【正文】 ............................................21 系統(tǒng)調(diào)試成果 ....................................................................................... 22 結(jié)束語 ............................................................................................................25 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................26 致謝 ................................................................................................................27 基于單片機(jī)的模擬電梯 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 附錄一：系統(tǒng)電路總圖 ...........................................................................28 附錄二： PCB 圖 ..........................................................................................29 附錄三：源程序 .........................................................................................29 引 言 現(xiàn)代人們的生活水平顯著提高，科學(xué)技術(shù)的發(fā) 展越來越快。用 PLC 控制的電梯性能可靠、穩(wěn)定，但是造價(jià)太高。該系統(tǒng)采用單片機(jī)作為控制核心， 芯片一旦檢測到某樓層的按鍵被按下，就會在對應(yīng)端口驅(qū)動電機(jī)來到該樓層，并 延遲幾秒，等人進(jìn)入電梯后，關(guān)門，去到要去 的樓層。軟件使用單片機(jī) C 語言，利用中斷方式來檢測用戶請求的按鍵信息提供給單 片機(jī)信號來確定要到樓層數(shù)，之后送到數(shù)碼管 進(jìn)行顯示。在整個(gè)過程中，數(shù)碼 管會顯示樓層數(shù)。此次燈光模擬是模擬電梯的上下行和開關(guān)門 狀態(tài)。 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)的功能就是實(shí)現(xiàn)人在現(xiàn)實(shí)中使用電梯 時(shí)的部分功能。 方案一 驅(qū)動電機(jī)可以用 L298n驅(qū)動芯片驅(qū)動，該芯片采用 15腳封裝。 特點(diǎn)： 1． 具有信號指示。 由于考慮到使用芯片驅(qū)動電機(jī)，自己的動手能 力大大減少，自己也想趁此機(jī)會了解一下 H 橋電路，所以就采用了方案二。即定時(shí)器 T0、 T T2 (11)外部中斷 4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路， Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒 (12)通用異步串行口（ UART），還可用定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART (13)工作溫度范圍： 40～ +85℃（工業(yè)級） /0～ 75℃（商業(yè)級） STC89C52RC單片機(jī)的工作模式 （ 1）掉電模式：典型功耗 ,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序 （ 2）空閑模式：典型功耗 2mA （ 3）正常工作模式 ：典型功耗 4mA～ 7mA （ 4）掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設(shè)備 STC89C52RC引腳功能說明 VCC（ 40引腳）：電源電壓 VSS（ 20引腳）：接地 P0端口（ ～ ， 39～ 32引腳）： P0口是一個(gè)漏極開路的 8位雙向 I/O口。在 Flash ROM編程時(shí)， P0端口接 收指令字節(jié)；而在校驗(yàn)程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。對端口寫入 1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉基于單片機(jī)的模擬電梯 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 到高電位，這是可用作輸入口。對端口寫入 1時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時(shí)可用作輸入口。 在對 Flash ROM編程和程序校驗(yàn)期間， P2也接收高位地址和一些控制信號。 P3做輸入口使用時(shí)， 因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個(gè)電流 ?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST引腳輸出 96個(gè)晶振周期的高電平。在 Flash編程時(shí)，此引腳 也用作編程輸入脈沖。這一位置 “ 1” ， ALE僅在執(zhí)行 MOVX或 MOV指令時(shí)有效。當(dāng) AT89C51RC從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時(shí)，在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時(shí)，將不被激活。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應(yīng)該接 VCC。 單片機(jī) I/O 口的配置 表 12 單片機(jī)各個(gè)引腳的配置 P0 共陽數(shù)碼管 關(guān)門發(fā)光二極管 基于單片機(jī)的模擬電梯 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 門內(nèi) 1 樓召喚按鈕 開門發(fā)光二極管 門內(nèi) 2 樓召喚按鈕 電梯上下行發(fā)光二極管 門內(nèi) 3 樓召喚按鈕 電梯運(yùn)行發(fā)光二極管 門內(nèi) 4 樓召喚按鈕 門外 1 樓上召喚按鈕 開門按鈕 門外 2 樓上召喚按鈕 關(guān)門按鈕 門外 2 樓下召喚按鈕 蜂鳴器 門外 3 樓上召喚按鈕 H 橋驅(qū)動電路 門外 3 樓下召喚按鈕 H 橋驅(qū)動電路 門外 4 樓下召喚按鈕 按鍵電路的設(shè)計(jì) 因?yàn)殡娞菰谡Ｉ钪械倪\(yùn)行很少需要復(fù)位， 所以在這里復(fù)位電路上的按鍵就不做介紹了， 著重介紹剩余的 12個(gè)按鍵 。 該上拉電阻的選擇是因?yàn)閱纹瑱C(jī)電源是 5V， P口輸入電流不超過額定輸入電流即可，單片機(jī) I/O口都是開漏輸出，除了 P0口都內(nèi)置弱上拉電阻，所以選擇 1K也行，電流才 5mA。 數(shù)碼管 靜態(tài)時(shí)，推薦使用 1015mA；動態(tài)時(shí)， 16/1動態(tài)掃描時(shí)， 平均電流 為 45mA，峰值電流為 5060mA。