基于单片机的电梯控制系统毕业论文(完整)

1、分类号分类号 XX 大学大学毕毕 业业 设设 计（计（ 论论 文）文） 题题 目目 基于单片机的电梯控制系统基于单片机的电梯控制系统 并列英文题目并列英文题目 Elevator control system based on single chip 系系 部：部：电子信息系电子信息系 专业：专业：应用电子技术应用电子技术 姓姓 名：名： XXX 班级：班级：电子电子 0801 指导教师：指导教师： XXX 职称：职称：教师教师 论文报告提交日期：论文报告提交日期： 2011 年年 5 月月 25 日日 XX 大学大学 模拟电梯控制系统设计模拟电梯控制系统设计 摘要摘要 单片机即单片微型计算机（

2、Single-Chip Microcomputer ） ，是集 CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。其中 51 单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备，它是建筑中的永久垂直交通工具。本论文选择 AT89S51 为核心控制元件，设计了一个八层电梯系统，使用单片机汇编语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层，并且显示电梯的楼层和上下行。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 单片机 电梯 系统 控制Si

3、mulatedSimulated elevatorelevator controlcontrol systemsystem designdesignAbstract Microcontroller that microcomputer (Single-Chip Microcomputer) gathering CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. 51 various SCM SCM is the most typical and most represen

4、tative of a widely used in various fields. Elevator is the application of the principle set machinery, electrical control technology, microprocessor technology, systems engineering and other technical disciplines and branches of the integration of mechanical and electrical equipment, which is buildi

5、ng a permanent vertical transport. This paper choice AT89S51 control of the core components, designed a new 8 storey lift systems, using single-chip assembly language programming, transporting passengers arrived a floor, it also shows the elevator floor and downlink. SCM control elevators low cost,

6、versatility, flexibility and ease of large complex control advantages KeyboardsKeyboards Single-Chip Microcomputer Elevator system control目目 录录引引 言言.1第一章第一章 单片机概述单片机概述.21.1 单片机简介.21.2 单片机的特点.31.3 单片机的应用领域.41.4 单片机的发展趋势.51.5 单片机的主要生产厂家和机型.5第二章第二章 硬件系统实现硬件系统实现.72.1 功能模块图.72.2 各功能模块介绍.72.2.1 AT89S51 芯片

7、.72.2.2 显示模块.102.2.3 复位开关模块.102.2.4 振荡器电路模块.112.2.5 程序下载模块.112.3 设计电路及连线.12第三章第三章 软件设计软件设计.133.1 汇编语言简介.133.2 流程图设计.143.3 程序设计.153.3.1 程序初始化.153.3.2 主程序调用.163.3.3 中断程序调用.16第四章第四章 系统调试系统调试.194.1 硬件调试.194.2 软件调试.19第五章第五章 英文翻译英文翻译.21结论结论.25致谢致谢.26参考文献参考文献.27程序附录程序附录.28运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 0 页 共 33 页引引 言

8、言随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。1889 年美国奥梯斯升降机公司推出的世界上第一部以电动机为动力的升降机，同年在纽约市马累特大厦安装成功。随着建筑物规模越来越大，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性都提出了更高的要求。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。 目前，由可编程控制器（PLC）或微型计算机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。可编程控制器，是微机技术与

9、继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，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系统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 都是根据一个设备而设计的，所以价格较昂贵。而单片机价格相当便宜，如果在抗干扰功能上有所提高的话完全可以代替 PLC 实现对工控设备的控制。当然单片机并不象 PLC 那么有针对性，所以由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。 电梯控制系统是比较复杂的一个大型系统，在计算机诞

10、生的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展做了巨大的贡献，但在性能上和 PLC 还是有本质上的差距。在科技的不断发展下，单片机控制系统很快可以解决抗扰性，成为方便有效的电梯控制系统。模拟电梯控制系统设计第- 1 页 共 33 页第一章第一章 单片机概述单片机概述单片机全称为单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）,又称为微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller） 。它是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有 CPU、ROM、RAM、并行 I/O、串行 I/O、定时器/

11、计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。 （如图 1-1 所示） 。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着 SOC（System on Chip）方向发展 图 1-1 单片机结构 单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，在自动化装置、智能仪器仪表、过程控制、通信、家用电器等许多领域得到日益广泛的应用。 1.1 单片机简介单片机简介 单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模技术把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O 口)，可能还包

