【正文】 )then inner_req(6)=39。039。end if。if(inner_f4=39。139。)theninner_req(2)=39。139。elsif(current_floor=2 and run=39。if(outer_d2=39。039。 and state(1 downto 0)=01 and down_req(8 downto 5)=0000)then down_req(4)=39。)thendown_req(4)=39。039。end if。elsif(current_floor=6 and run=39。039。139。8樓有下降請求，則8樓的下降請求信號燈亮；elsif(current_floor=8 and run=39。039。)then up_req(2)=39。elsif(current_floor=2 and run=39。139。139。)then up_req(4)=39。039。139。elsif(current_floor=6 and run=39。if(outer_u6=39。039。elsif(clk39。f2amp。樓層信號signal door_time:integer range 10 downto 0。運行方向信號wahaha:out std_logic。外部下降請求信號f1,f2,f3,f4,f5,f6,f7,f8:in std_logic。在陳老師身上，有太多的品質(zhì)讓我去學習，不僅現(xiàn)在是，將來也還是我的老師，在此，我要向陳老師致以最誠摯的敬意！感謝所有指導(dǎo)過我、幫助過我的老師和同學！附錄1 全自動電梯控制器源程序library ieee。只要稍微改變程序就可以實現(xiàn)更高層的電梯控制，靈活性強，工作效率高，具有廣闊的應(yīng)用前景。并且，使我將原來所學的知識系統(tǒng)化、理論化、實用化，對如何使用己有知識及獲取相關(guān)資料方面的能力又有了提高。，其驗證結(jié)果如下：當按下鍵2時，D5亮，再按下鍵2使鍵2為低電平，數(shù)碼管8從1變到3，且每秒加1，D1一直亮著，當數(shù)碼管為3，D2滅，D3和D4亮，此時按下鍵7，D3和D4亮的時間延長，但是并不是無限延長，經(jīng)過一定時間門強制關(guān)閉，這表明，控制器具有延時關(guān)門的功能和故障報警的功能。鎖定引腳后對設(shè)計文件重新編譯。2．部分仿真圖波形分析：圖43和圖44說明了電梯遵循了方向優(yōu)先的原則。并且到達有請求的樓層時，電梯就自動打開，并經(jīng)過一段時間，門自動關(guān)閉。所以在此模塊中應(yīng)該要在快速關(guān)門和延時關(guān)門前添一個條件,即over=39。電梯在其它的情況下，樓層信號保持不變。139。1．電梯到達有請求的樓層且響應(yīng)請求完畢后，請求記憶燈沒有熄滅，則問題就是出在請求記憶燈顯示模塊，在這個模塊中，每個請求信號應(yīng)該要有當電梯到達有請求的樓層，且電梯停止時，該層的請求記憶燈要滅。若各種調(diào)試無錯誤，則再用復(fù)雜的方法進行調(diào)試。鍵1～鍵8：為試驗信號控制鍵，此8個鍵受“多任務(wù)重配置”電路控制，由于控制器的輸入端太多，而模式5電路只有這八個輸入端口，所以把程序當中的一部分輸入端口設(shè)為低電平，其它的接到這些控制鍵來控制其輸入。在程序設(shè)計的過程中，使用實驗開發(fā)系統(tǒng)下載驗證，經(jīng)過多次運行與調(diào)試，得出所需要的正確程序。end if。 or up_req(1)=39。此時電梯有上行任務(wù)，向上運行；elsif(down_req(8 downto 2)0000000)thenrun=39。039。其功能語句如下：when 1=if(state(2)=39。電梯可以實現(xiàn)方向優(yōu)先控制功能的語句也是在這個模塊中體現(xiàn)。時,，門就自動打開。所以在本程序中，電梯完全關(guān)門之前，添加了一個預(yù)關(guān)門的功能，關(guān)門時間為1S。