【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 nd[1]=arm_layer。 send[2]=current_layer。 while(!flag)//181。200。180。253。180。211。187。187。216。211。166。 { uart_send()。 delay(1)。 }}void main(){ uchar i。 DDRA=0XFF。//181。247。202。212。211。195。 PORTA=0X00。 USART_INIT()。 system_init()。//207。181。205。179。179。245。202。188。187。175。163。172。176。209。213。226。192。239。191。180。246。213。226。184。246。207。181。205。179。181。196。184。180。206。187。181。227。163。172。196。227。211。166。184。195。184。230。203。223。193。189。184。246。180。211。187。179。245。202。188。200。206。206。241。163。172。192。253。200。231。200。195。204。236。204。229。187。216。181。189。210。187。194。165。163。172。 //191。201。210。212。200。195。181。200。200。171。195。240。181。244。 while(1) { to_machine1()。 frst_send1amp。=~BIT(5)。 if(flag) { if(act_flag) { //200。231。185。1186。197。180。211。187。184。248。181。196。182。175。247。206。187。211。208。214。195。210。187。 203。181。195。247。211。208。184。252。208。194。176。180。188。252。 208。232。210。170。212。218。180。203。180。166。192。237。176。180。188。252。208。197。207。162。 switch(inbox[1]) { case 0x01: 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技術(shù)和土建工程等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。目前，我國(guó)是世界最大的新裝電梯市場(chǎng)和最大的電梯生產(chǎn)國(guó)，而且還有著巨大的潛在市場(chǎng)和發(fā)展空間。因此，深入學(xué)習(xí)和研究電梯控制系統(tǒng)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從制作電梯控制系統(tǒng)角度出發(fā)，詳細(xì)介紹了電梯各個(gè)組成部件的實(shí)現(xiàn)方案、硬件電路、軟件程序，深入討論了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，總體結(jié)構(gòu)和具體實(shí)現(xiàn)方法，力求為相關(guān)學(xué)科教學(xué)提供一種直觀、經(jīng)濟(jì)而有說(shuō)服力的電梯模型，滿足教學(xué)演示的要求。本系統(tǒng)利用串行總線技術(shù)和MCU控制技術(shù)，采用數(shù)據(jù)集中處理與分布式控制相結(jié)合的方法，以一主機(jī)為系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心，主控制臺(tái)模塊，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊，觸屏模塊，載重測(cè)量模塊，顯示模塊為從機(jī)模塊，串行總線作為信息通道，構(gòu)成整個(gè)分布式電梯控制系統(tǒng)。采用模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，明了，易于理解和接受。測(cè)試結(jié)果表明，在進(jìn)行與真實(shí)電梯控制系統(tǒng)相同的操作時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)確性和可靠性均達(dá)到相當(dāng)高的水平，并且，系統(tǒng)帶液晶顯示交換界面，工作模式、不停層可設(shè)定，帶斷電電源自動(dòng)切換以及系統(tǒng)密碼保護(hù)等功能，完全能夠滿足演示教學(xué)的要求。本系統(tǒng)很好地完成了所有的基本功能之外還有增添一些創(chuàng)新功能：1． 轎廂可根據(jù)樓層間距，以不同速度運(yùn)行，運(yùn)行間距越大，運(yùn)行速度越大。2． 增設(shè)可以延長(zhǎng)和縮短轎廂樓層停留時(shí)間的按鈕（用于延長(zhǎng)或縮短開(kāi)門時(shí)間），同時(shí)還可以通過(guò)后臺(tái)修改等待時(shí)間。3． 轎廂模型的額定負(fù)荷可以數(shù)控設(shè)置，當(dāng)加載的物體超過(guò)額定值時(shí)，將發(fā)出超重報(bào)警信號(hào)。4． 停電時(shí)緊急操作。當(dāng)市電電網(wǎng)停電時(shí)，用備用電源將電梯運(yùn)行到最近樓層待機(jī)并開(kāi)門。當(dāng)市電電網(wǎng)重新送電后，切除備用電源，使用市電，電梯恢復(fù)正常運(yùn)行。5． 播放語(yǔ)音提示，報(bào)告樓層、電梯運(yùn)行方向、問(wèn)好等。6． 在電梯運(yùn)行及待機(jī)過(guò)程中，采取其他措施起到有效的節(jié)能作用。本系統(tǒng)電梯在靜止待機(jī)達(dá)一定時(shí)間后，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉轎廂內(nèi)的照明燈具，以達(dá)到節(jié)能的效果，若有新的請(qǐng)求則照明燈自動(dòng)重啟。7． 采用適當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面，使界面與用戶的交互性良好，操作簡(jiǎn)易，運(yùn)行迅速，適合各類人群。