eda電梯控制器課程設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧
2025-06-14 06:13 本頁(yè)面
【正文】 1）四層電梯控制系統(tǒng)的實(shí)體實(shí)際：首先考慮輸入端口，一個(gè)異步復(fù)位端口reset，用于在系統(tǒng)不正常時(shí)回到初始狀態(tài)；在電梯外部，必須有升降請(qǐng)求端口，一層最低，不需要下降請(qǐng)求，四層是最高層。不需要有上升請(qǐng)求，二層與三層則上升，下降請(qǐng)求端口都有；在電梯內(nèi)部，應(yīng)該設(shè)有各層停留的請(qǐng)求端口；一個(gè)電梯時(shí)鐘輸入端口，該輸入時(shí)鐘以1秒為周期，用于驅(qū)動(dòng)電梯的升降及開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)等動(dòng)作；另有一個(gè)是按鍵時(shí)鐘輸入端口，時(shí)鐘頻率比電梯時(shí)鐘高。其次是輸出端口，有升降請(qǐng)求信號(hào)，就得有一個(gè)輸出端口來(lái)指示請(qǐng)求是否被響應(yīng)，有請(qǐng)求信號(hào)以后，該輸出端口輸出邏輯’1’，被響應(yīng)以后則恢復(fù)邏輯’0’；同樣，在電梯內(nèi)部也應(yīng)該有這樣的輸出端口來(lái)顯示各層停留是否被響應(yīng)；在電梯外部，需要一個(gè)端口來(lái)指示電梯現(xiàn)在所處的位置；電梯開(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)的狀態(tài)也能用一個(gè)輸出端口來(lái)指示；為了觀察電梯的運(yùn)行是否正確，可以設(shè)置一個(gè)輸出端口來(lái)指示電梯的升降狀態(tài)。在端口的定義中定義position時(shí)選用的是整型數(shù)據(jù)類型（INTEGRER），主要是為了在電梯運(yùn)行是便于觀察。整型直接可以看出電梯運(yùn)行是樓層的變化，在第一層就顯示1，第二層就顯示2，很直觀。當(dāng)然，position的定義也可以用標(biāo)準(zhǔn)邏輯矢量（STD_LOGIC_VECTOR）來(lái)定義，但是如果選用標(biāo)準(zhǔn)邏輯矢量，在電梯運(yùn)行時(shí)就不是那么好觀察。這里是四層的電梯控制器，那么只需定義一個(gè)兩位的就足夠顯示了。”00”的時(shí)候?qū)?yīng)電梯的第一層，”11”的時(shí)候就對(duì)應(yīng)第四層。但是”11”的十進(jìn)制值為3，沒(méi)有和層次顯示的第四層想對(duì)應(yīng)起，所以就放棄選用標(biāo)準(zhǔn)邏輯矢量來(lái)定義position，而選用的整型。（2） 四層電梯控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體設(shè)計(jì)首先說(shuō)明一下?tīng)顟B(tài)。狀態(tài)機(jī)設(shè)置了10個(gè)狀態(tài)，分別是電梯停留在1層(stopon1)、開(kāi)門(mén)(dooropen)、關(guān)門(mén)(doorclose)、開(kāi)門(mén)等待第1秒(doorwait1)、開(kāi)門(mén)等待第2秒(doorwait2)、開(kāi)門(mén)等待第3秒(doorwait3)、開(kāi)門(mén)等待第4秒(doorwait4)、上升(up)、下降(down)和停止(stop)。在實(shí)體說(shuō)明中定義完端口之后，在結(jié)構(gòu)體個(gè)之間需要有如下的定義語(yǔ)句，來(lái)定義狀態(tài)機(jī)。TYPE lift_state IS(stopon1,dooropen,doorclose,doorwait1,doorwait2,doorwait3,doorwait4,up,down,stop) 電梯的10個(gè)狀態(tài)SIGNAL mylift:lift_state。 定義為lift類型的信號(hào)mylift在結(jié)構(gòu)體中，設(shè)計(jì)了兩個(gè)進(jìn)程互相配合，一個(gè)狀態(tài)機(jī)進(jìn)程作為主要進(jìn)程，另外一個(gè)是信號(hào)燈控制進(jìn)程作為輔助進(jìn)程。