【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 由電阻與電源 VCC 接通而實(shí)現(xiàn)，當(dāng)按鍵按下時(shí)， RST 端為高電平復(fù)位。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 12MHz 時(shí)， C1取 10uF， R1取 10KΩ 時(shí)，電容 C1 充放電時(shí)間 τ=R1*C1=2us （ 2個(gè)機(jī)器周期）。 由于本電路所需按鍵較 多，為了節(jié)省單片機(jī)的 I/O口，故選用行列式鍵盤(pán)矩陣（但是使用了矩陣鍵盤(pán)就與真實(shí)電梯有明顯的區(qū)別了）。本電路采用的是 4 4鍵盤(pán)矩陣，分為外部按鈕跟內(nèi)部按鈕兩部分。電路如圖 2 所示， 0 7是接單片機(jī)的 P3 端口，單片機(jī)采用行和列掃描法來(lái)判別這 16個(gè)按鍵中哪個(gè)鍵按下，并將其信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存，然后可根據(jù)每個(gè)按鍵的功能來(lái)通過(guò)單片機(jī)控制電梯的運(yùn)行。下面將每個(gè)按鍵的功能說(shuō)明一下： 1L 上 : 一樓向上呼叫按鍵，此鍵按下表示一樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機(jī)將此信號(hào)存入固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 2L 上 : 二樓向上呼叫按鍵，此鍵按下表示二樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機(jī)將此信號(hào)存入固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 3L 上 : 三樓向上呼叫按鍵，此鍵按下表示三樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機(jī)將此信號(hào)存入固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 4L 上 : 四樓向上呼叫按鍵，此按鍵按下表示四樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機(jī)將 9 此信號(hào)存入固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 2L 下：二樓向下呼叫按鍵，此鍵按下表示二樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機(jī)將此信號(hào)存入 固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 3L 下：三樓向下呼叫按鍵，此鍵按下表示三樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機(jī)將此信號(hào)存入固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 4L 下：四樓向下呼叫按鍵，此按鍵按下表示四樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機(jī)將此信號(hào)存入固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 5L 下：五樓向下呼叫按鍵，此按鍵按下表示五樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機(jī)將此信號(hào)存入固定單元，等到電梯運(yùn)行到此樓層時(shí)判斷是否該響應(yīng)此呼叫； 1L：電梯內(nèi)部選擇去一樓按鍵，此 按鍵按下表示電梯里的乘客要去一樓，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)控制電梯的運(yùn)行； 2L：電梯內(nèi)部選擇去二樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去二樓，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)控制電梯運(yùn)行； 3L：電梯內(nèi)部選擇去三樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去三樓，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)控制電梯運(yùn)行； 4L：電梯內(nèi)部選擇去四樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去四樓，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)控制電梯運(yùn)行； 