【正文】 chanical and electrical equipment, which is building a permanent vertical transport. This paper chooses 82C51 control of the core ponents, designed a new 8 storey lift systems, using singlechip assembly language programming, transporting passengers arrived a floor, it also shows the elevator floor and downlink. SCM control elevators low cost, versatility, flexibility and ease of large plex control advantages.KEY WORDS SingleChip，Microputer Elevator，control基于單片機的電梯控制設(shè)計11 緒論　課題的背景簡介　電梯的歷史與發(fā)展電梯進入人們的生活已經(jīng) 150 年了生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進步。150 年來，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新——手柄開關(guān)操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機對話等等，多臺電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運輸能力的優(yōu)勢；變速式自動人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時間；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。如今，以美國奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風姿，仍在繼續(xù)進行電梯新品的研發(fā)，并不斷完善維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)。調(diào)頻門控、智能遠程監(jiān)控、主機節(jié)能、控制柜低噪音耐用，一款款集納了人類在機械、電子、光學等領(lǐng)域最新科研成果的新型電梯競相問世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光輝，人們的生活因此變得更加美好。 中國最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國奧的斯公司于 1901 年安裝的。1932年由美國奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在安全運轉(zhuǎn)著。1951 年，黨中央提出要在天安門安裝一臺由我國自行制造的電梯，天津從慶生電機廠榮接此任，四個月后不辱使命，順利地完成了任務(wù)。十一屆三中全會后，沐浴著改革開放的春風，我國電梯業(yè)進入了高速發(fā)展的時期。在我國任何一個城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。電梯給人們的生活帶來了便利，也為我國現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展提供了強大的保障。電梯是高層建筑中安全、可靠、垂直上下的運載工具，對改善勞動條件、減輕勞動強度起到很大的作用。電梯的應(yīng)用范圍很廣，可用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以及居民住宅大樓等。在現(xiàn)代社會中，電梯已成為人類必不可少的垂直運輸交通工具?！』趩纹瑱C電梯控制的優(yōu)勢傳統(tǒng)的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制線路。采用這種控制線路,存在易出故障、維護不便、運行壽命較短、占用空間大等缺點?；趩纹瑱C的電梯控制設(shè)計2 目前，由可編程控制器（PLC）或微型計算機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。可編程控制器，是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機，它有良好的抗干擾性能，適應(yīng)很多工業(yè)控制現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)主要還是由可編程控制器控制。但是由于 PLC 的針對性較強，每一臺 PLC 都是根據(jù)一個設(shè)備而設(shè)計的，所以價格較昂貴。而單片機價格相當便宜，如果在抗干擾功能上有所提高的話完全可以代替PLC 實現(xiàn)對工控設(shè)備的控制。當然單片機并不象 PLC 那么有針對性，所以由單片機設(shè)計的控制系統(tǒng)可以隨著設(shè)備的更新而不斷修改完善，更完美的實現(xiàn)設(shè)備的升級。 電梯控制系統(tǒng)是比較復雜的一個大型系統(tǒng)，在計算機誕生的幾十年里，繼電器控制系統(tǒng)為電梯控制的發(fā)展做了巨大的貢獻，但在性能上和 PLC 還是有本質(zhì)上的差距。在科技的不斷發(fā)展下，單片機控制系統(tǒng)很快可以解決抗擾性，成為方便有效的電梯控制系統(tǒng)。　課題的主要研究內(nèi)容及設(shè)計步驟本課題的主要任務(wù)是完成一個電梯系統(tǒng)調(diào)度的仿真，即根據(jù)每個樓層不同顧客的按鍵需求，讓電梯做出合理的判斷，正確有效地知道電梯完成各項載客任務(wù)，并施至以單片機上進行模擬仿真。