12、括定运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 2 页 共 33 页时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD 或 LED 驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及 A/D 转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小,然而完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。 由此来看，单片机有着微处理器所不具备的功能，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。然而单片机又不同于单板机，芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果赋予它特定的程序，它便是一个最小的、完整的微型计算机控制系统，

13、它与单板机或个人电脑(PC 机)有着本质的区别，单片机的应用属于芯片级应用，需要用户了解单片机芯片的结构和指令系统以及其它集成电路应用技术和系统设计所需要的理论和技术，用这样特定的芯片设计应用程序，从而使该芯片具备特定的功能。不同的单片机有着不同的硬件特征和软件特征，即它们的技术特征均不尽相同，硬件特征取决于单片机芯片的内部结构，用户要使用某种单片机，必须了解该型产品是否满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等，这些信息需要从生产厂商的技术手册中得到。软件特征是指指令系统特性和开发支持环境，指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式，数据处理和逻辑

14、处理方式，输入输出特性及对电源的要求等等。开发支持的环境包括指令的兼容及可移植性，支持软件(包含可支持开发应用程序的软件资源)及硬件资源。要利用某型号单片机开发自己的应用系统，掌握其结构特征和技术特征是必须的。单片机控制系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制系统，可以软件控制来实现，并能够实现智能化，现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等等，单片机的应用领域越来越广泛。诚然，单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益，更重要的是它已从根本上改变了传统的控制方法和设计思想。是控制技术的一次革命，是一座重要的里程碑。1

15、.2 单片机的特点单片机的特点单片机与通用微机相比较,在结构,指令设置上均有其独特之处,其主要特点如下:（1（单片机的存储器 ROM 和 RAM 是严格区分的.ROM 称为程序存储器,只存放程序,固定常数及数据表格.RAM 则为数据存储器,用作工作区及存放用户数据.这样的结构主要是考虑到单片机用于控制系统中,有较大的程序存储空间,把开发成功的程序固化在 ROM 中,而把少量的随机数据存放在 RAM 中.这样,小容量的数据存储器能以高速 RAM 形式集成在单片机内,以加速单片机的执行速度.模拟电梯控制系统设计第- 3 页 共 33 页但单片机内的 RAM 是作为数据存储器用,而不是当作高速缓冲存

16、储器(CACHE)使用.（2（采用面向控制的指令系统.为满足控制的需要,单片机有更强的逻辑控制能力,特别是具有很强的位处理能力.（3（单片机的 I/O 引脚通常是多功能的.由于单片机芯片上引脚数目有限,为了解决实际引脚和需要的信号线的矛盾,采用了引脚功能复用的方法.引脚处于何种功能,可由指令来设置或由机器状态来区分.（4（单片机的外部扩展能力强.在内部的各种功能部分不能满足应用需求时,均可在外部进行扩展(如扩展 ROM,RAM,I/O 接口,定时器/计数器,中断系统等),与许多通用的微机接口芯片兼容,给应用系统设计带来极大的方便和灵活性.1.3 单片机的应用领域单片机的应用领域单片机广泛应用于

17、仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：(1) 在智能仪器仪表上的应用:单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪） 。(2) 在工业控制中的应用: 用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电

18、梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。(3) 在家用电器中的应用: 可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。(4) 在计算机网络和通信领域中的应用:现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。(5) 单片机在医用设备领域

19、中的应用:单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。 此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 4 页 共 33 页1.4 单片机的发展趋势单片机的发展趋势现在可以说单片机是百花齐放，百家争鸣的时期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的单片机，从 8 位、16 位到 32 位，数不胜数，应有尽有，有与主流 C51 系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：(1)

20、低功耗 CMOS 化MCS-51 系列的 8031 推出时的功耗达 630mW，而现在的单片机普遍都在100mW 左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了 CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。像 80C51 就采用了 HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和 CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而 CHMOS 则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗像电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。(2) 微型单片化现在常规的单片机普遍都是将中央处理器

21、(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如 A/D 转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将 LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中 SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化

