基于單片機原理的電梯自動控制系統(tǒng)(存儲版)
【正文】 其余按鍵功能均如此設(shè)置，注意模擬程序時不能越鍵按下，要依次順序按下進行模擬測試。d) CLK：時鐘脈沖輸入端，在脈沖的上升沿實現(xiàn)移位。圖6 外部請求顯示電路 電梯方向及開關(guān)門電路本電路采用發(fā)光二極管接上拉電阻由電源直接驅(qū)動的方式，低電平有效。若電梯在其它樓層，先判斷位地址28H中的數(shù)據(jù)是0還是1，0為上升狀態(tài)，1為下降狀態(tài)。這次課程設(shè)計對我來說可謂通機會難得，我也的確認真的對待了設(shè)計過程中的每一個問題。在第二周的實習過程中，親自動手制作電路板，其中包括電路的轉(zhuǎn)印、腐蝕、打孔、焊接，通過實際練習，提高了自身的動手能力，從而進一步熟悉了電路的結(jié)構(gòu)。具體電路如圖7所示：圖7 電機控制電路5 系統(tǒng)軟件設(shè)計具體程序見附錄二。由于P2口只有8位，本電路又加入了兩個采用電源驅(qū)動的低電平有效的發(fā)光管。數(shù)據(jù)顯示采用共陰數(shù)碼管，其共陰端接低電平。查詢方式鍵盤的處理程序比較簡單。若某列為低，則該列線與置為低電平的行線交叉處的按鍵就是閉合的按鍵。反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2分別為AT89S51，分別為芯片的19和18腳，之間跨接12MHz石英晶振和兩個對稱30pF的電容構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，也就是時鐘振蕩電路，從而保證系統(tǒng)正常工作。一個單片機系統(tǒng)能否正常運行，首先要檢查是否能復(fù)位成功。軟件部分使用匯編語言，利用查詢方式來檢測用戶請求的按鍵信息，采用74LS245芯片驅(qū)動發(fā)光二極管。為了更接近實際的電梯控制系統(tǒng)，設(shè)計中還應(yīng)該添加電梯外上下行請求顯示，可用十個發(fā)光二極管表示請求按鍵是否按下，有則亮，無則暗。其主要的拖動及控制系統(tǒng)有：a) 外呼內(nèi)選系統(tǒng)，外部呼叫信號和指示以及廂體內(nèi)選層和指示系統(tǒng)；b) 平層換速系統(tǒng)，電梯快速到達指定樓層之前切換為慢速并到達平層位置停車；c) 廂體狀態(tài)指示系統(tǒng)，隨時顯示廂體所在位置；d) 開關(guān)門控制系統(tǒng)，平層開門，關(guān)門行車；e) 安全保護系統(tǒng)，含有上下限位、消防、滿載、門電鎖等功能；電梯運行基本過程是：由外部呼叫信號給出呼叫，控制系統(tǒng)判斷廂體目前所處位置并與呼叫樓層進行對照，同方向還是反方向。硬件設(shè)計簡單可靠，結(jié)合軟件，基本實現(xiàn)了六層電梯運行的模擬。關(guān)鍵詞：AT89S5電梯控制、單片機1 引言隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，住房和辦公用樓都已經(jīng)逐漸向高層發(fā)展。若反方向，則改變方向到呼叫層，如同方向，直接運行到呼叫層?？紤]單片機的驅(qū)動能力有限，必須得使用驅(qū)動單元來驅(qū)動發(fā)光二極管，可以采用三極管驅(qū)動電路，但是由于要驅(qū)動的發(fā)光管較多，采用74LS245芯片作為驅(qū)動比較顯示且硬件電路又美觀整潔。 