根據(jù)此任務(wù)，本課題需要研究的內(nèi)容有：根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求，進行系統(tǒng)硬件的總體方案設(shè)計；學習單片機的相關(guān)知識，并且加以運用；研究單片機匯編語言，并且規(guī)定電梯的工作規(guī)則，加以實現(xiàn)；對軟件和硬件進行調(diào)試，讓其協(xié)調(diào)工作，完成指定任務(wù)。結(jié)合以上內(nèi)容設(shè)計思路可以歸納如下本次設(shè)計的基本思想是采用 AT89C51 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。采用定時器延時來控制電梯的位置校驗，采用 8 位 LED靜態(tài)顯示來實時顯示電梯所在樓層，并用 74ls245 來驅(qū)動 LED 顯示。采用行列式鍵盤矩陣作為外呼內(nèi)選電路，由于是 6 層樓，故選用 44 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(jù)乘客的選擇判斷去哪一層，繼續(xù)運行。通過單片機控制電梯在上升過程中基于單片機的電梯控制設(shè)計3只響應(yīng)上升呼叫，下降過程中只響應(yīng)下降呼叫。電梯的正常運行通過單片機的控制來實現(xiàn)。本課題的設(shè)計方案步驟如下：關(guān)于硬件部分：首先，對實際的電梯系統(tǒng)進行模擬，一般情況下，一個電梯應(yīng)該具備相關(guān)按鍵、二極管、數(shù)碼管等，由于這是一個調(diào)度模塊，故沒有設(shè)計具體的轎廂等機械部分。然后，結(jié)合這些實物，選擇恰當?shù)男酒?，并分成若干模塊，安排好各自之間的關(guān)系。由于其有諸多按鍵和顯示環(huán)節(jié)，而單片機的 I/O 口管腳資源實在有限，故需要 I/O口擴展，用以管理二極管；同時要有專門的按鍵控制芯片，從而便于按鍵管理。關(guān)于軟件部分：處于最底層的是對兩個芯片的寄存器讀寫工作，完成后方可進行更高層的應(yīng)用程序調(diào)試。為了使硬件簡單化，我選擇了模擬時序的方法讀寫寄存器，這比總線操作的方法節(jié)省了鎖存器。然后是關(guān)于電梯調(diào)度時所遵循的原則作出規(guī)定，其必須基于高效與人性化兩個原則。最后是使用 C 語言將規(guī)定程序化，以便電梯真正的運作。當然，二者的關(guān)系并不是分離的，它們是相輔相成，硬件依據(jù)軟件來驗證，軟件依據(jù)硬件來調(diào)試。經(jīng)過一個個的發(fā)現(xiàn)問題、一個個的解決問題，最終做出完美的電梯調(diào)度模塊?；趩纹瑱C的電梯控制設(shè)計42 單片機概述單片機全稱為單片微型計算機（Single Chip Microputer）,又稱為微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller） 。它是將計算機的基本部件微型化并集成到一塊芯片上的微型計算機，通常片內(nèi)都含有CPU、 ROM、RAM、并行 I/O、串行 I/O、定時器 /計數(shù)器、中斷控制、系統(tǒng)時鐘及系統(tǒng)總線等。 （如圖 11 所示） 。隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機片內(nèi)集成的功能越來越強大，并朝著 SOC（System on Chip）方向發(fā)展。 基于單片機的電梯控制設(shè)計5圖 2 單片機結(jié)構(gòu) 單片機有著體積小、功耗低、功能強、性能價格比高、易于推廣應(yīng)用等顯著優(yōu)點，在自動化裝置、智能儀器儀表、過程控制、通信、家用電器等許多領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用。 單片機簡介 單片機是一種集成電路芯片，采用超大規(guī)模技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力(如算術(shù)運算，邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理)的微處理器(CPU)，隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，只讀程序存儲器(ROM)，輸入輸出電路(I/O 口)，可能還包括定時計數(shù)器，串行通信口(SCI )，顯示驅(qū)動電路 (LCD 或 LED 驅(qū)動電路)，脈寬調(diào)制電路(PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單塊芯片上，構(gòu)成一個最小 ,然而完善的計算機系統(tǒng)。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設(shè)計者事先規(guī)定的任務(wù)。由此來看，單片機有著微處理器所不具備的功能，它可單獨地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能，這是單片機最大的特征。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微型計算機控制系統(tǒng)，它與單板機或個人電腦(PC 機)有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機的應(yīng)用屬于芯片級應(yīng)用，需要用戶了解單片機芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計所需要的理論和技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計應(yīng)用程序，從而使該芯片具備特定的功能。