22、方向发展。(3) 主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以 80C51 为核心的单片机占主流，兼容其结构和指令系统的有 PHILIPS 公司的产品，ATMEL 公司的产品和中国台湾的 Winbond 系列单片机。所以 C8051 为核心的单片机占据了半壁江山。而 Microchip 公司的 PIC 精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头，中国台湾的 HOLTEK 公司近年的单片机产量与日俱增，与其低价质优的优势，占据一定的市场分额。此外还有 MOTOROLA 公司的产品，日本几大公司的专用单片机。在一定的时期内，这种情形将得以延续，将不存在某个单片机一统天下的垄断局面，走

23、的是依存互补，相辅相成、共同发展的道路。1.5 单片机的主要生产厂家和机型单片机的主要生产厂家和机型目前世界是较为著名的部分 8 位单片机的生产厂家和部分主要机型如下:Intel(美国英特尔)公司: MCS-51/96 及其增强系列.模拟电梯控制系统设计第- 5 页 共 33 页NS(美国国家半导体)公司: NS8070 系列.RCA(美国无线电)公司: CDP1800 系列.TI(美国得克萨斯仪器仪表)公司: TMS7000 系列.Cypress(美国 Cypress 半导体)公司: CYXX 系列.Rockwell(美国洛克威尔)公司: 6500 系列.Motorola(美国摩托罗拉)公司

24、: 6805 系列.Fairchild(美国仙童)公司: FS 系列和 3870 系列.Zilog(美国齐洛格)公司: Z8 系列和 SUPER 系列.Atmel(美国 Atmel)公司: AT89 系列.National(日本松下)公司: MN6800 系列.Hitachi(日本日立)公司: HD6301,HD65L05,HD6305 系列.NEC(日本电气)公司: Ucom87,(upd7800)系列.Philips(荷兰菲利浦)公司:P89C51XX 系列.其中 Intel 公司的 MCS-51 系列及其增强型系列在 8 位单片机市场中占的份额最大,达 50%左右.运城学院计算机科学与技

25、术系毕业论文第- 6 页 共 33 页第二章第二章 硬件系统实现硬件系统实现2.1 功能模块图功能模块图在本设计中需用到 AT89S51 芯片,1 个数码管，一个蜂鸣器，复位电路，8 个按键，24 个发光二极管。 图 2.1 功能模块2.2 各功能模块介绍各功能模块介绍 2.2.1 AT89S51 芯片芯片本设计主要采用 AT89S51 芯片。AT89S51 是一个低功耗，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写 1000 次的 Flash 只读程序存储器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术制

26、造，兼容标准 MCS-51 指令系统及 80C51 引脚结构，芯片内集成了通用 8 位中央处理器和 ISP Flash 存储单元，功能强大的微型计算机的 AT89S51 可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89S51 具有如下特点：40 个引脚，4k Bytes Flash 片内程序存储器，128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，32 个外部双向输入/输出（I/O）口，5 个中断优先级 2 层中断嵌套中断，2 个 16 位可编程定时计复位键 输入时钟电路 AT89S51单片机 输出显示模拟电梯控制系统设计第- 7 页 共 33 页数器,2 个全双工串行通信口，看

27、门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89S51 设计和配置了振荡频率可为 0Hz 并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU 暂停工作，而 RAM 定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作。掉电模式冻结振荡器而保存 RAM 的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有 PDIP、TQFP 和PLCC 等三种封装形式，以适应不同产品的需求。主要功能性能如表 2.1所示： 表 2.1 AT89S51 芯片的主要功能兼容 MCS-51 指令系统 4k 可反复擦写(1000 次)ISP Flash ROM 32 个双向 I/O 口 4.5-5.5V 工作电压 2 个

28、16 位可编程定时/计数器 时钟频率 0-33MHz 全双工 UART 串行中断口线 128x8bit 内部 RAM 2 个外部中断源 低功耗空闲和省电模式 中断唤醒省电模式 3 级加密位 看门狗（WDT）电路 软件设置空闲和省电功能 灵活的 ISP 字节和分页编程 双数据寄存器指针引脚功能说明 VCC：电源电压。GND：地。 P0 口：P0 口是一组 8 位漏极开路型双向 I/O 口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线同时转换成地址（低 8 位）和数据总线复用，在访

29、问期间激活内部上拉电阻。在 Flash 编程时，P0 口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。 P1 口：P1 是一个带内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P1 的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。Flash 编程和程序校验期间，P1 接收低 8 位地址。 表 2.2 P1 端口引脚的第二功能端口引脚第二功能P1.5MOSI（用于 ISP 编程）P1.6MISO（用于 ISP 编程）P

