandinnovation;followthecorrectdirection,graspthelimitedgoals,adheretotheparty'sleadership,tosolvethemassesofthepeoplereflectafocusontheproblem.Thenewrevisionoftheand,reflectstheparty's18andtheeighthsessionofthethird,thespiritofthefourthplenarysession,reflectingtheexperienceofstudyingandimplementingtheGeneralSecretaryXiJinpingseriesofimportantspeech,reflectstheparty'seighteenyearscomprehensivestrictlypractice.（a）revisedtworegulationsofthepartyneedof<
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