開門到位后，若沒有碰到開門限位開關(guān)，或限位開關(guān)失靈，則由于開門繼電器吸合，門電機會發(fā)生堵轉(zhuǎn)，時間一長電機可能燒毀。又因要求電梯是每秒升降一層，系統(tǒng)時鐘選擇2HZ，所以在當計數(shù)脈沖計數(shù)到2時，計數(shù)器的值恢復(fù)為0，樓層就開始升一層或降一層。當系統(tǒng)置位時，樓層顯示信號是根據(jù)電梯的運行方向和電梯的運行狀態(tài)來判斷。end if。139。)theninner_req(1)=39。先判斷是否有其它樓層到1樓的內(nèi)部請求，如果1樓有內(nèi)部請求，即inner_f1=39。)then down_req(2)=39。039。039。)then down_req(8)=39。).當7樓有外部上升請求時，7樓的外部指示燈亮；當電梯到達7樓且停止時，請求信號響應(yīng)完畢，7樓的外部下降指示燈滅；當電梯在7樓運行，有下行任務(wù)，但是此時電梯正在上升，且比七樓高的樓層沒有下降請求，則指示燈不亮；當電梯在用同樣的方法判斷7樓到2樓是否有外部下降請求，如果有，該層的外部下降請求指示燈亮，并保持到請求信號顯示完畢。2． 外部下降請求指示外部下降請求信號也是7個。139。039。但是因1樓是最底層，不能在往下運行，所以當1樓有外部上升請求時，只要判斷電梯是否到達一樓且停止，如果這個響應(yīng)完畢，則1樓的外部請求指示燈滅。當7樓有外部上升請求時，即outer_u7=180。其功能語句如下：if(rst=39。 在電梯運行方向判斷的進程中，在電梯上升狀態(tài)中，通過對信號燈的判斷，決定下一個狀態(tài)是繼續(xù)還是停止；在電梯的下降狀態(tài)中，也是通過對信號燈的判斷，決定下一個狀態(tài)是繼續(xù)還是停止；在電梯停止狀態(tài)中，停止是最復(fù)雜的，通過對信號的判斷，決定電梯是上升、下降還是停止。寄存器的各位相或后得到的上升和下降信號作為狀態(tài)變化的條件信號。采用了四個優(yōu)先級隊列，即上行優(yōu)先級隊列、上行次優(yōu)先級隊列、下行優(yōu)先級隊列、下行次優(yōu)先級隊列。（4）平層后，經(jīng)過一定延時后開門，直到碰到開門到位行程開關(guān)；再經(jīng)過一定延時后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān)。同時，電梯外部的人也可以根據(jù)請求信號顯示（上升請求、下降請求、無請求），就可以避免沒有必要的重復(fù)請求信號輸入。電梯運行過程中，由于用戶的請求信號的輸入是離散的，而且系統(tǒng)對電梯的請求也是離散的，因此請求信號的存儲要求新的信號不能覆蓋原來的請求信號，只有響應(yīng)動作完成后才能清除存儲器內(nèi)對應(yīng)的請求信號位。確定系統(tǒng)的組成框圖如圖21所示。 2．檢測后方是否有請求，有請求則轉(zhuǎn)向運行，無請求則維持停止狀態(tài)。= 21 22由式21和式22可以看出，在內(nèi)部請求優(yōu)先控制方式，當電梯外部人的請求和電梯內(nèi)部人的請求發(fā)生沖突時，外部人的請求信號可能被長時間忽略，因而它不能作為通用電梯的設(shè)計方案。5．能記憶電梯內(nèi)外的所有請求信號，并按照運行規(guī)則依次響應(yīng)，每個請求信號保留至執(zhí)行后消除。根據(jù)電梯安全運行的一些主要控制要求，本設(shè)計的電梯控制器的設(shè)計具有比較完善的功能。Altera Quartus II 作為一種可編程邏輯的設(shè)計環(huán)境, 由于其強大的設(shè)計能力和直觀易用的接口，越來越受到數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計者的歡迎。，沒有嵌入與工藝有關(guān)的信息，這樣在工藝更新時，就無需修改原設(shè)計程序，只要改變相應(yīng)的映射工具即可。1987年底，VHDL被IEEE和美國國防部確認為標準硬件描述語言 。 ，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高。