30、1.7SCK (用于 ISP 编程)P2 口：P2 是一个带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 的输出缓运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 8 页 共 33 页冲可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对端口写“1” ，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。在访问外部程序存储器或 16 位地址的外部数据存储器（例如执行MOVX DPTR 指令）时，P2 口送出高 8 位地址数据。在访问 8 位地址的外部数据存储器（如执行 MOVX Ri指令）时，P2 口线上的内容（也即特殊功

31、能寄存器（SFR）区中 P2 寄存器的内容） ，在整个访问期间不改变。Flash 编程或校验时，P2 亦接收高位地址和其它控制信号。P3 口：P3 口是一组带有内部上拉电阻的 8 位双向 I/口。P3 口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4 个 TTL 逻辑门电路。对 P3 口写入“1”时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端时，被外部拉低的 P3 口将用作上拉电阻输出电流。P3 口除了作为一般的 I/O 口线外，更重要的用途是它的第二功能，如表 2.3 所示： 表 2.3 P3 端口引脚的第二功能端口引脚第二功能P3.0RXD（串行输入口）P3.1TXD（串行输出口）P3.2/I

32、NT0（外中断 0）P3.3/INT1（外中断 1）P3.4T0 (定时计数器 0)P3.5T1 (定时计数器 1)P3.6/WR (外部数据存储器写选通)P3.7 /RD（外部数据存储器读选通） RST：复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。WDT 溢出将使该引脚输出高电平，设置 SFR AUXR的 DISRTO 位（地址 8EH）可打开或关闭该功能。DISRTO 位缺省为 RESET输出高电平打开状态。ALE/ （/PROG）：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8 位字节。即使不访问外部存储器，AL

33、E 仍以时钟振荡频率的 1/6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。对 Flash 存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（/PROG） 。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的 8EH 单元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。该位置位后，只有一条 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才会被激活。此外，该引脚会被拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 无效。/PSEN：程序存储允许（/PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当 AT89S51 由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机

34、器周期两次PSEN 有效，即输出两个脉冲。当访问外部数据存储器，没有两次有效的/PSEN 信号。模拟电梯控制系统设计第- 9 页 共 33 页EA/VPP：外部访问允许。欲使 CPU 仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH） ，EA 端必须保持低电平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1 被编程，复位时内部会锁存 EA 端状态。如 EA 端为高电平（接 Vcc端） ，CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash 存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程电压 Vpp。XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。2.2.2 显示模块

35、显示模块显示电路采用了 1 个 LED 数码管,单片机 I/O 的应用最典型的是通过I/O 口与 7 段 LED 数码管构成显示电路。7 段 LED 数码管，则在一定形状的绝缘材料上，利用单只 LED 组合排列成“8”字型的数码管，分别引出它们的电极，点亮相应的点划来显示出 0-9 的数字。LED 数码管根据 LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解 LED 的这些特性，对编程是很重要的。因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。将多只 LED 的阴极连在一起即为共阴式，而将多只 LED 的阳极连在一起即为共阳式。以本设计共阴式为例，如把阴极接地，在相应段的阳极接上

36、正电源，该段即会发光。当然，LED 的电流通常较小，一般均需在回路中接上限流电阻。假如我们将b和c段接上正电源，其它端接地或悬空，那么b和c段发光，此时，数码管显示将显示数字“1” 。而将a、b、d、e和g段都接上正电源，其它引脚悬空，此时数码管将显示“2” 。 图 2.2 LED 数码管2.2.3 复位开关模块复位开关模块MCS-51 单片机的复位是靠外部电路实现的。MCS-51 单片机工作之后，只要在它的 RST 引线上加载 10ms 以上的高电平，单片机就能有效地复位。MCS-51 单片机通常采用上电自动复位和按键复位两种方式。最简单的复位电路如下图：运城学院计算机科学与技术系毕业论文第

37、- 10 页 共 33 页 图 2.3 复位开关上电瞬间，RC 电路充电，RST 引线出现正脉冲，只要 RST 保持 10ms 以上的高电平，就能使单片机有效的复位。在应用系统中，有些外围芯片也需要复位。如果这些芯片复位端的复位电平与单片机的复位电平的要求一致，则可以将复位信号与之相连。2.2.4 振荡器电路模块振荡器电路模块MCS-51 单片机内部的振荡电路是一个增益反相放大器，引线 XTAL1和 XTAL2 分别为反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入和来自反向振荡器的输出，该反向放大器可以配置为片内振荡器。单片机内部虽然有振荡电路，但要形成时钟，外部还需要附加电路。石英晶体振荡和陶

