【正文】 電梯外人下降請求信號并置 dd_cc=dd or cc_u or cc_d 電梯內(nèi)、外人請求信號進行綜合 end if。c_u66c_u55amp。 end if。then c_d55=c_d5。then c_u88=c_u8。139。139。 elsif d3=39。 end if。then led1=1111001。039。opendoor=39。039。139。then d88=39。039。 opendoor=39。then if d77=39。139。 opendoor=39。then led1=0100000。039。opendoor=39。039。139。then d44=39。039。 opendoor=39。then if d33=39。139。 opendoor=39。then led1=0010010。139。039。q1=q1+1。 開門操作 elsif en_up=39。 else door=00。 電梯運動方向信號寄存器 signal en_up,en_dw:std_logic。 led_c_u:out std_logic_vector(9 downto 0)。執(zhí)行完上升狀態(tài)時 ,若更高層有下樓請求，接開到下樓請求的最高層接客 ,然后進入下降模式 。 end process。) then if(t=t39。采樣后的信號被分別延遲 1到 8個 clk_scan周期得到 8個信號 q1,q2,q3和 q4 ,q5, q6, q7, q8,。 q8=q7。 temp_pressed=39。 temp_pressed=39。 temp_pressed=39。 temp_pressed=39。 temp_pressed=39。 temp_pressed=39。 temp_pressed=39。 temp_pressed=39。 quick,clr:out std_logic。按鍵標(biāo)志產(chǎn)生電路是產(chǎn)生按鍵標(biāo)志信號 keypressed 的電路，其外部接口如圖 所示。 end process。 use 。 電機的控制信號一般需要兩位，本系統(tǒng)中電機有 3種工作狀態(tài)：正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)狀態(tài)。按鍵設(shè)置在行列線交叉點，行、 列線分別連接到按鍵開關(guān)的兩端。 這種運行方式下，電梯對用戶的請求響應(yīng)率為 100%，且響應(yīng)的時間較 短， 電梯在維修停止?fàn)顟B(tài)的時候可以進入省電模式，又能節(jié)省大量電能。其基本結(jié)構(gòu)圖如圖 所示，主要硬件包括主機及擴展、機械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調(diào)速裝置與主拖動系統(tǒng)等。 電梯作為高層建筑物的重要交通工具與人們的工作和生活日益緊密聯(lián)系。但到了 20 世紀(jì) 90 年代初，人們發(fā)現(xiàn)， VHDL 不僅可以作為系統(tǒng)模擬的建模工具，而且可以作為電路系統(tǒng)的設(shè)計工具，可以利用軟件工具將 VHDL 源碼自動地轉(zhuǎn)化為文本方式表達(dá)的基本邏輯元件連接圖，即網(wǎng)表文件。設(shè)計者的工作僅限于利用軟件的方式來完成對 系統(tǒng)硬件功能的描述，在 EDA 工具的幫助下和應(yīng)用相應(yīng)的 FPGA/CPLD 器件，就可以得到最后的設(shè)計結(jié)果。其中，大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷抢?EDA 技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的載體，硬件描述語言是利用 EDA 技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的主要表達(dá)手段，軟件開發(fā)工具是利用EDA 技術(shù)進行電子系統(tǒng)設(shè)計的智能化的自動設(shè)計工具，實驗開發(fā)系統(tǒng)則是利用 EDA 技術(shù)第 2 頁 共 41 頁 進行電子系統(tǒng)設(shè)計的下載工具及硬件驗證工具 。用 VHDL 進行電子系統(tǒng)設(shè)計的一個很大的優(yōu)點神設(shè)計者可以專心致力于其功能的實現(xiàn)，而不需要對不影響功能的與工藝有關(guān)的因素花費過多的時間和精力。并形成了一系列的定型產(chǎn)品。 采用 PLC 的電梯控制系統(tǒng)是一種用于自動化控制的專用計算機，實質(zhì)上屬于計算機控制方式。