FPGA的編程無須專用的FPGA編程器，只需用通用的EPROM PROM編程器即可。電梯的微機化控制主要有以下幾種形式：單板機控制、PLC控制、 單微機控制、單片機控制、多微機控制、人工智能控制[7]。電梯自動運行時應(yīng)根據(jù)內(nèi)選及外喚信號，決定電梯的運行方向及在哪些站點停站。總之，與國外先進技術(shù)水平相比，雖然還存在一定差距，但國內(nèi)電梯技術(shù)正以迅猛的發(fā)展速度趕超世界先進水平。在電梯傳動系統(tǒng)方面，對于新裝客梯及舊梯改造項目，大多數(shù)采用了交流變壓變頻(VVVF)調(diào)速電梯。且電梯的功能也在不斷的提高，其控制方式也在不斷的發(fā)生著變化。FPGA不僅具有可以滿足電子系統(tǒng)小型化、低功耗、高可靠性、開發(fā)周期短、開發(fā)軟件投入少等優(yōu)點，而且可以通過軟件編程對硬件的結(jié)構(gòu)和工作方式進行重構(gòu)式的硬件的設(shè)計，如同軟件設(shè)計那樣的方便快捷[2]。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高、可靠性差、控制方式不靈活以及消耗功率大等缺點，目前已逐漸被淘汰。微機控制系統(tǒng)雖在智能控制方面有較強的功能，但也存在抗擾性差，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)等缺陷。因而FPGA（Field Programmable Gate Array）正是集成芯片設(shè)計者所尋求的可重復(fù)編程的仿真器件。 在電梯控制系統(tǒng)方面，目前國外發(fā)達國家的電梯正在推廣32位微機控制系統(tǒng)。在電梯反饋系統(tǒng)方面，采用閉環(huán)速度反饋，利用套在電機軸上的增量編碼器產(chǎn)生脈沖信號反饋給控制系統(tǒng)。目前電梯設(shè)有一些安全服務(wù)，來滿足乘客的要求，電梯的安全運行有以下一些主要控制要求:轎廂中的乘客及門廳中等待電梯的人都需要知道電梯的位置，因而轎廂及門廳中都設(shè)有以樓層標志的電梯位置。一般情況下電梯按先上后下的原則安排運送乘客的次序，而且規(guī)定在運行方向確定之后，不響應(yīng)中途的反向呼喚要求，直到到達本方向的最遠站點才開始返程。隨著EDA技術(shù)的迅速發(fā)展，F(xiàn)PGA/CPLD已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于電子設(shè)計、自動控制、信號處理等各個方面。當需要修改FPGA功能時，只需要換一片EPROM即可。 ，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化。自IEEE公布了VHDL的標準版本，IEEE1076（簡稱87版)之后，各EDA公司相繼推出了自己的VHDL設(shè)計環(huán)境，或宣布自己的設(shè)計工具可以和VHDL接口?？梢姡瑹o論修改電路還是修改工藝，相互之間不會產(chǎn)生什么不良影響。 Altera Quartus II 設(shè)計軟件是業(yè)界唯一提供FPGA和固定功能HardCopy器件統(tǒng)一設(shè)計流程的設(shè)計工具。考慮到電梯在載客重量上有限制，而且為了防止因惡作劇而按下過多的轎內(nèi)指令按鈕，本控制器在安全控制的基礎(chǔ)上還增設(shè)了超載報警和故障報警的功能。6．電梯運行規(guī)則：當電梯處于上升模式時，只響應(yīng)比電梯所在位置高的上樓信號，由下至上依次執(zhí)行，直到最后一個上樓請求執(zhí)行完畢，如更高層有下樓請求時，則直接升到有下降請求的最高樓接客，然后進入下降模式，但電梯處于下降模式時，則與上升模式相反。層層?？刂品绞降韧诨疖嚨倪\行方式，遇站即停止，開門。 這種運作方式下，電梯對用戶的請求響應(yīng)率為，且響應(yīng)的時間較短。圖21 系統(tǒng)的組成框圖 系統(tǒng)各模塊功能對外部信號采集、處理要求電梯控制器： 1. 外部請求信號的實時、準確采集； 2. 