38、瓷振荡均可采用。输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器，因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求，但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。51 单片机的时钟产生方式有两种，分别为：内部时钟方式和外部时钟方式。利用其内部的振荡电路 XTAL1 和 XTAL2 引线上外接定时元件，内部振荡电路便产生自激振荡，用示波器可以观察到 XTAL2 输出的时钟信号。在MCS-51 单片机一般常用内部时钟方式，也就是在 XTAL1 和 XTAL2 之间连接晶体振荡器与电容构成稳定的自激振荡器，晶体和电容决定了单片机的工作时间精度为 1 微秒。晶体可在 1.2-12MHz 之间选择。MCS-51 单片机在通常应用情况下

39、，使用振荡频率为 6MHZ 的石英晶体，而 12MHZ 频率的晶体主要是在高速串行通信情况下才使用，在这里我用的是 12MHZ 石英晶体。对电容无严格要求，但它的取值对振荡频率输出的稳定性、大小及振荡电路起振荡速度有一点影响。C1 和 C2 可在 20-100PF 之间取值，一般情况取 30PF。外部时钟方式是把外部振荡信号源直接接入 XTAL1 或XTAL2。由于 XTAL2 逻辑电平不是 TTL 的，所以还要接一个上拉电阻。2.2.5 程序下载模块程序下载模块 该模块完成的功能是把源程序代码下载到 AT89S51 芯片中，它需要和模拟电梯控制系统设计第- 11 页 共 33 页微机上的 I

40、SP 下载器软件配合使用来完成这样的功能。ISP 为在线编程接口，J2 为标准 10P JTAG 下载接口。ISP 在线编程接口为 89S51 单片机提供了方便的在线编程方法。使用时将 ISP 下载线一端与 PC 并口相连接，一端与 ISP 接口相连，使用 ISP 下载软件即可实现MCU 在线编程。下载线插接说明：两排十针下载口， 1 号引脚的边上有一个小方框；下载线的凸口为正方向，凸口的右侧边的第一个插孔为 1 号引脚，这一点一定要切记，不然的话程序下载不进去。2.3 设计电路及连线设计电路及连线 图 2.4 电路连接图 运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 12 页 共 33 页 第三章

41、第三章 软件设计软件设计3.1 汇编语言简介汇编语言简介汇编语言是单片机程序设计语言的重要形式，也是当今单片机开发人员进行程序开发最常用的语言形式。汇编语言是一种用来替代机器语言进行程序设计的语言。汇编语言的特点是每一条指令都给出了助记符。由于助记符用英文缩写来描述指令的特征，因此它不但便于记忆，也便于理解和分类。汇编语言源程序中的每条语句可以有多项构成，其格式如下：标号：操作码助记符 第一操作数 ，第二操作数 ，第三操作数 ；注释 其中，带方括号 的部分为可选项。在单片机系统设计中，程序设计是重要的一环，它的质量直接影响到整个系统的功能，用汇编语言进行程序设计的过程大致可以分为以下几个步骤：

42、（1） 明确课题对程序功能、运算精度、执行速度等方面的要求及硬件条件。（2） 把复杂问题分解为若干个模块，确定各模块的处理方法，画出程序流程图。对复杂问题可分别画出分模块流程图和总的流程图。（3） 存储器资源分配，如各程序段的存放地址、数据区地址、工作单元分配等。（4） 编制程序，根据程序流程图精心选择合适的指令和寻址方式来编制源程序。（5） 对程序进行汇编、调试和修改。将编制好的源程序进行汇编，并进行目标程序、检查修改程序中的错误，对程序运行结果进行分析，直到正确为止。模拟电梯控制系统设计第- 13 页 共 33 页3.2 流程图设计流程图设计 图 3.1 主程序流程图初始化按键查询1 层按