本系統(tǒng)加入紅 外傳感非接觸式按鈕，代替?zhèn)鹘y(tǒng)上的機(jī)械式按鈕，使得操作方便快捷，適合多種人群。8． 采用一定技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)電梯使用人員限制功能，并對(duì)使用人員、使用次數(shù)進(jìn)行記錄并統(tǒng)計(jì)，方便物業(yè)管理與控制。本系統(tǒng)的后臺(tái)管理可以實(shí)現(xiàn)用戶密碼登錄、賬號(hào)管理、設(shè)置高峰期不停層、修改等待時(shí)間、通過(guò)圖形顯示電梯運(yùn)行狀態(tài)等功能，管理方便有效。關(guān)鍵詞： 電梯控制系統(tǒng) 平層 串行總線 模塊化 分布控制 單片機(jī)目錄摘要 2目錄 3設(shè)計(jì)要求 4電梯模型系統(tǒng)總體構(gòu)架 6： 6 7 8各模塊硬件 10 10 10 11 12 13 13 14 14 15 15軟件編程 16 16 16 17 18 18 電源切換管理程序 19系統(tǒng)測(cè)試及實(shí)現(xiàn)功能 20總結(jié) 21附錄代碼 21設(shè)計(jì)要求一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電梯控制模型。示意圖如圖1所示。圖1電梯控制模型圖1中：電梯間豎井模型部分可由有機(jī)玻璃粘成無(wú)上蓋板的六面體ABCDEFGH，；電梯轎廂模型J通過(guò)滑輪懸掛并由電動(dòng)機(jī)M牽引，可在電梯間豎井模型的空間內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)。電梯間豎井模型間隔均為24cm自下向上分成5層，其樓層編號(hào)如圖1所示。二、 要求基本要求：1. 當(dāng)某層有呼叫并有呼叫信號(hào)顯示時(shí)，轎廂模型作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，并準(zhǔn)確平層，平層的位置誤差163。5mm。2. 平均每層運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)4秒，平層結(jié)束時(shí)給出提示信號(hào)。3. 當(dāng)有多層呼叫時(shí)，轎廂模型將按說(shuō)明中的電梯模型運(yùn)行規(guī)則作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，并依次在呼叫的樓層停留3～8秒；4. 增設(shè)模擬轎廂內(nèi)表示乘客欲到達(dá)層數(shù)的按鈕，轎廂模型將按照電梯模型運(yùn)行規(guī)則作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)5. 能顯示轎廂模型當(dāng)前到達(dá)的樓層編號(hào)。擴(kuò)展要求：（1） 增設(shè)可以延長(zhǎng)和縮短轎廂樓層停留時(shí)間的按鈕（用于延長(zhǎng)或縮短開(kāi)門時(shí)間）。（2） 停電時(shí)緊急操作。當(dāng)市電電網(wǎng)停電時(shí)，用備用電源將電梯運(yùn)行到最近樓層待機(jī)并開(kāi)門。當(dāng)市電電網(wǎng)重新送電后，切除備用電源，使用市電，電梯恢復(fù)正常運(yùn)行。 3. 播放語(yǔ)音提示，包括報(bào)告樓層、電梯運(yùn)行方向、問(wèn)好等。4. 采用適當(dāng)?shù)娜藱C(jī)界面（如采用觸摸屏、語(yǔ)音辨識(shí)等），使界面與用戶的交互性良好， 操作簡(jiǎn)易，運(yùn)行迅速，適合各類人群。三、 題目要求的說(shuō)明 控制電機(jī)類型不限，其安裝位置及安裝方式自定。 主要電路板、關(guān)鍵電路版必須是自行制作的模塊。 電子版論文必須附完整的程序代碼、電路原理圖（PROTEL格式）、元器件清單等相關(guān)文件； 電梯豎井間部分也可簡(jiǎn)化，由一垂直平面代替，如圖2所示。 平層的要求是以轎廂模型J的底平面（或自定標(biāo)志）與表示樓層的標(biāo)志線平齊。 應(yīng)保證平層過(guò)程中轎廂模型J移動(dòng)方向保持不變。 應(yīng)保證轎廂模型J起動(dòng)、停止時(shí)不出現(xiàn)震蕩。 關(guān)于電梯模型運(yùn)行規(guī)則的說(shuō)明：(1) 電梯有兩種類型的按鈕：第一種為各樓層上的“向上”、“向下”按鈕；第二種為電梯轎廂內(nèi)表示要到達(dá)樓層編號(hào)的數(shù)字按鈕。實(shí)際制作時(shí)，按鈕的安裝位置不作任何限制。(2) 各按鈕呼叫時(shí)應(yīng)有指示燈顯示，電梯響應(yīng)該按鈕的呼叫后，其指示燈應(yīng)自動(dòng)熄滅。(3) 電梯運(yùn)行時(shí)響應(yīng)按鈕的優(yōu)先順序如下：① 方向優(yōu)先：電梯按某方向運(yùn)行時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)該運(yùn)行方向的按鈕；② 距離優(yōu)先：同一方向有多個(gè)按鈕呼叫時(shí)，優(yōu)先響應(yīng)最近的樓層。引言電梯系統(tǒng)是機(jī)—電一體化的，運(yùn)用于高層建筑的復(fù)雜運(yùn)輸設(shè)備。它涉及到多 個(gè)方面，包括：機(jī)械工程、電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)理論、自動(dòng)控 制理論、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)、微機(jī)技術(shù)、MCU 技術(shù)和土建工程等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。目前電梯的生產(chǎn)情況和使用數(shù)量成為一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。如今，世界各國(guó)的電梯公司還在不斷地進(jìn)行電梯新品的研發(fā)，維修保養(yǎng)服務(wù) 系統(tǒng)的完善，力求滿足人們的對(duì)現(xiàn)代建筑交通日益增長(zhǎng)的需求。