如果壓力傳感器采集到電梯超載 ,電梯將報警 ,并保持開門狀態(tài)不進行任何操作 ,直到壓力傳感器采集到電梯不再超載。 第 11 頁 共 41 頁 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i o nS iz eBD a t e : 6 M a y 20 10 S h e e t of F il e : F :\ by\ M yD e s i g db D r a w n B y:R1R E S 2R2R E S 2R3R E S 2R4R E S 2R5R E S 2R6R E S 2V C C 圖 鍵盤輸入電路 信號存儲模塊 電梯控制器的請求輸入信號有 30個（電梯外有 9個上升請求和 9個下降請求的用戶輸入端口 ，電梯內(nèi)有 10個請求用戶輸入端口 ,一個提前關(guān)門 quick,一個清楚報警信號 clr），由于系統(tǒng)對內(nèi)、外請求沒有設(shè)置優(yōu)先級，各樓層的內(nèi)、外請求信號被采集后可先進行運算，再存到存儲器內(nèi)。假如電梯處于向上運動狀態(tài)，初始位置是底層，初始請求是 10樓， 2樓時進入一人，如果他的目的地是 10樓，他看到初始請求是 10樓，就可以不再按鍵。 定義狀態(tài)機編碼 constant s1:std_logic_vector(4 downto 0):=11101。 when s4=next_state=s0。其他模塊在 keyypressed 有效時，可以讀取鍵值。keydrv signal temp_pressed:std_logic。139。139。139。139。139。139。139。 end process。event and clk=39。他的輸出是周期為 100ms 的掃描時鐘。 end process。圖中，超載狀態(tài)時電梯關(guān)門動作取消，同時發(fā)出報警，直到 警報被清除；故障時電梯不執(zhí)行關(guān)門動作，同時發(fā)出警報，直到警報被清除（看門狗信號有效的條件是一層樓連續(xù)發(fā)生關(guān)門中斷請求超過 3次）。 use 。 電梯運動方向顯示，超載警告信號 up,down:out std_logic)。139。 if q2=3 then wahaha=39。q1=0。139。 else q1=q1+1。opendoor=39。139。039。 有下降請求，則電梯進入預(yù)備下降狀態(tài) elsif dd_cc0000000011then en_up=39。039。or c_d33=39。 end if。139。c_d44=39。led2=1111111。039。 elsif dd_cc0000010000then en_dw=39。139。039。 elsif dd_cc0000111111then en_up=39。039。or c_d77=39。 end if。139。c_d88=39。led2=1111111。039。 elsif dd_cc0100000000then en_dw=39。139。 電梯進入上升或下降狀態(tài) end if。then d44=d4。 elsif d10=39。 elsif c_u5=39。 if c_d2=39。139。d55amp。 第 34 頁 共 41 頁 電梯外人上升請求信號并置 cc_d=c_d1010amp。 電梯外人下降請求信號顯示 end if。c_d44amp。039。139。 elsif c_d4=39。 elsif c_u7=39。then c_u11=c_u1。then d66=d6。139。139。 opendoor=39。 elsif d99=39。139。 opendoor=39。139。139。opendoor=39。139。139。then d55=39。039。 opendoor=39。 elsif d55=39。139。 opendoor=39。139。139。opendoor=39。139。139。then d22=39。039。 有上升請求，則電梯進入預(yù)備上升狀態(tài) elsif dd_cc=0000000000then opendoor=39。then led1=1001111。 elsife quick =39。updown=39。q2=0。139。 分頻信號 signal q1:integer range 0 to 6。電梯外人的下降請求信號 第 27 頁 共 41 頁 d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7,d8,d9,d10:in std_logic。