43、键按下2 层按键按下5 层按键按下6 层按键按下3 层按键按下7 层按键按下4 层按键按下8 层按键按下对应中断程序运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 14 页 共 33 页 该图为电梯上升时的流程，任意按键按下时则进入相应的中断程序，否则一直进行 1 到 8 层按键的循环检测。电梯下降时则进行 8 到 1 层按键的循环检测。3.3 程序设计程序设计此单片机模拟电梯用绿色发光二极管组成的箭头来指示电梯当前是处于上升状态还是下降状态,用数码管显示当前是处于哪一层,用红色发光二极管指示电梯走到哪一层会停.电源接通后,若没有人按下停止按键,它就以每层2秒的速度一直上下运行,若有人按下某一层的停止

44、按键,它就会在相应的那一层停止4秒钟,并伴有开门和关门的声音提示。3.3.1 程序初始化程序初始化 TCOUNTEQU 4CHCENGEQU 4DHORG 0000HLJMPSTARTORG 000BHLJMPINT0XORG 0030H;初始化;START:MOV TMOD,#01HMOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0H ;50MSMOV IE,#82HSETBTR0MOV TCOUNT,#4CLR F0MOV 20H,#0MOV R0,#30HMOV R1,#30QING:MOV R0,#00HINC R0DJNZR1,QING ;把30H到4DH这30个单元清0MOV P0,

45、#06HMOV P3,#0F8H模拟电梯控制系统设计第- 15 页 共 33 页3.3.2 主程序调用主程序调用XUN:JB P1.0,ONELCALLYS10MSJB P1.0,ONE ;判断一层的停止按键是否按下CLR P2.0 ;若按下则把对应的红色发光二极管点亮ONE:JB P1.1,TWO LCALLYS10MS JB P1.1,TWO ;判断二层的停止按键是否按下CLR P2.1 ;若按下则把对应的红色发光二极管点亮TWO:JB P1.2,THRLCALLYS10MSJB P1.2,THRCLR P2.2THR:JB P1.3,FOULCALLYS10MSJB P1.3,FOUCL

46、R P2.3FOU:JB P1.4,FIVLCALLYS10MSJB P1.4,FIVCLR P2.4FIV:JB P1.5,SIXLCALLYS10MSJB P1.5,SIXCLR P2.5SIX:JB P1.6,SEVLCALLYS10MSJB P1.6,SEVCLR P2.6SEV:JB P1.7,XUNLCALLYS10MSJB P1.7,XUNCLR P2.7LJMPXUN3.3.3 中断程序调用中断程序调用INT0X:MOV TH0,#3CHMOV TL0,#0B0H运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 16 页 共 33 页INC TCOUNTMOV A,TCOUNTCJNEA

47、,#5,ZHUAN2 ;50MS*5=250MSMOV TCOUNT,#00HJB F0,ZHUAN LJMPZHUAN1ZHUAN:LJMPXIAJIANGZHUAN1:MOV P3,#0F8H ;上升的箭头MOV A,CENGCJNEA,#00H,SS2MOV P0,#06H ;显示JB P2.0,SS1_1INC 30HMOV A,30HCJNEA,#1,SSX1_1 CLR P3.4 ;一层门开的声音开SSX1_1:CJNEA,#2,SSX1_2SETBP3.4 ;一层门开的声音关SSX1_2:CJNEA,#16,SSX1_3CLR P3.4 ;一层门关的声音开SSX1_3:CJNEA

48、,#17,ZHUAN2 ;16*250MS=4S(总共次，但实际在这里停止的时间只有次MS）MOV 30H,#0SETBP3.4 ;一层门关的声音关SETBP2.0 ;熄灭对应的红色发光二极管SS1_1:INC 31HMOV A,31HCJNEA,#9,ZHUAN2 ;8*250MS=2S（总共次，但实际上升一层只用次MS）MOV 31H,#0INC CENGSS2:MOV A,CENGCJNEA,#01H,SS3MOV P0,#5BH ;显示JB P2.1,SS2_1INC 32HMOV A,32HCJNEA,#1,SSX2_1CLR P3.4 ;二层门开的声音开SSX2_1:CJNEA,#

49、2,SSX2_2SETBP3.4 ;二层门开的声音关模拟电梯控制系统设计第- 17 页 共 33 页SSX2_2:CJNEA,#16,SSX2_3CLR P3.4 ;二层门关的声音开SSX2_3:CJNEA,#17,ZHUAN2 ;16*250MS=4S(总共次，但实际在这里停止的时间只有次MS)MOV 32H,#0SETBP3.4 ;二层门关的声音关SETBP2.1 ;熄灭对应的红色发光二极管SS2_1:INC 33HMOV A,33HCJNEA,#9,ZHUAN2 ;8*250MS=2S（总共次，但实际上升一层只用次MS?MOV 33H,#0LJMPZHUAN3运城学院计算机科学与技术系毕