5L：電梯內(nèi)部選擇去五樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去五樓，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)控制電梯運(yùn)行； ALARM：警報(bào)按鈕，此按鈕按下表示電梯有突發(fā)情況，單片機(jī)根據(jù)此信號(hào)會(huì)將電梯停止運(yùn)行，點(diǎn)亮警報(bào)指示燈并發(fā)出警報(bào)； 鍵盤(pán)電路如圖 3 所示： 圖 3 鍵盤(pán)矩陣電路 顯示電路設(shè)計(jì) 本電路采用數(shù)碼管顯示電梯所到達(dá)的樓層數(shù)，數(shù)碼管采用共陰極由單片機(jī)的 P0口控制，當(dāng)電梯運(yùn)行到兩樓層之間時(shí)，數(shù)碼管顯示為前一樓樓層。 電路如圖 5 所示： 10 圖 5 樓層顯示電路 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 本電路中用兩個(gè)發(fā)光二極管來(lái)表示電機(jī)正反轉(zhuǎn)，如圖 6所示：用單片機(jī)的 口做輸出口來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，其中上 行燈亮表示電機(jī)正轉(zhuǎn)，下行燈亮表示電機(jī)反轉(zhuǎn)、兩燈都不亮表示電機(jī)停轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)使用兩二極管反向并聯(lián)再與電機(jī)串聯(lián)，有效的節(jié)約了單片機(jī)端口的使用，又能準(zhǔn)確的顯示電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。 由于單片機(jī)的 IO口電壓過(guò)低，不能驅(qū)動(dòng)電機(jī)，故電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分采用常用的 H橋電路，如圖 6所示： 圖 6 直流電機(jī) H 橋驅(qū)動(dòng)電路 目的樓層顯示電路 本電路中用五個(gè)發(fā)光二極管顯示電梯的目的樓層，置于電梯內(nèi)部，分別由單片機(jī)的 到 控制，當(dāng)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)按鍵被按下時(shí)，向相應(yīng)的控制口輸入低電平，點(diǎn)亮二極管，其中亮的表示有人想前往該層樓，當(dāng)電梯到達(dá)該樓層時(shí)，對(duì)應(yīng)的二極管熄滅。每個(gè)二極管均用1K的電阻進(jìn)行限流。 目的樓層顯示電路如圖 7所示： 11 圖 7 目的樓層顯示電路 警報(bào)電路 本電路由蜂鳴器和發(fā)光二極管兩部分組成，其中蜂鳴器由單片機(jī)的 ，二極管由單片機(jī)的 ，由于 P0口無(wú)內(nèi)部電壓，故在外部上拉電壓。當(dāng)有突發(fā)情況發(fā)生時(shí)，按下 ALARM按鈕，蜂鳴器會(huì)發(fā)出警報(bào)，二極管將點(diǎn)亮。 警報(bào)電路如圖 8所示： 圖 8 警報(bào)電路 軟件設(shè)計(jì)是智能化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、控制等工作的基礎(chǔ)。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和硬件作用的發(fā)揮。 本設(shè)計(jì)由于采用鍵盤(pán)矩陣來(lái)代替外呼內(nèi)選按鈕，而電梯的運(yùn)行方向是根據(jù)這些呼叫按鍵和選擇按鍵來(lái)決定的，所以單片機(jī)要不斷的掃描鍵盤(pán)來(lái)獲取各層呼叫狀態(tài)。從而來(lái)控制電梯 12 的運(yùn)行。故鍵盤(pán)矩陣掃描是本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的重要一部分，另外要把鍵盤(pán)掃描到的各層的按鍵信息存儲(chǔ)起來(lái)，然后和電梯的運(yùn)行狀態(tài)比較，判斷是否響應(yīng)各層呼叫（電梯只響應(yīng)同方向呼叫），最后就是樓層顯示部分和警報(bào)部分了。整個(gè)軟件設(shè)計(jì)包括一下幾部分： ⑴ 初始化程序使數(shù)碼管顯示“ 1”表示電梯處在一樓。 ⑵ 主程序主要包括： ① 判斷乘客進(jìn)入電梯后選擇去哪一層，根據(jù)判斷情況來(lái)控制電梯運(yùn)行； ② 電梯在運(yùn)行過(guò)程中要不斷的掃描鍵盤(pán)，從而來(lái)判斷各樓層有無(wú)呼叫請(qǐng)求，； ③ 電梯在運(yùn)行過(guò)程中只響應(yīng)同方向的呼叫請(qǐng)求； ④ 實(shí)時(shí)顯示電梯所在位置及運(yùn)行狀態(tài) （上行 /下行）； ⑤開(kāi)關(guān)門(mén)有一定的延時(shí)來(lái)保證乘客走出 /進(jìn)入電梯； 軟件流程圖如圖 9 所示： 13 圖 9 軟件流程圖 分析鍵值設(shè)計(jì) 單片機(jī)在讀取到鍵值后，自然會(huì)分析該鍵值來(lái)自于哪一層樓的哪個(gè)按鍵。