【正文】 電梯運(yùn)行控制 21 電梯響應(yīng)上升下降隊(duì)列時(shí)，要對相應(yīng)的指示燈、上下行狀態(tài)，以及響應(yīng)隊(duì)列做相應(yīng)的改變，而實(shí)現(xiàn)這一功能模塊的就是電梯運(yùn)行函數(shù)。通過調(diào)用不同的子程序，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜功能控制。假如在關(guān)門的時(shí)候電梯廂的重量超出了設(shè)定值，則電梯停止運(yùn)行，啟動蜂鳴器發(fā)出警報(bào)。 123P211k1 2L1VCC123P3GND光電傳感器輸出端 16 圖 315 自動開關(guān)門 緊急報(bào)警 轎廂內(nèi)設(shè)緊急報(bào)警按鈕 ，當(dāng)電梯突然發(fā)生故障使轎箱內(nèi)的人被困時(shí)，可以通過按下緊急停止按鈕，清除所有呼叫信號，并將電梯直接運(yùn)行至一樓，并發(fā)出報(bào)警信號。 D21N5819GND1000UC1Cap Pol1C3Cap 220u12P1FB4ON/OFF5GND3IN1OUT2U1GNDC44GNDS1SWDPDT10mHL1Inductor IronC45GND12L31 2L210R110R310R4S2\SWDPDTGNDGND123456789P7123456789P6123456789P4123456789P523451P31 2L4S3SWDPDTGND12V 輸入12V 輸出GND5V 出R6 312 電源電路圖 15 光電傳感器模塊 在豎井各個(gè)樓層設(shè)置光電傳感器，在副轎廂上安裝一個(gè)小薄木棍，當(dāng)轎廂往上運(yùn)動，副轎廂則向下運(yùn)動，轎廂往下運(yùn)動，副轎廂則向上運(yùn)動；當(dāng)副轎廂運(yùn)動時(shí)它上面的小木棍經(jīng)過光電傳感器，則光電傳感器接收光線段接收不到光線，則 傳感器輸出端輸出一個(gè)高電平。 8 路 10 位 ADC 并且 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程 看門狗定時(shí)器 ，片內(nèi)模擬比較器。該芯片還有自動半流的功能，能有效地減少驅(qū)動器發(fā)熱量。實(shí)物圖如下圖 3 35所示。采用 12864 液晶和用595 來驅(qū)動額數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)顯示當(dāng)前電梯當(dāng)前的信息 ，并采用獨(dú)立鍵盤作為外呼內(nèi)選電路，里面用 8 個(gè)按鍵代表 15 樓層、開門、關(guān)門、呼叫，外部采用 8 個(gè)按鍵代表 1 樓上， 2樓上、下， 3路上、下， 4樓上、下， 5 樓的下呼叫。 其測量原理：用應(yīng)變片測量時(shí)，將其粘貼在彈性體上。它有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)好、可實(shí)現(xiàn)非接觸測量、具有平均效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)。但它的驅(qū)動電路較復(fù)雜，需要用到 I/0 口比較多，一個(gè)步進(jìn)電機(jī)需要 4 跟數(shù)據(jù)線，一根使能信號線，總共需要 5 跟，占用的單片機(jī)資源比較多，編寫程序較多。 電動機(jī)驅(qū)動模塊 我們使用的是直流電機(jī)，比較以下兩種方案實(shí)現(xiàn)對直流電機(jī)的驅(qū)動。 比較以上兩 種方案中，選擇方案二。 基于上述方案的分析，以及方案三的優(yōu)點(diǎn)，故選擇方案三。該方案安裝中的金屬片會使 轎廂的重量加重，增加步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載，并且金屬接近開關(guān)價(jià)格相對昂貴、體積較大、安裝不便、靈敏度不怎么高。 MCU 采用一個(gè)單片機(jī)控制所有的按鍵、數(shù)碼管、液晶顯示、步進(jìn)電機(jī)、光電傳感器的輸出信號等，并對以上所有信號進(jìn)行處理。由于單片機(jī)具有體積小、線路簡單、無噪音、可靠性高、維 2 護(hù)方便 ,是一種少投入、高回報(bào)的方案。尤其是單片機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用，其深度和廣度越來越大。從長遠(yuǎn)發(fā)展來看 ,這種系統(tǒng)將逐漸 被淘汰。 硬件仿真 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。掉電保護(hù)部分實(shí)時(shí)保護(hù)電梯電梯時(shí)電梯廂不會往下墜， 12864 液晶、數(shù)碼管、蜂鳴器實(shí)時(shí)顯示、提示當(dāng)前的信息。