狀態(tài)機(jī)進(jìn)程中的很多判斷條件是以信號(hào)燈進(jìn)程產(chǎn)生的信號(hào)燈信號(hào)為依據(jù)的，而信號(hào)燈進(jìn)程中信號(hào)燈的熄滅又是有狀態(tài)機(jī)進(jìn)程中傳出clearup和cleardn信號(hào)來(lái)控制。在狀態(tài)機(jī)進(jìn)程中，在電梯上升狀態(tài)中，通過(guò)對(duì)信號(hào)燈的判斷，決定下一個(gè)狀態(tài)是繼續(xù)上升還是停止；在電梯下降狀態(tài)中，也是通過(guò)對(duì)信號(hào)燈的判斷，決定下一個(gè)狀態(tài)是繼續(xù)下降還是是停止；在電梯停止?fàn)顟B(tài)中，判斷是最復(fù)雜的，通過(guò)對(duì)信號(hào)的判斷，決定電梯是上升、下降還是停止。在信號(hào)燈控制進(jìn)程中，由于使用了專門(mén)的頻率較高的按鍵時(shí)鐘，所以使得按鍵的靈敏度增大，但是時(shí)鐘頻率不能過(guò)高，否則容易使按鍵過(guò)于靈敏。按鍵后產(chǎn)生的點(diǎn)亮的信號(hào)燈(邏輯值為’1’)用于作為狀態(tài)機(jī)進(jìn)程中的判斷條件，而clearup和cleardn信號(hào)為邏輯’1’使得相應(yīng)的信號(hào)燈熄滅。（3）四層電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)輸入輸出端口定義表Buttonclk按鍵時(shí)鐘Liftclk電梯時(shí)鐘Reset異步復(fù)位信號(hào)f1upbutton第一層上升請(qǐng)求f2upbutton第二層上升請(qǐng)求f3upbutton第三層上升請(qǐng)求f2dnbutton第二層下降請(qǐng)求f3dnbutton第三層下降請(qǐng)求f4dnbutton第四層下降請(qǐng)求Fuplight上升指示燈（1 到4）Fdnlight下降指示燈（1 到4）stop1button第一層到站請(qǐng)求stop2button第二層到站請(qǐng)求stop3button第三層到站請(qǐng)求stop4button第四層到站請(qǐng)求Stoplight停止指示燈（1 到4）Position電梯位置（1 到4）Doorlight門(mén)燈Udsig電梯模式表21輸入輸出端口定義表Table 21 input and output port definition table源程序見(jiàn)附錄3 系統(tǒng)仿真圖 31 系統(tǒng)仿真Figure 31 system simulation圖31描述的是系統(tǒng)的仿真波形。電梯初始狀態(tài)是停在一樓，電梯門(mén)打開(kāi)，當(dāng)有人操作是會(huì)先關(guān)閉然后升到相應(yīng)樓層，門(mén)打開(kāi)。因?yàn)椴豢梢宰孕嘘P(guān)門(mén)，所以，停留四秒之后自動(dòng)關(guān)閉電梯門(mén)。人在電梯內(nèi)部按相應(yīng)樓層，電梯到達(dá)相應(yīng)樓層后門(mén)打開(kāi)。并且在相應(yīng)樓層等待。4 結(jié)束語(yǔ)由于CPLD具有性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)計(jì)配置靈活等特點(diǎn)，配合VHDL語(yǔ)言的突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)控制方面得到了廣泛應(yīng)用。相信以后必將受到世界范圍內(nèi)電子工程設(shè)計(jì)人員人員的廣泛關(guān)注和普遍歡迎。本文中設(shè)計(jì)的電梯控制器利用以CPLD為實(shí)現(xiàn)載體，以VHDL為描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了電梯的升降舒適感和運(yùn)行的可靠性，更相信在以后的智能建筑中得
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