接在 ，當(dāng)電梯上升時(shí)，該指示燈亮，當(dāng)電梯下降時(shí)，該指示燈呈熄滅 狀態(tài)。 蜂鳴器電路的設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的模擬電梯 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 25 蜂鳴器 電路 本次設(shè)計(jì)用 9012三極管驅(qū)動蜂鳴器，當(dāng)電梯到達(dá)所需樓層時(shí)， 單片機(jī)給三極管基極輸入一個(gè)低電平，此時(shí)基極的電壓小于發(fā)射級的電壓，三極管導(dǎo)通，可以使蜂鳴器作響。 在 I/O口和三極管 B級之間 串接個(gè) 1K左右的電阻的作用是限制 I/O口電流，防止 I/O口過流燒壞。 9V的電可以直接供給 H橋驅(qū)動，串聯(lián)一個(gè)二極管可以有效防止反接，然后電壓經(jīng)過 輸入端 濾波，由穩(wěn)壓芯片 7805 輸出 ，再由輸出端濾波輸出5V 直流電給單片機(jī)供電。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號中的 78 或 79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7805表示輸出電壓為正 5V， 7905表示輸出電壓為負(fù) 5V。當(dāng)輸入端加電信號時(shí)發(fā)光器發(fā)出光線，受光 器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實(shí)現(xiàn)了“電 — 光 — 電”轉(zhuǎn)換。跟原先的 H 橋相比，穩(wěn)定性又有所提升。 在單片開關(guān)電源 中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦 反饋電路 ，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的 [2]。將此信號傳輸給 H 橋。 4個(gè)三極管組成 H的 4條垂直腿，而電機(jī)就是 H中的橫杠 。假設(shè)左邊是低電平，那相對應(yīng)的右邊為高電平。接下來要驗(yàn)證右上角的三極管 Q10和左下角的三極管 Q13不導(dǎo)通，因?yàn)楣怦畈粚?dǎo)通，所以右邊第一個(gè)三極管 Q7沒有構(gòu)成回路，所以不導(dǎo)通，右邊第二個(gè)三極管 Q11和 H橋右上角的三極管 Q10 同理也不導(dǎo)通，左下角的三極管 Q13 B級沒電壓，所以也不導(dǎo)通，所以，當(dāng)左邊輸入低電平，右邊輸入高電平時(shí)，左上角和右下角的三極管 Q9， Q14 導(dǎo)通，電機(jī)正轉(zhuǎn)。然后循環(huán)以上過程。 入口 電機(jī)運(yùn)行 關(guān)門 是否到達(dá)所需樓層 ？ 開門 返回 數(shù)碼管顯示樓層 N Y 基于單片機(jī)的模擬電梯 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 麗水學(xué)院 2020 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 第四章 系統(tǒng)的調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試過程 軟件調(diào)試 程序在調(diào)試的時(shí)候會出現(xiàn)很多錯誤，書寫格式上的疏忽或者循環(huán)錯誤及參數(shù)表語法錯誤等等，此次的程序是在 keil中編譯完成的，在編寫好程序之后，出現(xiàn)的錯誤很多，比如“ Declaration missing ” “Do statement must have while”“ unction call missing”等等一大堆，然后自己根據(jù)這些提示去查找錯誤， 然后一點(diǎn)點(diǎn)的修改，最后成功編譯，當(dāng)編譯成功之后 仿真然后 在開發(fā)板上進(jìn)行調(diào)試，一開始的時(shí)候一些功能實(shí)現(xiàn)不了，比如開門關(guān)門的狀態(tài)跟自己預(yù)先想的完全反了，后面又去程序中修改，這樣反反復(fù)復(fù)直到功能全部實(shí)現(xiàn) [5]。當(dāng)全部修改 好之后，電梯就可以正常運(yùn)行了。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。還有謝謝我周圍的同窗朋友，他們給了我無數(shù)的關(guān)心和鼓勵，也讓我的大學(xué)生活充滿了溫暖和歡樂。最后，感謝生我養(yǎng)我的父母。 //1樓上按鍵 sbit S2_UP=P3^1。 //3樓下按鍵 sbit S4_DOWN=P3^5。 //1 sbit S2=P1^1。 define NOKEY 0 define S1UP 1 define S2UP 2 define S2DOWN 3 define S3UP 4 define S3DOWN 5 define S4DOWN 6 define FASTOPEN 7 define FASTCLOSE 8 define F1 9 define F2 10 define F3 11 define F4 12 sbit STATE=P2^6。 sbit LN=P2^1。STATE=0。}while(0) //下降 define Stop() do{LP=0。}while(0) //開 define Opening() do{DOORSTATE1=0。}while(0) //關(guān) define Closing() do{DOORSTATE1=1。 unsigned char time。 unsigned char state。 unsigned char getkey()。 void close()。 void down()。 void main() { init()。 break。 break。 break。 default: break。 TR0=1。 if(S2_UP==0)return S2UP。 if(S4_DOWN==0)return S4DOWN。 if(S2==0)return F2。 } unsigned char keyscan() { static unsigned char keynum=NOKEY。 if(keynum==key) { count++。 } } else { keynum=key。 gcount++。 state=CLOSING。 } break。 case S3UP: if(CurrentFloor!=3) { floor[wait]=3。 state=CLOSING。 } break。 if(Timer==4) { state=OPEN。 EA=0。 break。 break。 floor[wait]=1。 floor[wait]=2。 floor[wait]=2。 floor[wait]=3。 floor[wait]=3。 floor[wait]=4。 } } void open() //開 { Open()。 state=CLOSING。 break。 case F4: floor[wait]=4。 floor[wait]=1。 floor[wait]=2。 floor[wait]=2。 floor[wait]=3。 floor[wait]=3。 floor[wait]=4。 } } void closing() //正在關(guān) { Closing()。 state=CLOSE。 break。 break。 floor[wait]=1。 floor[wait]=2。 floor[wait]=2。 floor[wait]=3。 floor[wait]=3