硬件部分主要有電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、每層樓層檢測模塊、 12864 和數(shù)碼管顯示部分、電動機(jī)驅(qū)動模塊、按鍵模塊、報(bào)警模塊、自動開關(guān)門、智能防夾模塊、掉電保護(hù)等部分組成。 方案論證 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 系統(tǒng) 測試 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。而單片機(jī)價(jià)格相當(dāng)便宜，體積較小，由單片機(jī)設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)會隨著設(shè)備的更新而不斷完善，更完美的實(shí)現(xiàn)設(shè)備的升級。微機(jī)應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的采用繼電接觸邏輯控制系統(tǒng)相比，具有很大優(yōu)越性，一方面，它使整個(gè)系統(tǒng)的體積 減小，可靠性提高，使用壽命延長；另一方面，它還簡化了安裝調(diào)試和維護(hù)維修的工作量，使整個(gè)電梯的運(yùn)行成本降低。同時(shí)能方便實(shí)現(xiàn)多臺電梯的群控 ,并通過通訊接口與樓宇自動化系統(tǒng)聯(lián)接，實(shí)施對電梯的監(jiān)控電梯的應(yīng)用范 圍很廣，可用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以及居民住宅大樓等。這種方案的控制系統(tǒng)相對較簡單，只適用于較簡單的電梯控制系統(tǒng)。 方案二：采用紅外發(fā)射對管檢測電梯層數(shù)。 樓層顯示部分 方案一：采用點(diǎn)陣屏顯示各種相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息。 電動機(jī)模塊 方案一：采用步進(jìn)電機(jī)作為本設(shè)計(jì)電梯上升的動力，步進(jìn)電機(jī)在定位性能方面十分優(yōu)越。 方案一： 小功率驅(qū)動電路可以采用如圖 21 所示的 H橋開關(guān)電路。 方案三：采用步進(jìn)電機(jī) TB6560 模塊， TB6560 是步進(jìn)電機(jī)專用的驅(qū)動芯片，工業(yè)上多數(shù)用它來控制步進(jìn)電機(jī)，雕刻機(jī)，寶石機(jī)等多數(shù)用它，它的電路雖然復(fù)雜，但程序編寫簡單，只需給一個(gè)高、低脈沖就可以控制它轉(zhuǎn)動工作，控制它的一根使能端就可以控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動和脫機(jī)，一根方向端就可以實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。電容傳感器可用來檢測壓力、力、位移以及振動學(xué)非電參量。當(dāng)彈性體受力變形時(shí)，應(yīng)變片的敏感柵也隨同變形，其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化，通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化 [12]。 電梯模型效果圖如圖 31 所示： 5F 4F 3F 2F 1F 圖 31 電梯模型效果圖 電梯豎井部分是由鐵片和螺絲組合成的鐵架體總高度為 ，每層的高度為 20cm；J是電梯廂，懸掛并由電動機(jī) M 牽引，可在電梯間豎井模型的空間內(nèi)上下 運(yùn)動。 10 圖 34 內(nèi)部按鍵 圖 35 外部按鍵 顯示電路 數(shù)碼管顯示，電梯的基本功能是具備顯示電梯當(dāng)前的樓層，所以設(shè)計(jì)中在轎廂和每個(gè)樓層中都放置了一個(gè)數(shù)碼顯示管來顯示當(dāng)前電梯所在的樓層。并且支持各種步進(jìn)電機(jī)選型，可選擇力矩稍大的混合式或者永磁式步進(jìn)電機(jī)，使電機(jī)工作在允許最大轉(zhuǎn)矩的百分之 30 至 50之間，并且該芯片提供多檔電 流設(shè)置和電流衰減模式，支持相同動力指標(biāo)下各種不同參數(shù)的步進(jìn)。通過熔絲位可以選擇 ATmega103 兼容模式。單片機(jī)通過檢測每個(gè)樓層的光電傳感器電平的變化，知道電梯轎廂的位置。由于這個(gè)部分要求電梯的任何運(yùn)行狀況下都要有效，為保險(xiǎn)起見，我們將此作為一個(gè)獨(dú)立的模塊。直到電梯廂的重量小于設(shè)定值，電梯在繼續(xù)響應(yīng)下個(gè)操作，乘客進(jìn)入電梯之后可選 擇去哪一層，然后電梯根據(jù)乘客的選擇判斷去哪一層，繼續(xù)運(yùn)行。這樣便于調(diào)試、修改。其程序源代碼見附錄一 ,邏輯框圖如圖 43 所示： 圖 43 電梯運(yùn)行邏輯圖 鍵盤掃描、樓層檢測 鍵盤掃描采用獨(dú)立按鍵取值法 掃描法，是一種最常用的按鍵識別方法 。