設(shè)計方框圖89S51復(fù)位電路內(nèi)部選層電路電機控制電路樓層感應(yīng)電路外部呼叫電路廂門開關(guān)電路外部呼叫顯示時鐘電路樓層顯示電路74LS24574LS164延時電路本設(shè)計方框圖如圖1所示，電路由復(fù)位電路復(fù)位后，電梯初始位置在一樓，通過軟件設(shè)置顯示電路顯示1， AT89S51將樓層感應(yīng)電路得來的數(shù)據(jù)通過74LS164驅(qū)動顯示電路顯示出來；如有用戶在廂外呼叫，經(jīng)外呼叫電路把信號輸入單片機，由樓層感應(yīng)電路判斷電梯為上升還是下降圖1 設(shè)計電路總框圖狀態(tài)，若方向一致則打開電梯門，用戶進入后關(guān)門執(zhí)行操作。初步檢查可用于示波器探頭監(jiān)視RST引腳，按下復(fù)位鍵，觀察是否有足夠幅度的波形輸出（瞬時的），還可以通過改變復(fù)位電路阻容值進行試驗。圖2 單片機最小系統(tǒng)電路 信號輸入電路 內(nèi)外請求輸入電路現(xiàn)以呼叫信號的輸入為例，來說明信號輸入及單片機識別原理。SOOS05為一到六樓的電梯內(nèi)部呼叫請求按鍵，S06S15為電梯外部請求按鍵。本處理程序中沒有使用散轉(zhuǎn)指令，并且省略了軟件去抖動措施，只包括鍵查詢、鍵功能程序轉(zhuǎn)移。具體電路如下圖5所示：圖5 數(shù)碼顯示樓層電路74LS164是串行輸入、并行輸出移位寄存器，并帶有清零端，其引腳功能如下：a) Q0—Q7：并行輸出端，分別接LED顯示各引腳。每個發(fā)光管顯示都是獨立的，只要有外部請求按鍵按下，程序會用置位或清零指令就可以隨意改變發(fā)光管的顯示狀態(tài)使相應(yīng)的發(fā)光管點亮。 初始化程序由于本設(shè)計用到了定時器和串口輸出，所以要先用SETB EA指令開總中斷，用MOV P2,00H指令將P2口置為低電平（高電平有效），然后調(diào)用數(shù)碼管顯示子程序LCALL XIANSHI顯示為1（初始狀態(tài)電梯在一樓），轉(zhuǎn)入處理一樓子程序，進入程序執(zhí)行狀態(tài)。硬件電路完成之后，便開始著手于軟件的設(shè)計，首先根據(jù)所實現(xiàn)的功能畫出了流程圖,然后根據(jù)流程圖來進行部分小程序及主程序的設(shè)計,然后最后進行拼合,通過設(shè)計程序,提高了邏輯的思維能力，在調(diào)試的過程中，也學到了許多以前在課本上所未曾學到的知識。自從學習了單片機這門課程，我才覺得自己真正學到了一門實用的專業(yè)課，可是在課堂上學習的理論知識是遠遠不夠的，我早就渴望有一次針對單片機的實習，好提高自己的實際動手能力和對編程的應(yīng)用能力。在電梯運行期間，程序仍然繼續(xù)調(diào)用鍵盤矩陣掃描子程序KEY和電梯位置子程序ASK1,以便隨時響應(yīng)適當?shù)恼埱蟆?4LS245從Ｂ傳到Ａ，要使E非端與DIR端接低電平才能正常工作，所一本電路將其直接接地。c) CLR：清除端，零電平時，使74HC164輸出清零，因此本設(shè)計中接高電平。當S1按下時，表明廂體已經(jīng)到達一樓，并使用鍵功能程序轉(zhuǎn)移到顯示電路，發(fā)出數(shù)字1的字型碼，使數(shù)碼管顯示為1。圖3 內(nèi)外請求呼叫電路 廂體位置模擬輸入電路由于沒有電梯控制硬件模型，只能用按鍵來模擬電梯到達位置的觸發(fā)信號。只要有一列的電平為低，則表示鍵盤中有鍵被按下，而且閉合的鍵位于低電平線與4根行線相交叉的4個按鍵之中。上電自動復(fù)位是在加電瞬間電容通過充電來實現(xiàn)的，在通電瞬間，電容C3通過R1K電阻充電，RST端出現(xiàn)正脈沖，用以復(fù)位。系統(tǒng)的正常工作由時鐘電路來保證，顯示電路實時顯示電梯所在的樓層位置。要想準確地采集按鍵請求狀態(tài)，就必須時時
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