【正文】 Port=0xfe。num15。 }void init() //初始化{ uchar num。 rs=1。 rw=0。 lcden = 1。源程序如下：include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intsbit rs=P2^7。系統(tǒng)的各個子程序分別在以下章節(jié)作詳細介紹。但是，對于多層樓層的實際情況往往比這復雜的多，要考慮到很多人同時使用電梯的情況，有可能會有其他不同樓層的人按下不同的按鍵（上行或者下行）的情況發(fā)生。因此需要做能提供5V、9V、12V的電源。其他樓層原理也相同。R6為激光二極管，當激光二級管照射到R3的表面時，表明到達一個樓層，R3阻值達到最低為268?，7腳電壓=5*268/10000=(V)；當激光二級管沒有照射到R3的表面時，表明在樓層的其他位置，R3阻值達到最大為180K?，7腳電壓=5*180000/19000=(V)。按鍵調用時，先給高四位的電平與0xf0相與，若沒有有鍵按下就會返回0xf0值，若有鍵按下就可以得到按鍵響應所在的列，若然后逐次對列進行掃描，判斷出所在的列侯就可以判斷出按鍵響應值。電路還設置了發(fā)光二極管作為指示光耦的運行情況。還有一個接口是接單片機的RESET，用于擦寫程序。 晶振、復位以及下載電路晶振電路由C1與C2和晶振組成，晶振給單片機提供工作信號脈沖。） 顯示位與DD RAM 地址的對應關系如表4所示： 表4 顯示位與DD RAM 地址的對應關系 顯示為序號12345...40DD RAM地址HEX第一行0001020304...27第二行4041424344...674 硬件電路設計根據(jù)實用電梯的設計要求，并從各方面論證，將系統(tǒng)電路分為若干個模塊，分別是：單片機小系統(tǒng)電路，矩陣鍵盤電路，聲光提示及報警電路，定位平層電路，液晶顯示電路，LN298驅動電機電路以及電源電路。當“”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。1V~177。同激光器相比，激光二極管具有效率高、體積小、壽命長的優(yōu)點，但其輸出功率?。ㄒ话阈∮?mW），線性差、單色性不太好，使其在有線電視系統(tǒng)中的應用受到很大限制，不能傳輸多頻道，高性能模擬信號。其基本原理作用如下：(1)控制換相順序通電換相這一過程稱為脈沖分配。方案二：采用美國ISD公司的2590語音芯片，該語音芯片片內E2PROM容量為480K，錄放時間長錄放時間可以達到90 秒。方案四：采用激光二極管與光敏電阻組成的檢測電路檢測電梯層數(shù)。 金屬接近開關方案二：采用反射式紅外光電傳感器檢測電梯層數(shù)。該方案的最大優(yōu)點是電路連接簡單，軟件編程容易實現(xiàn)，缺點是一個按鍵就占用一個I/O口，造成資源浪費，一般適用于單片機端口比較豐富的設計。本設計的步進電機驅動使用了方案二。這樣，載流線圈在磁場中就會一直地轉動下去。方案選擇：考慮到我對51類單片機比較熟悉，還有系統(tǒng)成本問題，我采用方案二。該方案編程簡單，運行穩(wěn)定，可靠性強；但由于由于電梯的控制屬于隨機性控制，各種輸入信號之間、輸出信號之間以及輸入信號和輸出信號之間的關聯(lián)性很強，邏輯關系處理起來非常復雜。 課題的主要研究內容及意義本課題的主要任務是通過對電梯功能的觀察、研究，并用步進電機作為驅動單元模擬出電梯的運行情況，完成一個電梯系統(tǒng)的調度模塊，即根據(jù)每個樓層不同顧客的按鍵需求，讓電梯做出合理的判斷，正確高效地知道電梯完成各項載客任務。在現(xiàn)代高層建筑的一些特定交通模式下，不可能要求每一部電梯能夠服務每一個樓層，所以電梯群控系統(tǒng)調度算法的研究有著重要的現(xiàn)實意義。正在建設中的上海中心大廈將采用每分鐘可運行1080米的電梯，建成后的上海中心大廈不僅成為中國最高建筑，采用的電梯也將成為世界最高速電梯。電梯作為能耗大戶，使用節(jié)能電梯已成大勢所趨，綠色節(jié)能依然成為2012年電梯行業(yè)發(fā)展的主要方向。（3） 電梯遠程監(jiān)控系統(tǒng)。另外國內的絕大部分VVVF電梯采用的變頻器都是電梯用專用變頻器，這種變頻器雖然使用起來很方便，使整個控制系統(tǒng)的性價比大大下降。第三個階段開始于上世紀90年代，變壓變頻調速電梯（VVVF電梯）開始占據(jù)了世界電梯的市場。 