基于51單片機(jī)的電梯設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-01 13:10 本頁面
【正文】 基于51單片機(jī)的電梯控制 摘要隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，樓房越來越高，而電梯則成了高層樓房的必須設(shè)備。電梯從手柄開關(guān)操縱電梯、按鈕控制電梯發(fā)展到了現(xiàn)在的群控電梯，為高層運(yùn)輸做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。 單片機(jī)在電梯升降控制上的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它的邏輯開關(guān)控制功能。由于單片機(jī)具有邏輯運(yùn)算，計(jì)數(shù)和定時(shí)以及數(shù)據(jù)輸入輸出的功能，在電梯升降過程中，各種邏輯開關(guān)控制與單片機(jī)很好的結(jié)合，很好的實(shí)現(xiàn)了對升降的控制?！ ”疚闹饕懻撗芯坷肁tmel 公司的51系列單片機(jī)AT89C51和四相步進(jìn)電機(jī)對電梯的升降進(jìn)行控制，形成電梯控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：電梯 AT89C51 電梯升降控制 四相步進(jìn)電機(jī) C語言程序設(shè)計(jì)第一章 緒論近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測日新月益更新。在實(shí)時(shí)檢測和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用。本系統(tǒng)采用Atmel 公司的51系列單片機(jī)AT89C51作為主控芯片。其特征如下：單片機(jī) AT89C51 8位微控制器 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash主要性能l 與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容l 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器l 1000次擦寫周期l 全靜態(tài)操作：0Hz～33Hzl 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器l 32個(gè)可編程I/O口線l 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器l 八個(gè)中斷源l 全雙工UART串行通道l 低功耗空閑和掉電模式l 掉電后中斷可喚醒l 看門狗定時(shí)器l 雙數(shù)據(jù)指針l 掉電標(biāo)識(shí)符功能特性描述AT89C51是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89C51為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。AT89C51單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89C51具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89C51 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人或載運(yùn)貨物。也有臺(tái)階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行，俗稱自動(dòng)電梯。 服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂，運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15176。的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。 習(xí)慣上不論其驅(qū)動(dòng)方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱。 按額定速度又可分為低速電梯（1米／秒以下）、快速電梯(1～2米／秒)和高速電梯(2米／秒以上)3種。19世紀(jì)中期開始采用液壓電梯，至今仍在低層建筑物上應(yīng)用。1852年。80年代，驅(qū)動(dòng)裝置有進(jìn)一步改進(jìn)，如電動(dòng)機(jī)通過蝸桿傳動(dòng)帶動(dòng)纏繞卷筒、采用平衡重等。19世紀(jì)末，采用了摩擦輪傳動(dòng)，大大增加了電梯的提升高度?，F(xiàn)代電梯主要由曳引機(jī)（絞車）、導(dǎo)軌、對重裝置、安全裝置(如限速器、安全鉗和緩沖器等)、信號(hào)操縱系統(tǒng)、轎廂與廳門等組成。這些部分分別安裝在建筑物井道和機(jī)房中。通常采用鋼絲繩摩擦傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)曳引輪使轎廂升降。電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準(zhǔn)確和乘坐舒適等。電梯的基本參數(shù)主要有額定載重量、可乘人數(shù)、額定速度、轎廂外廓尺寸和井道型式等。第二章 硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)整體方案論證按照題目要求，電梯控制系統(tǒng)由中心控制模塊、用戶呼叫信號(hào)輸入模塊、電機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)模塊、位置檢測模塊和顯示等組成。方案一 采用CPLD 器件作為控制中心，對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作進(jìn)行統(tǒng)一管理，但這種方案要求平時(shí)有很多的知識(shí)積累和較強(qiáng)的專業(yè)水平，實(shí)現(xiàn)起來比較困難且器件較貴，不符合經(jīng)濟(jì)要求，而且升降電機(jī)的控制，運(yùn)行時(shí)間的測量、顯示等還需要單片機(jī)的配合。方案二 采用單片機(jī)為核心，擴(kuò)展相關(guān)的接口電路，實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的控制，由于單片機(jī)技術(shù)目前較為成熟，自身資源豐富，硬件設(shè)計(jì)簡單，并且我們在設(shè)計(jì)中盡量用軟件代替硬件，可以節(jié)約成本，提高可靠性。另外單片機(jī)小系統(tǒng)價(jià)格便宜，符合經(jīng)濟(jì)性要求。同時(shí)電梯采用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)可經(jīng)直接接收數(shù)字信號(hào)，用單片機(jī)控制非常方便，定位準(zhǔn)確，調(diào)速簡單。比較適合此控制系統(tǒng)的要求。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖22單片機(jī)的最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路如圖22所示，單片機(jī)采用ATMEL公司的AT89C51，晶體振蕩器選12MHz，CC2為30p瓷片電容，與晶體振蕩器構(gòu)成時(shí)鐘電路。電容C3按鍵RESET構(gòu)成上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位電路。如下圖所示，此部分電路是提供給處于各個(gè)樓層電梯外的用戶發(fā)出上下樓請求。其中R5R5R5R5R60和R62是上拉電阻，其作用是保證按鍵未按下時(shí)，～。當(dāng)按鍵按下時(shí)，～，～。電容C51~C56的作用是消除抖動(dòng)和抗干擾。各樓層電梯間的升降選擇按鍵均與單片機(jī)P1口連接，—，~。即由P1口可以讀到電梯間升、降按鍵的狀態(tài)。每個(gè)上升、下降按鍵均有一只發(fā)光二極管作為指示燈與之配合，～。每個(gè)發(fā)光二極管通過一只
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