【正文】 1 1 基于單片機(jī)三層電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì) 【摘要】 本設(shè)計(jì)是以 STC89C52單片機(jī)為核心的三層電梯模擬控制系統(tǒng)。 硬件部分主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、電梯內(nèi)外電路按鍵矩陣模擬檢測模塊、樓層顯示數(shù)碼管模塊、電梯上下行顯示模塊等 4 部分組成。軟件部分使用 C 語言，利用查詢方式來檢測用戶請求的按鍵信息，根據(jù)電梯運(yùn)行到相應(yīng)樓層時(shí)，模擬按鍵引起電平變化，送到單片機(jī)計(jì)數(shù)來確定樓層數(shù)，并送到數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 利用單片機(jī)設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)，具有成本低、通用性強(qiáng)、靈活性大及易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)點(diǎn)。 【關(guān)鍵詞】 STC89C52 電梯系統(tǒng) 數(shù)碼顯示 控制 1 前言 隨著我國城市化進(jìn)程的日益加快，電梯已經(jīng)融入了我們的生活，電梯被應(yīng)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。因?yàn)殡娞莸母咝?、方便、快捷，所以電梯受到了大家的熱烈歡迎。電梯的應(yīng)用將會(huì)不斷拓展，款式將各種各樣，目的就是為了滿足人們的多種多樣的需求。電梯將是現(xiàn)代人不可或缺的代步工具，隨著科技的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，科技將引領(lǐng)電梯進(jìn)行質(zhì)的飛躍，電梯將越來越智能，越來越安全穩(wěn)定。 2 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)基于 STC89C52 單片機(jī) 的三層電梯系統(tǒng)。以單片機(jī)作為控制核心，根據(jù)電梯運(yùn)行到相應(yīng)樓層時(shí)，模擬按鍵引起電平變化，送到單片機(jī)計(jì)數(shù)來確定樓層數(shù)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并送到數(shù)碼管進(jìn)行顯示。硬件設(shè)計(jì)簡單可靠，結(jié)合軟件，基本實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的模擬。 設(shè)計(jì)要求 （ 1）每層電梯入口處都有上下請求按扭，電梯內(nèi)設(shè)有乘客到達(dá)樓層的請求開關(guān) ； 2 2 （ 2）設(shè)有電梯所處位置指示裝置以及電梯運(yùn)行模式（升降或下降）指示裝置 ； （ 3）上一層樓的時(shí)間和等待時(shí)間為 4 秒，延時(shí)時(shí)間為 1 秒 ； （ 4）能記憶電梯內(nèi)外的所有請求信號(hào)，并按照電梯運(yùn)行規(guī)則次序響應(yīng)，每個(gè)信號(hào)保留至執(zhí)行后 清除 ； （ 5）電梯初始狀態(tài)為 1 樓等待 。 總體方案的論證與選擇 方案一：多片單片機(jī)控制方案。這種方案是使用多片單片機(jī)，其中一片是作為主控制器。每層的控制系統(tǒng)分別由一個(gè)單片機(jī)控制，然后通過主控制器和副控制器之間的通訊，實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的控制。其總體框圖如圖 。 圖 方案一總體框圖 3 3 方案二：一片單片機(jī)為主控制器的方案。本設(shè)計(jì)是采用一片單片機(jī)控制所有的按鍵、數(shù)碼管、電機(jī)、蜂鳴器等，并對以上所有信號(hào)進(jìn)行處理。其總體框圖如圖 。 圖 方案二總體框圖 通過比較可知道，方案一的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)雖然簡單明了，各個(gè)系統(tǒng)之間相互獨(dú)立也便于維護(hù)和修檢，但是適用于多層電梯系統(tǒng)，并且此系統(tǒng)使用多片單片機(jī)聯(lián)調(diào)相對方案二來說比較復(fù)雜。而方案二的控制系統(tǒng)適用于較簡單的電梯控制系統(tǒng)，因?yàn)檫@次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是 3 層電梯控制系統(tǒng)，所以選用方案二。 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) STC89C52 是宏晶科技推出的新一代高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機(jī)， 12 時(shí)鐘 /機(jī)器周 期和 6 時(shí)鐘 /機(jī)器周期可以任意選擇。其最小系統(tǒng)如圖 。 4 4 圖 STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng) SCT89C52 的主要特性 1，增強(qiáng)型 8051 單片機(jī)； 2，工作頻率范圍為 040MHz； 3， 32 個(gè)雙向 I/O 口； 4， 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器； 5，外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路 6，低功耗空閑和掉電模式。 STC89C52 的引腳功能 P0 口： P0 口是漏極開路的 8 位并行雙向 I/O 口，也是地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出端口時(shí)， 每個(gè)引腳能能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL負(fù)載；在訪問外 部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線；在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 5 5 P1 口： P1 口是具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向并行 I/O 口。 P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 輸入。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。 P1 口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 P2 口： P2 口是具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向并行 I/O 口。 P2 的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 輸入。對端口 P2 寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 P3 口： P3 口是具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向并行 I/O 口。 P3 口輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流） 4 個(gè) TTL 輸入。對 P3 口寫入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重 要的用途是它的第二功能。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 RST： RST 是復(fù)位信號(hào)輸入引腳。晶振工作時(shí)，如果在此引腳上持續(xù)出現(xiàn)至少兩個(gè)機(jī)器（晶振的 12 個(gè)振蕩周期為一個(gè)機(jī)器周期）的高電平就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。 XTAL1 和 XTAL2： XTAL1 和 XTAL2 是片內(nèi)振蕩器輸入 /輸出引腳。 XTAL1 是反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入引腳， XTAL2