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JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

單片機應用系統設計

電梯控制器

學 院： 電氣信息工程學院

專 業： 測控技術與儀器

班 級： 11測控2

姓 名： 唐德康

學 號：

指導教師： 劉素芬

時 間: 2014年11月

基于單片機的電梯控制系統設計

摘要：本文介紹了一種采用單片AT89C52芯片進行電梯控制系統的設計方法，主要闡述如何使用單片機進行編程來實現電子設計的方法，利用單片機編程實現功能，簡潔而又多變的設計方法，縮短了研發周期，同時使電梯控制系統體積更小功能更強大。硬件部分主要由單片機的最小模塊、電梯內外按鈕控制模塊、數碼管顯示樓層模塊、發光二極管顯示目的樓層模塊、報警顯示模塊組成。軟件部分使用kiel軟件進行C語言程序編寫，用proteus軟件進行仿真調試。本設計具有電梯控制系統所需的一些基本功能，能通過方向按鍵選擇方向，能通過數字按鍵選擇樓層，數碼管顯示實時樓層數，電動機控制部分采用直流電機及H橋驅動電路,使電梯箱能上下運動。硬件設計簡單可靠，結合軟件，基本實現了五層電梯運行的模擬仿真。

關鍵詞：AT89C52；單片機；電梯控制系統； C語言

1內容和要求

以AT89C52單片機和步進電動機為核心設計單片機電梯控制器，假設電梯安裝在一個樓層為4層的小樓上。其人機接口包括顯示器、鍵盤、喇叭、指示燈。每層電梯口都有上樓、下樓兩個按鍵，一個7段數碼管顯示器作為電梯當前層指示燈，兩個發光二極管作為電梯運行方向指示燈。進入電梯里邊，按數字鍵選擇想要去的目的樓層，一個7段數碼管顯示器作為電梯當前層指示燈，兩個發光二極管作為電梯上行和下行指示燈。步進電動機正轉表示電梯上行，步進電動機反轉表示電梯下行。啟動按鍵按下去表示電梯控制系統可以運行。緊急停止按鍵按下，電動機停止運動。報警按鍵按下，啟動蜂鳴器和閃爍紅色報警燈。

1.1設計思路

本次設計的基本思想是采用AT89C52單片機作為核心，利用其豐富的I/O接口與外圍電路配合進行控制。采用延時函數來控制電梯的位置校驗，采用數碼管靜態顯示來實時顯示電梯所在樓層。采用行列式矩陣鍵盤矩陣作為外呼內選電路，由于是5層樓，故選用4×4矩陣鍵盤。當電梯到達目的樓層時電機停止，此時即可進、出乘客，乘客進入電梯之后可選擇去哪一層，然后電梯根據乘客的選擇判斷去哪一層，繼續運行。通過單片機控制電梯在上升過程中只響應上升呼叫，下降過程中只響應下降呼叫。電梯的正常運行通過單片機的控制來實現。

1.1.1方案確立

(1)主控芯片選擇

方案一：多片單片機控制方案。這種方案是使用多片單片機，其中一片是作為主控制器，另外設置了轎廂控制系統，每層的控制系統分別由一個單片機控制，然后通過主控制器和副控制器之間的通訊，實現電梯系統的控制。這種方案的控制系統的結構簡單明了，各個系統之間相互獨立便于維護和修檢。所以根據功能要求需要選用5片AT89C51單片機就可以實現該電梯的功能。不過單片機之間的通訊較多，在目前通訊是個難點，可能導致電梯運行過程不夠穩定。

方案二 ：采用CPLD 器件作為控制中心，對整個系統的運作進行統一管理，但這種方案要求平時有很多的知識積累和較強的專業水平，實現起來比較困難且器件較貴，不符合經濟要求，而且升降電機的控制，運行時間的測量、顯示等還需要單片機的配合。

方案三：一片單片機為主控制器的方案。MCU采用一個單片機控制所有的按鍵、數碼管顯示、電動機的轉動、傳感器的輸出信號等，并對以上所有信號進行處理。這種方案的控制系統相對復雜，只適用于較簡單的電梯控制系統，因為這次的設計的內容是5層電梯控制系統，所以選用這種方案。單片機技術目前較為成熟，自身資源豐富，硬件設計簡單，成本低，可靠性高，結合軟件完全可以實現電梯運行狀況的簡單模擬。

權衡以上方案的分析，采用方案三。

(2)樓層顯示模塊

方案一：采用點陣式液晶顯示器(LCD)顯示各種相關數據以及信息。點陣式液晶顯示器屬于低功耗器件，但其價格較貴。

方案二：采用傳統的7段數碼管(LED)顯示電梯實時所到的樓層。雖功耗

總結

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