國內外電梯的發(fā)展狀況當今世界，電梯的生產情況與使用數(shù)量已成為衡量一個國家現(xiàn)代化程度的標志之一。（5）重量平衡系統(tǒng) 系統(tǒng)的主要功能是相對平衡轎廂重量，在電梯工作中能使轎廂與對重間的重量差保持在限額之內，保證電梯的曳引傳動正常。 電梯的組成現(xiàn)代電梯主要由以下幾個部分組成：（1）曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運行。的鋼性導軌之間。它具有一個轎廂，運行在至少兩列垂直的或傾斜角小于15176。 圖 立式電梯 圖 臥式電梯 目前立式電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，完成電梯信號的采集、運行狀態(tài)和功能的設定，實現(xiàn)電梯的自動調度和集選運行動能，拖動控制則由變頻器來完成，這種方式的優(yōu)勢是：生產規(guī)模較小，可以自己設計和制造微機控制裝置，靈活性強；第二種控制方式用可編程控制器（PLC）取代微機實現(xiàn)信號集選控制，這種方式的優(yōu)勢是：PLC可靠性高，程序設計方便靈活，抗干擾能力強，運行穩(wěn)定等特點。門系統(tǒng)由轎廂門，層門，開門機，門鎖裝置組成。由電梯限速器、安全鉗、緩沖器、安全觸板、層門門鎖、電梯安全窗、電梯超載限制裝置、限位開關裝置組成。調壓調速的方法是通過改變三相異步電機定子端的供電電壓實現(xiàn)電機的調速，其制動多采用能耗制動。而少數(shù)自己開發(fā)的控制器也有開發(fā)周期長，開發(fā)成本高等缺點。通過控制中心的設置還可以顯示日期、時間、問候、樓層指南、廣告等，甚至可以與遠程計算機和尋呼系統(tǒng)聯(lián)接發(fā)布天氣預報，新聞等。（2）綠色節(jié)能 建設節(jié)約型社會已成為我國政府多年來的重點工作。超高速電梯在一些建筑中已經得到了充分應用，比如臺北101大廈采用的電梯速度達到每分鐘1010米。傳統(tǒng)的群控算法只有一個目標，即最小候梯時間。在電梯產品不斷走向智能化時，采用科技手段監(jiān)管電梯已成大勢所趨。PLC首先接收來自電梯的呼梯信號、平層信號，然后根據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)，通過其內部一系列復雜的控制程序，對各種信號的邏輯關系有序的進行處理，最后向直流門控電機、變頻器和各類顯示器適時地發(fā)出開關量控制信號，對電梯實施控制。缺點是：價格較高，應用不夠熟練。方案二：采用直流電機作為本設計的執(zhí)行元件，直流電機工作是讓線圈始終交替地處于穩(wěn)定狀態(tài)和非穩(wěn)定平衡狀態(tài)，通過兩個半圓環(huán)形電樞將線圈的穩(wěn)定平衡狀態(tài)消除掉。適合驅動2相或4相的步進電機和直流電機,特是當驅動電機的方向要改變時，只須把原來電機方向的電位置反即可，所以相對ULN2003來控制步進電機要好一些。 召喚電路方案一：采用獨立按鍵。該方案安裝的金屬片會加重轎廂重量，并且金屬接近開關體積較大、安裝不便、成本較高。缺點是：超聲波模塊價格較高，容易受干擾。此方案安裝調試復雜，集成度低。步進電機的驅動是根據(jù)控制信號工作的，其控制信號由單片機產生。激光二極管具有閾值電流低，輸出功率高的優(yōu)點。表1 LN298功能邏輯圖In1In2運轉狀態(tài)0停止110正轉101反轉111剎停100停止 LM339比較器 LM339實物圖 LM339內部電路圖LM339集成塊內部裝有四個獨立的電壓比較器，該電壓比較器的特點是：（1）失調電壓小，一般為2mV；（2）電源電壓范圍寬，2~36V，或者177。當“+”端電壓高于“”端時，輸出管截止，相當于輸出端開路。10%3VEE液晶驅動電壓 保證VDDVEE=∽5V電壓差 4RS寄存器選擇信號 H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器 5R/W讀/寫信號 H:讀 L:寫 6E片選信號 下降沿觸發(fā),鎖存數(shù)據(jù) 714DB0DB7數(shù)據(jù)線 數(shù)據(jù)傳輸 表3 寄存器選擇功能表 RSR/W操 作 00指令寄存器(IR)寫入 01忙標志和地址計數(shù)器讀出 10數(shù)據(jù)寄存器(DR)寫入11數(shù)據(jù)寄存器讀出（注:忙標志為1時,表明正在進行內部操作,此時不能輸入指令或數(shù)據(jù),要等內部操作結束,即忙標志為0時。