具體的調(diào)試方法如下： 首先在 ICCAVR 軟件中選擇建立一個(gè)工程，然后新建一個(gè) .c 文件，并將 .c 文件添加到工程中，這個(gè)功能進(jìn)行編寫，然后再整合各個(gè)模塊，編寫組合。 結(jié)論：電梯具有距離優(yōu)先響應(yīng)的功能，當(dāng)多層同方向呼叫，首先響應(yīng)距離當(dāng)前樓層較近的呼叫，符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。電梯系統(tǒng)為模擬實(shí)用客運(yùn)電梯系統(tǒng)的模擬實(shí)驗(yàn)裝置。 當(dāng)編寫后大部分程序后，在改用 atmega128 單片機(jī)，在一開始用 atmega128 單片時(shí)，由于經(jīng)驗(yàn)不足，一開始，熔絲位配置錯，單片只能用 AE口，而 G、 F 口卻用不了，然后查資料才知道熔絲位配置錯，原來熔絲位也是單片的要害呀。 （ 4）完善電梯各個(gè)模塊功能，如門控電機(jī)模塊，重力檢測模塊，電機(jī)調(diào)速驅(qū)動等系統(tǒng)，使電梯模型安全性更高，運(yùn)行更加穩(wěn)定。=~BIT(3)) //kaimen define w_kai0 (PORTA|=BIT(2)) //開門電機(jī)方向 define w_kai1 (PORTAamp。=~BIT(2) uchar one[]=Atm128 電梯設(shè)計(jì) 。 void anjian()。//光電檢測樓層 void loucen()。 uint r=1500。 while(((PINFamp。0X08)==0x08)) count++。 // ad4= HX711_Read()。 weight=((((ad4650)/)810))。 write_data(0x30+shiwan)。(weight5000)) {fengming1。j)。 DDRB=0X00。 PORTE=0XFF。 } /*********主 **************函 *********數(shù) *************************/ void main() { chushi()。 DDRD=0X00。 for(i=0。 } else fengming0。 write_data(0x30+qian)。 wan=weight %100000/10000。 31 // ad6= HX711_Read()。 HX711_SCK_0。 for(i=0。 //float weigh。 /********變量聲明************************************************************/ uchar first_Floor=0,second_Floor=0,third_Floor=0,fourth_Floor=0,five_Floor=0。 void kaimen()。 uchar three[]=運(yùn)動方向： 。=~BIT(4)) //開門電機(jī)方向 define fengming0 (PORTA|=BIT(7)) define fengming0 (PORTA|=BIT(7)) define fengming1 (PORTAamp。 27 參考文獻(xiàn) [1] 張毅剛 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].北京 :高等教育出版社， 20xx. [2] 劉守義 . 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社， 20xx. [3] 吉雷 . Protel99 從入門到精通 [M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社 , 20xx. [4] 康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分 [M].北京：高等教育出版社， 20xx. [5] 張義和等 . 例說 51 單片機(jī)（ c 語言版）（第 3版） [M]. 北京：人民郵電出版社，20xx. [6] 宋德杰 . 機(jī)電一體化與控制 —— 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)電梯控制系統(tǒng) [J].電子制作，20xx,(10). [7] 林 志琦 . 基于 Protues 的單片機(jī)可視化軟硬件仿真 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 20xx. [8] FENG Yonghui. ZHANG JianwuThe Modeling and Simulation of Horizontal Vibrations for Highspeed Elevator[J]. Journal of Shanghai: Jiaotong University,20xx,41(4). [9] 劉海成 . AVR 單片機(jī)原理及測控工程應(yīng)用 . 北京 :航空航天大學(xué)出版 社 ,20xx. [10] 覃俊 .C 語言程序設(shè)計(jì)教程 [M].