然后才可以把該按鍵對(duì)應(yīng)的 儲(chǔ)存單位置 1，點(diǎn)亮相應(yīng)的二極管 （實(shí)際中的電梯也是如此）。 在本設(shè)計(jì)中， 按鍵是按照行與列均勻分布的，特定的行與特定的列處的每個(gè)按鍵，均對(duì)應(yīng)有特定的鍵值。首先可以人為地規(guī)定每個(gè)按鍵在電梯中所處的位置。例如規(guī)定位 第一行按鍵為 上行呼叫的按鍵等等（具體可參照電路圖）。它有自己固定的鍵值。那么在 返回 鍵值后，只需用一個(gè) switchcase語(yǔ)句 對(duì)相應(yīng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 進(jìn)行 置 1即可 。 14 在程序中，我們定義了 shang[]、 xia[]、 nei[]三個(gè)數(shù)組對(duì)相應(yīng)的按鍵狀況進(jìn)行存儲(chǔ)，這一步是整個(gè)程序得以正常運(yùn)行的前提與基礎(chǔ)。在程序開(kāi)始之前，我們?cè)O(shè)置了這樣一些狀態(tài)變量，它們分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)按鍵，當(dāng)某個(gè)按鍵按下時(shí)，其對(duì)應(yīng)的狀態(tài)變量就會(huì)被置位。這樣做的好處是使電梯在執(zhí)行判決操作時(shí)，有據(jù)可循。因?yàn)榕袥Q函數(shù)就是依靠當(dāng)前都有哪些鍵按下以及電梯此刻所處的上下行狀態(tài)來(lái)判斷 下一個(gè)需要停留的目標(biāo)樓層的。 分析完鍵值的來(lái)源后，就要點(diǎn)亮相應(yīng)的二極管。由于二極管是由單片機(jī)控制且是低電平使發(fā)光二極管點(diǎn)亮，故一般來(lái)說(shuō)，要點(diǎn)亮哪個(gè)二極管，只需在單片機(jī)向相應(yīng)端口輸入 0即可。當(dāng)電梯到達(dá)該層后，我們?cè)傧蛟搶訉?duì)應(yīng)的端口輸入 1即可熄滅該二極管。 這是整個(gè)程序成功運(yùn)行的核心保證。在電梯經(jīng)過(guò)一個(gè)樓層時(shí)，就會(huì)自動(dòng)調(diào)用該函數(shù)，它的作用是基于短時(shí)間、高效率、人性化的基礎(chǔ)上，合理智能的對(duì)電梯的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)度，結(jié)合實(shí)際情況，最終得出電梯下一個(gè)目標(biāo)停留樓層。 其流程如圖 10所示： 開(kāi) 始按 鍵 標(biāo) 識(shí)全 為 0 ？電 梯 不再 運(yùn) 行電 梯 向上 運(yùn) 行電 梯 向下 運(yùn) 行電 梯 上樓 接 人電 梯 上樓 送 人電 梯 下樓 接 人電 梯 下樓 送 人相 關(guān) 處 理 1 相 關(guān) 處 理 2 相 關(guān) 處 理 3 相 關(guān) 處 理 4是否 圖 10 電梯判決流程圖 由圖可知，程序中將實(shí)際情況分為四種情況來(lái)判斷：電梯上行且是去送人（即電梯此時(shí)位于底層，而高層有人呼叫要上樓）、電梯上行且是去接人（即電梯此時(shí)位于底層，而高層有人呼叫要下樓）、電梯下行且是去送人（即電梯此時(shí)位于高層，而低層有人呼叫要下樓）、電梯下行且是去接人（即電梯此時(shí)位于高層，而低層有人呼叫要上樓）。 在實(shí)際應(yīng)用中，最簡(jiǎn)單的情況莫過(guò)于電梯當(dāng)前為閑置狀態(tài)，然后有一人按下按鍵呼叫， 15 然后電梯便響應(yīng)呼叫。但是，實(shí)際情況往往比這復(fù)雜的多，在第一個(gè)人按下按鍵電梯運(yùn)行的過(guò)程中，還很有可能會(huì)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。那么就必須得為電梯規(guī)定好一個(gè)特定的優(yōu)先級(jí)規(guī)則，讓其依據(jù)這個(gè)規(guī)則來(lái)運(yùn)行，以免亂作一團(tuán)。那么這個(gè)規(guī)則就必須要高效且人性化，在此，我們規(guī)定，當(dāng)電梯上行時(shí)，均不理會(huì)那些按下行按鍵的顧客。并且，若在上行過(guò)程中，也有人在某層按的是上行按鍵，但是電梯此時(shí)已經(jīng)走過(guò)了該層，那么電梯也絕對(duì)不會(huì)再選擇先下行接他。當(dāng)然，當(dāng)將高層上行的顧客送完后（此時(shí)一般來(lái)說(shuō)電梯已經(jīng)處于高層了），電梯便會(huì)檢測(cè)下行按鍵，若更高層有人呼叫下行，則電梯會(huì)選擇先去響應(yīng)他們，然后再下行的過(guò)程中依次響應(yīng) 按了下行處于等待中的顧客，最后這些顧客都送完后，再去相應(yīng)那些電梯上