晶振電路、。下載電路：圖中所顯示的是下載端口的接法，該端口與單片機是通過三個數(shù)據(jù)線通信的。圖中UUUU4為隔離光耦，UU6為備用光耦。按鍵接單片機的P1端口，其中行接低四位，列接高四位。R2為分壓電阻，阻值為10K。例如：當轎廂在二樓時，三樓的兩個發(fā)光二極管，其中表示方位為上的二極管滅，表示方位為下的二極管亮。單片機、蜂鳴器以及LN298驅動電路需要5V供電，步進電機需要9V和12V供電。在實際應用中，若電梯處于閑置狀態(tài)時，也就是說只有一人用電梯，電梯僅響應一個呼叫，這個軟件實現(xiàn)就比較容易。由AT89S51單片機為控制核心，先執(zhí)行液晶顯示的初始化程序，就開中斷，每隔10ms掃描一次按鍵及樓層樓層檢測模塊，看是否有召喚和轎廂所在位置，若有召喚則讀取寄存器寄存的召喚數(shù)據(jù)，然后調用速度變換子程序，當檢測到轎廂狀態(tài)（位置及運動狀態(tài)）有變化時，刷新顯示內容。刷新屏（指令：0x01）。 rw = 1。//檢測忙狀態(tài) rs=0。 }void write_date(uchar date) //寫數(shù)據(jù){ while(lcd_bz())。 lcden=0。//定位第一行 for(num=0。//高四位置高，低四位拉低 if(KeyPort!=0xf0)//表示有按鍵按下 { DelayUs2x(1)。 return Val。 return Val。 return Val。 return Val。//2 case 0x77:return 4。//6 case 0xb7:return 8。//a case 0xd7:return 12。//e case 0xe7:return 16。延遲時間越長，速度就越慢，反之速度就越快。當運行一樓時，add為0，即電機勻速運行35次；當運行二樓時，add為55次，即電機勻速運行90次；當運行三樓時，add為110次，即電機勻速運行145次。 } for(rate=50。步進電機的勵磁運轉方式采用12勵磁方式，使用該方式電機運行比較穩(wěn)定，震動較小。D1=1。D1=1。D1=0。D1=0。delay(rate)。 case 3:Coil_D1。i++。 } } else if(flat==2) { switch(i) { case 0:Coil_H1。i++。delay(rate)。 case 8:i=0。這樣電梯模型就完成了。然后用Keil uVision4編程軟件編一個小的5秒延時子程序，延時5秒時間到則所有I/O口置高位，再過5秒則所有I/O口置高位，將程序下載到單片機內，最后用萬用表檢測I/O口的高低位變換，看是否能夠正常下載進單片機和運行。由于光敏電阻裝置在豎井上，與控制平臺距離遠，所以首選用萬用表檢測模塊電路的連接是否有問題，防止短路和開路；然后將激光二極管通電發(fā)光，用手緩慢拉曳引繩使轎廂緩慢移動，用萬用表檢測比較器的輸出端口，觀察照射到對應光敏電阻時，電壓值的變化，若電壓值均沒有變化時，再測量是否是光敏電阻或比較器的問題，及時更換壞的元器件。觀察電梯的運行狀態(tài)以及液晶顯示，其觀察結果如實記錄在表7中。7 總結與展望本論文對基于單片機的四層電梯控制系統(tǒng)這一畢業(yè)設計做了詳細的報告與總結，其中包括硬件部分與軟件部分兩大模塊，而且對其中各個重要的子模塊加以了重點詳細地說明。電梯控制系統(tǒng)方面，也只需掌握步進電機的控制方式即可，但是實際需要去做的卻沒有我們所想的那么簡單。原以為單片機小系統(tǒng)以前自己做過了，應該會很快就可以做出來的，但是實際卻遠遠超出了我的想象。再就是步進電機的樓層控制的算法問題。雖然以前我們在學單片機原理以及接口技術這門課程的時候也有相應的實驗課，但是它的各種實驗都是一個模塊而已的，我們只需要掌握它的操作原理和方法，可以在人家做好的一塊實驗板上操作即可，對于電路設計原理和多種工作情況并沒有深入的了解。若智能電梯控制系統(tǒng)由于采用單片機代替了 PLC 作為主控芯片, 則用 PWM 驅動直流電機或者用專用的驅動芯片去驅動步進電機代替了變頻調速驅動，就可以使整個電梯系統(tǒng)成本降低。雖然目前單片機運行穩(wěn)定性方面比不上PLC，但是我相信，隨著科技的發(fā)展，會有越來越多的增強型單片機面世，它們的性能會越來越好，基于單片機的智能電梯必將取代PLC智能電梯。2007．5.43