目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家，各類電梯的使用相當(dāng)普遍。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在世界各地運(yùn)行的電梯有 400 多萬(wàn)臺(tái)，其中日本就有 34 萬(wàn)臺(tái)。全世界電梯年需求量大概在 15 萬(wàn)臺(tái)/部左右。而且預(yù)計(jì)未來(lái)世界年平均增長(zhǎng)率為 7%，而亞太地區(qū)為 9%。 世界上有名的幾家電梯公司，包括：美國(guó)奧的斯公司、瑞士迅達(dá)公司、日本三菱公司和日立公司、芬蘭科恩公司，其電梯產(chǎn)量已經(jīng)占世界市場(chǎng)的 51%。其中美國(guó)奧的斯公司和日本三菱公司是世界上年產(chǎn)量最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。在亞洲，日本對(duì)電梯市場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，占有率約 67%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我國(guó)。但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)持續(xù)的發(fā)展，尤其是住宅產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的提出，為電梯業(yè)的發(fā)展提供了良好的機(jī)遇。今后幾年，我國(guó)將年建住宅 億平方米，公建項(xiàng)目 億平方米。隨著城市向大型化、高層化的發(fā)展，我國(guó)每年將需要電梯在 40000 臺(tái)以上，5 年后將達(dá)到 50000 臺(tái)，如此大的市場(chǎng)需求，將是電梯業(yè)再創(chuàng)輝煌的最好契機(jī)。電梯模型系統(tǒng)總體構(gòu)架 ：方案一：電梯控制系統(tǒng)是整個(gè)電梯的核心部分。它是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)， 系統(tǒng)要在首要保證乘客安全的基礎(chǔ)上，在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)幾百個(gè)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和處理?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的電梯控制系統(tǒng)大多采用 PLC 作為控制核心，對(duì)每層樓進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)并行控制。1 個(gè) PLC 控制器定價(jià)一般需要數(shù)萬(wàn)元，價(jià)格比較昂貴。方案二：采用一個(gè)I/O口多的單片機(jī)如ATMEGA128控制所有的按鍵、LED、數(shù)碼管顯示、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、傳感器經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后輸出的信號(hào)，等等。并對(duì)以上所有信號(hào)進(jìn)行處理。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是電路比較簡(jiǎn)單，工作量小。但是此方案的缺點(diǎn)也很明顯：由于只有一片單片機(jī)，從功能上看雖然比較強(qiáng)大，但編著程序量顯然復(fù)雜的多；又輸出部分比較多會(huì)顯得電路十分零亂；再加上整機(jī)調(diào)試過(guò)程時(shí)糾錯(cuò)和調(diào)試都比較麻煩，故不采用本方案。方案三：隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，CPU 價(jià)格不斷下降。采用合理的 CPU 控制，充分利用 CPU 眾多的擴(kuò)展外設(shè)。將電梯系統(tǒng)作為一個(gè)嵌入式控制系統(tǒng)，采用目前流行的嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)，通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)控制核心，進(jìn)一步降低了 產(chǎn)品的硬件成本以及軟件開(kāi)發(fā)成本，提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)在各種微機(jī)測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信，也被稱為開(kāi)放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)，為自動(dòng)化系統(tǒng)的最終用戶帶來(lái)方便。 本模型系統(tǒng)采用2片廉價(jià)單片機(jī)ATMEGA16作為主控制中心。一片控制電梯運(yùn)行及LED顯示，另外一片作為顯示用。 電梯總體結(jié)構(gòu)介紹及電路圖本系統(tǒng)核心部分采用了兩片單片機(jī)，一片主控板部分電梯運(yùn)行邏輯、控制、語(yǔ)音、樓層間呼叫顯示（LED）、樓層檢測(cè)、稱重等功能，后臺(tái)板負(fù)責(zé)液晶、樓層數(shù)碼管顯示等功能，分工明確且各自成獨(dú)立模塊，達(dá)到了很好的實(shí)時(shí)管理功能。結(jié)構(gòu)圖如下： 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 主控板電路圖 后臺(tái)板電路圖如圖所示，以下三圖分別為電梯按鈕布局、樓層顯示界面及后臺(tái)各個(gè)菜單，各個(gè)界面均較人性化，人機(jī)交互效果良好。 樓層顯示界面 后層主要菜單各模塊硬件 為了達(dá)到較為真實(shí)的效果，本系統(tǒng)在每層樓層掛了一塊顯示電路板，上面有數(shù)碼管顯示（顯示當(dāng)前電梯所在樓層），該層請(qǐng)求狀態(tài)顯示，以及電梯上下行狀態(tài)指示燈。其中數(shù)碼管顯示及電梯上下