當(dāng)電梯到達(dá)選擇的樓層時 ,經(jīng)過 1s 電梯門 打開 ,開門指示燈亮 ,開門 3s 后 ,電梯關(guān)閉 ,指示燈滅 ,電梯繼續(xù)運行 ,直至執(zhí)行完最后一個請求信號停在 1 層 。139。 掃描時鐘 end clk_gen。 end process。 q3=q2。139。139。139。139。139。139。139。139。 掃描信號 clk:in std_logic。 以上程序采用一個狀態(tài)機來實現(xiàn)掃描電路。 狀態(tài)機次態(tài) begin process(clk_scan) 狀態(tài)更新進程 begin if(clk_scan39。其停留在每個狀態(tài)的時間大約為，因為人按鍵的時間大約為 10ms，不可能有更快的按鍵動作發(fā)生；另外，更短的停留時間還容易采集到抖動信號，會干擾判斷。 控制器模塊采用 FPGA芯片，編寫控制程序后下載到芯片內(nèi)，實現(xiàn)對電梯系統(tǒng)的控制。由于電路中毛刺現(xiàn)象的存在，信號的純凈度降低，單個的毛刺往往被誤作為系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的觸發(fā)信號，嚴(yán)重影響電梯的正常工作。同時采用可編程邏輯器件，設(shè)計人員在實驗室可反復(fù)編程，修改錯誤，以期盡快開發(fā)產(chǎn)品，迅速占領(lǐng)市場。 該控制器可控制電梯完 成 10 層樓的載客服務(wù)。 Quartus II 擁有 CPLD/FPGA 各個開發(fā)階段對應(yīng)的開發(fā)工具，設(shè)計者通過它的集成開發(fā)環(huán)境可一次性完成整體應(yīng)用的開發(fā)。 目前 FPGA 的品種很多，有 XILINX 的 xc 系列、 TI 公司的 TPC 系列、 ALTERA 公司的 FIEX 系列等。第 1 頁 共 41 頁 第 1 章 EDA 技術(shù) 隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在涉及通信、國防、航天、醫(yī)學(xué)、工業(yè)自動化、計算機應(yīng)用、儀器儀表等領(lǐng)域的電子系統(tǒng)設(shè)計工作中， EDA 技術(shù)的含量正以驚人的速度上升，電子類高新技術(shù)項目的開發(fā)也更加依賴于 EDA 技術(shù)的應(yīng)用。 可以說， FPGA 芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度和可靠性的最佳選擇之一。 Quartus II 為電路設(shè)計者提供了完整的多平臺設(shè)計環(huán)境，它可以滿足眾多特定設(shè)計的需要。 設(shè)計要求 采用 FPGA 設(shè)計一個 10 層的電梯控制系統(tǒng)，用 VHDL 語言進行程序設(shè)計，用 Quartus II軟件進行結(jié)果仿真。靈活的內(nèi)部功能塊PC 主機 CPU 存儲器 輸出接口 輸入接口 門機控制 拖動控制 調(diào)整器 指層器 并道裝置 安全裝置 廳外呼梯 轎廂操作盤 第 8 頁 共 41 頁 組合，引出端定義等，可大大減輕電路設(shè)計和電路板設(shè)計和電路板設(shè)計的工作量和難度 ,有效的增強設(shè)計的靈活性，提高工作效率。 第 10 頁 共 41 頁 控制器采用 FPGA作為系統(tǒng)控制的核心，系統(tǒng)時鐘頻率是 32MHz，完全可以滿足實時采集數(shù)據(jù)的要求。一般情況下，電梯工作起始點是第一層，起始狀態(tài)是等待狀態(tài)，啟動條件是收到上升請求。 第 15 頁 共 41 頁 第 5 章 電梯控制系統(tǒng)軟件設(shè)計及仿真 鍵盤輸入軟件設(shè)計 鍵盤掃描模塊 鍵盤掃描電路是用于產(chǎn)生 keydrv4 到 keydrv0 信號，其變化的順序依次為 11110→11101→ 11011→ 10111→ 01111→??周而復(fù)始地掃描。 狀態(tài)機 現(xiàn)態(tài) 第 16 頁 共 41 頁 signal next_state:std_logic_vector(4 downto 0)。 輸出譯碼 end behavior。 鍵盤輸入 keydrv:in std_logic_vector(4downto 0)。 process(temp) 譯碼進程 begin case temp is when 11110111110=c_u1=39。 when 11110101111=c_u5=39。 when 11101111011= c_u9=39。 when 11011111110= c_d5=39。 whe