50、业论文第- 18 页 共 33 页第四章第四章 系统调试系统调试4.1 硬件调试硬件调试硬件调试是利用开发系统、基本测试仪器（万用表、示波器等） ，检查用户系统硬件中存在的故障。硬件调试可分为静态调试与动态调试两步进行。 静态调试 静态调试是在用户系统未工作时的一种硬件检测。 第一步：目测。检查外部的各种元件或者是电路是否有断点。 第二步：万用表测试。先用万用表复核目测中有疑问的连接点，再检测各种电源线与地线之间是否有短路现象。 第三步：加电检测。给板加电，检测所有的插座或是器件的电源端是否符合要求的值 。第四步：联机检查。因为只有用单片机开发系统才能完成对用户系统的调试。动态调试 动态调试是

51、在用户系统工作的情况下，发现和排除用户系统硬件中存在的器件内部故障、器件连接逻辑错误等的一种硬件检查。动态调试的一般方法是由近及远、由分到合。由分到合是指首先按逻辑功能将用户系统硬件电路分为若干块。当调试电路时，与该元件无关的器件全部从用户系统中去掉，这样可以将故障范围限定在某个局部的电路上。当各块电路无故障后，将各电路逐块加入系统中，再对各块电路功能及各电路间可能存在的相互联系进行调试，由分到合的调试就可完成。由近及远是将信号流经的各器件按照距离单片机的逻辑距离进行由近及远的分层，然后分层调试。4.2 软件调试软件调试 软件调试是通过对用户程序的汇编、连接、执行来发现程序中存在的语法错误与逻

52、辑错误并加以排除纠正的过程。(1) 实验平台 软件调试在 KEIL 编译器下进行，运行在 Windows XP操作系统下。源程序编译及仿真调试应分段或以子程序为单位一个一个进行，最后可结合硬件实时调试。模拟电梯控制系统设计第- 19 页 共 33 页(2) 实验步骤 1) 按照系统硬件连线图连好。 2) 把编写好的程序进行汇编并输入单片机 AT89S51 仿真器和对其进行初始化。3) 先按下开启键，观察 LED 能否正常显示，再观察发光二极管形成的上升下降信号和 LED 显示的数字增大减小是否一致，当这些都符合指标后,再按下任意按键,看其是否能达到预想目的。接着试验复位开关,检验能否完成清零的

53、功能,并作出相应调整。运城学院计算机科学与技术系毕业论文第- 20 页 共 33 页 第五章第五章 英文翻译英文翻译 SCM is an integrated circuit chip, the use of large scale technology to a data processing capability (such as arithmetic operations, logic operations, data transfer, interrupt handling) of the microprocessor (CPU), random access data memory

54、(RAM), read-only program memory (ROM), input and output circuits (I / O ports), may also include regular counters, serial port (SCI), display driver circuit (LCD or LED driver circuits), pulse width modulation circuit (PWM), analog multiplexers and A / D converter circuit into a single chip to form

55、a minimum, however, improve the computer system. These circuits can be under the control of the software is accurate, rapid and efficient completion of the mandate in advance programmers. This point of view, the microcontroller has a microprocessor functions are not available, it can be done alone b

56、y the modern industrial control requirements of the intelligent control function, which is the biggest single chip features. SCM is different from the SBC, however, chip in the absence of development of the former, it just has a very strong function of ultra large scale integrated circuits, to give

57、it a specific procedure if it is a minimum, a complete micro-computer control system, it single-board computer or personal computer (PC) is essentially different, the application is chip microcontroller applications, microcontroller chip requires the user to understand the structure and command syst

58、ems, and other IC applications and system design theory and techniques required by This application-specific chip design, so that the chip has a specific function. Different microcontroller have different hardware features and software features, technical features that they are not the same, dependi

59、ng on the hardware features of the internal structure of single chip, users want to use a microcontroller, must know whether this type of product to meet the required functionality and the required application performance index. This technology features include features, control characteristics and

60、electrical characteristics, etc., the information needs of technical manuals from the manufacturers to get. Software feature is the command system features and development support environment, the command features that we are familiar with the microcontroller addressing, data processing and logical