準確、實時的捕捉樓層到達的信號 3. 有效的防止樓層到達信號、外部請求信號的誤判。對某一樓層的請求信號的存儲電路如圖22所示[13]。電梯使用時，系統(tǒng)結(jié)合相應(yīng)的電梯使用規(guī)范完全可以滿足人民的需要，而且效率比較高[14]。電梯控制系統(tǒng)始終實時顯示轎廂所在樓層。其中，上行優(yōu)先級隊列為電梯向上運行時，在電梯所處位置以上樓層所發(fā)出的向上運行的呼叫信號，該呼叫信號所對應(yīng)的樓層所具有的脈沖數(shù)存放的寄存器所構(gòu)成的隊列。系統(tǒng)利用行程判斷樓層，并轉(zhuǎn)化成BCD碼輸出，通過硬件電路以LED顯示。、向下運行還是處于停止狀態(tài)的判斷,以及使電梯按一定的規(guī)則來運行。 時序電路及電梯運行時樓層變化和提前延時關(guān)門功能：根據(jù)狀態(tài)指示信號對所到達的樓層數(shù)信號做相應(yīng)的增減。139。1180。七樓外部上升請求信號記憶燈顯示語句如下：if(outer_u7=39。如果電梯到達七樓平層，則七樓的外部上升請求指示燈滅；else if(current_floor=7 and run=39。)thenup_req(1)=39。也采用逐層判斷的方法，先從8樓開始判斷，最后到2樓。以此類推，判斷6樓到2樓是否有外部下降請求，如果有，該層的外部下降請求指示燈亮，并保持到請求信號響應(yīng)完畢。039。)then down_req(7)=39。電梯在七樓運行，此時有下降任務(wù)，電梯在往上運行，且八樓沒有下降請求，則七樓的外部下降請求信號燈滅；end if。039。139。139。)theninner_req(8)=39。 每個樓層所運行的時間采用脈沖計數(shù)方式，每次從平層點開始計數(shù)到下一平層點，然后高速計數(shù)器復(fù)位。當電梯處于停止狀態(tài)時（run=39。,表41為七段譯碼真值表:當輸出端狀態(tài)為1時表示該段亮，當輸出端狀態(tài)為0時表示該段滅。為此設(shè)計了門電機保護程序，當開門動作時間超過正常開門時間35秒后，在本設(shè)計中，電梯經(jīng)過5秒后，通過定時器計時自動斷開開門信號，停止開門。 3．超載報警與故障報警 （1）超載報警的條件是：電梯載客超過一定的重量。再經(jīng)過5S，門自動關(guān)閉。并且該模塊能使電梯按一下規(guī)則來運行：當電梯處于上升模式時，只響應(yīng)比電梯所在位置高的上樓信號，由下至上依次執(zhí)行，直到最后一個上樓請求執(zhí)行完畢，如更高層有下樓請求時，則直接升到有下降請求的最高樓接客，然后進入下降模式，但電梯處于下降模式時，則與上升模式相反。039。)thenif(up_req(1)=39。139。139。假設(shè)電梯是在2層到7層中的一層，則其狀態(tài)判斷過程就比在1層和8層復(fù)雜些。再進行系統(tǒng)仿真，最后得出正確的仿真波形和硬件驗證結(jié)果。數(shù)碼管1～8：受“多任務(wù)重配置”電路控制，本試驗只要用一個數(shù)碼管，選擇一個數(shù)碼管來顯示樓層的信號。單指令運行調(diào)試的具體內(nèi)容如下:假定電梯的轎廂在一樓，數(shù)碼管顯示為“1”，此時按下六樓的按鈕，六樓內(nèi)指令顯示亮，電梯關(guān)門后，開始上行，當轎廂上升到六樓后，數(shù)碼管顯示為“6”樓的顯示信號消除。如：如果八樓有外部下降請求，則八樓的外部下降請求記憶燈亮，完成這些功能的語句后，還要添上elsif(current_floor=8 and run=39。），控制器根據(jù)運行方向來確定樓層信號的增減，控制樓層信號增減的程序代碼如下:if(state(0)=39。改進后，樓層信號就能按照電梯的運行情況來改變。039。當系統(tǒng)復(fù)位時，電梯位置是在一樓，并且各信號請求指示燈滅，門關(guān)閉。圖45說明電梯具有超載報警、故障報警及快速關(guān)門和延時關(guān)門的功能。硬件設(shè)置完成后，用電纜線將試驗開發(fā)系統(tǒng)的FPGA編程下載接口與計算機的打