不同的單片機有著不同的硬件特征和軟件特征，即它們的技術(shù)特征均不盡相同，硬件特征取決于單片機芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，用戶要使用某種單片機，必須了解該型產(chǎn)品是否滿足需要的功能和應(yīng)用系統(tǒng)所要求的特性指標。這里的技術(shù)特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術(shù)手冊中得到。軟件特征是指指令系統(tǒng)特性和開發(fā)支持環(huán)境，指令特性即我們熟悉的單片機的尋址方式，數(shù)據(jù)處理和邏輯處理方式，輸入輸出特性及對電源的要求等等。開發(fā)支持的環(huán)境包基于單片機的電梯控制設(shè)計6括指令的兼容及可移植性，支持軟件(包含可支持開發(fā)應(yīng)用程序的軟件資源)及硬件資源。要利用某型號單片機開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，掌握其結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)特征是必須的。單片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復雜電子線路或數(shù)字電路構(gòu)成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，現(xiàn)在單片機控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。誠然，單片機的應(yīng)用意義遠不限于它的應(yīng)用范疇或由此帶來的經(jīng)濟效益，更重要的是它已從根本上改變了傳統(tǒng)的控制方法和設(shè)計思想。是控制技術(shù)的一次革命，是一座重要的里程碑。 單片機的特點單片機與通用微機相比較,在結(jié)構(gòu),指令設(shè)置上均有其獨特之處,其主要特點如下:單片機的存儲器 ROM 和 RAM 稱為程序存儲器,只存放程序, 則為數(shù)據(jù)存儲器,結(jié)構(gòu)主要是考慮到單片機用于控制系統(tǒng)中,有較大的程序存儲空間,把開發(fā)成功的程序固化在 ROM 中,而把少量的隨機數(shù)據(jù)存放在 RAM ,小容量的數(shù)據(jù)存儲器能以高速 RAM 形式集成在單片機內(nèi), RAM是作為數(shù)據(jù)存儲器用,而不是當作高速緩沖存儲器(CACHE )使用.,單片機有更強的邏輯控制能力,特別是具有很強的位處理能力.單片機的 I/O ,為了解決實際引腳和需要的信號線的矛盾,可由指令來設(shè)置或由機器狀態(tài)來區(qū)分.,均可在外部進行擴展(如擴展 ROM，RAM,I/O 接口,定時器/計數(shù)器,中斷系統(tǒng)等),與許多通用的微機接口芯片兼容,給應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計帶來極大的方便和靈活性.基于單片機的電梯控制設(shè)計7 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇：在智能儀器儀表上的應(yīng)用:單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（功率計，示波器，各種分析儀） 。在工業(yè)控制中的應(yīng)用: 用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。在家用電器中的應(yīng)用: 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備，五花八門，無所不在。在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用:現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。單片機在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用:單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 此外，單片機在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 單片機的發(fā)展趨勢現(xiàn)在可以說單片機是百花齊放，百家爭鳴的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從 8 位、16 位到 32 位，數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)有盡有，有與主流 C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，為單片機的應(yīng)用提供廣闊的天地?；趩纹瑱C的電梯控制設(shè)計8縱觀單片機的發(fā)展過程，可以預(yù)示單片機的發(fā)展趨勢，大致有：（1）低功耗 CMOS 化MCS51 系列的 8031 推出時的功耗達 630mW，而現(xiàn)在的單片機普遍都在100mW 左右，隨著對單片機功耗要求越來越低，現(xiàn)在的各個單片機制造商基本都采用了 CMOS(互補金屬氧化物半導體工藝 )。像 80C51 就采用了 HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和 CH