单片机电梯控制系统设计论文

电梯控制系统1.绪论20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。这些器件可以通过软件编程而对其硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。这一切极大地改变了传统的数字系统设计方法、设计过程和设计观念，促进了EDA技术的迅速发展。电梯是标志现代物质文明的垂直运输工具、是机电一体化的复杂运输设备。它涉及电子技术、机械工程、电力电子技术、微电脑技术、电力拖动系统和土建工程等多个科学领域。作为高层建筑物上下交通运输的重要设备，越来越多的机电专业将参与电梯技术方面的工作，为了掌握电梯的结构和控制技术就有必要把这庞大的集机械、电气、传感器于一体的产品模拟化，用PLC、单片机、微机、变频器等控制手段去开发多功能应用软件。该系统的核心控制芯片选用的是51系列单片机AT89C52,单片机在各个技术领域中的迅猛发展，与单片机所构成的计算机应用系统的特点有关：单片机构成的应用系统有较大的可靠性。系统构建简洁、易行，能方便的实现系统功能。由于构成的系统是一个计算机系统，相当多的功能由软件实现，故具有柔性特点。本文设计了一种实用的单片机电梯控制器，根据实际的需求使用了高性能的AT89C52单片机和专用的显示、键盘控制芯片，配合相应的软件实现了对电梯的实时控制。其主要特点有电路结构简单、控制功能强、可靠性高等。2.硬件电路设计随着社会的发展，电梯的使用越来越普遍，已从原来只在商业大厦、宾馆使用，过渡到在办公楼、居民楼等场所使用，并且对电梯功能的要求也不断提高，相应地其控制方式也在不停地发生变化。对于电梯的控制，传统的方法是使用继电器-接触器控制系统进行控制，随着技术的不断发展，微型计算机在电梯控制上的应用日益广泛，现在己进入全微机化控制的时代。电梯的微机化控制主要有以下几种形式：①PLC控制；②单板机控制；③单片机控制；④单微机控制；⑤多微机控制；⑥人工智能控制。随着EDA技术的快速发展，单片机已广泛应用于电子设计与控制的各个方面。本设计就是使用一片AT89S52单片机来实现对电梯的控制的；用数码管显示当前电梯所在楼层。具体要求有：1）用数码管显示当前电梯所在楼层；2）先响应早的请求，如有同时发出的请求，则先响应近处请求。主要任务与要求：设计一个8层自动电梯控制器，每层设请求按钮开关，电梯到达有请求的楼层，则相应指示灯灭，电梯门开，开门指示灯亮，5秒后自动关闭，继续运行。本设计电路框图如图1所示，具体电路原理图如图2所示。本设计以单片机为核心控制，数层请求用按键实现，因为只有8层，按键较少，因此采用非编码键，电梯楼层用一位7段数码管显示，电梯楼层请求显示使用8个LED指示灯。电梯驱动采用双全桥步进电机专用驱动芯片L298驱动器。3.软件设计软件是为硬件服务的，只有硬件在软件的指挥下，按预定的目的工作，整体才会发挥其作用，软件设计要依据硬件实现的功能而定。该软件的结构设计比较简单，采用C语言进行编程，程序短小，运行速度快。其程序流程如图3所示。4.系统仿真与调试1）系统仿真的平台及功能单片机应用系统仿真平台有两个常用的工具软件：KeilC51和ProteusISIS.前者主要用于单片机C语言原程序的编辑、编译、链接以及调试；后者主要用于单片机硬件电路原理的设计以及单片机应用系统的硬、软件联合仿真调试。2）仿真结论在PROFEUS环境，运行电梯控制器系统，我们发现，每层设请求按钮开关，电梯到达有请求的楼层，则相应指示灯灭，电梯门开，开门指示灯亮，5秒后自动关闭，继续运行。电梯的初始状态时，电梯停在一楼，如图4所示：当六楼有人按键请求上楼时，电梯运转到达六楼；HYPERLINK"/mndz/2011/0605/art