【文章內(nèi)容簡介】 服務程序進行相關(guān)的處理工作。處理完了之后自動返回主程序斷點處繼續(xù)往下執(zhí)行。在主程序中定義了兩個主要變量，即NOW和AIM變量。NOW變量表示電梯當前所在的樓層數(shù)，AIM變量表示電梯將要到達的目的層數(shù)。在主程序的初始化階段設定兩個變量的初始值為01H，表示控制系統(tǒng)啟動時電梯在一樓，然后根據(jù)電梯內(nèi)外的呼梯命令進行自動運行。 主程序流程圖自動運行子程序?qū)崿F(xiàn)的功能是直接控制電梯的上行與下行、運行與停止。在電梯運行的過程中，功能開關(guān)沒有被按下時，主程序不斷調(diào)用自動運行程序。為了使程序運行具有高效性，在程序入口處首先判斷是否有呼梯信號，如果有要梯信號時才運行程序，反之則直接返回主程序運行。程序中起關(guān)鍵作用的還是目標層決策函數(shù)提供的目標樓層值。它的功能是判斷目標樓層與當前樓層的關(guān)系：若前者大于后者，電梯就向上運行；若后者大于前者，電梯就向下運行；若兩者相等，電梯就停止運行。電梯由高速運行到停止有個緩慢的過程，在電梯運行到目的樓層時就開始檢測減速信號，當系統(tǒng)接收到減速信號后，單片機進行處理發(fā)出減速信號控制電梯低速運行，直到單片機檢測到平層信號后才停止運行。電梯到達某一層時首先立即清零登記的呼梯信號和熄滅相應的發(fā)光二極管，然后再調(diào)用開門子程序打開電梯門及轎廂門，方便乘客進出。電梯停留片刻之后，關(guān)上電梯門檢測電梯是否超重和轎廂門是否關(guān)好，如果滿足運行條件后電梯就繼續(xù)響應其它的呼梯信號。 自動運行程序流程圖系統(tǒng)中的外部中斷源比較多，根據(jù)中斷的優(yōu)先級把所有中斷源分成兩部分。在程序中設置外部中斷0為高優(yōu)先級中斷，外部中斷1為低優(yōu)先級中斷，這樣就能保證需要優(yōu)先處理的控制得到及時處理。按照處理的及時性和優(yōu)先的原則把報警、上限位、下限位、掉電等中斷請求作為從外部中斷0輸入的中斷源，把電梯層站廳外的呼梯信號、轎廂內(nèi)選層信號、樓層檢測信號等中斷請求作為從外部中斷1輸入的中斷源。當外部有中斷源申請中斷時，系統(tǒng)響應中斷進入相應的中斷服務程序。外部中斷0的服務程序?qū)崿F(xiàn)的功能：若中斷源是報警信號，表明電梯轎廂內(nèi)有請求信號，系統(tǒng)需要發(fā)出信號控制警鈴報警通知電梯維護人員，在得到維護人員的報警確認之后取消報警信號；若是上限位信號或者下限位信號，表明電梯運行到上下端站繼續(xù)運行，系統(tǒng)需要發(fā)出停梯的控制命令點亮相應的指示電路通知維修人員進行處理；若中斷源是掉電信號，表明系統(tǒng)失電或電源故障，系統(tǒng)發(fā)出信號啟用備用電源保存單片機內(nèi)部RAM存儲器的信息，待電源恢復后繼續(xù)運行。外部中斷1的服務程序?qū)崿F(xiàn)的功能：如中斷源是呼梯信號或者內(nèi)選信號，系統(tǒng)采集信號保存到相應內(nèi)部RAM的存儲單元并點亮相應的指示燈；若中斷源是樓層檢測信號，系統(tǒng)把檢測到的樓層值保存到變量NOW中以便系統(tǒng)使用。 外部中斷0服務程序流程圖 外部中斷1服務程序流程圖目標層的判定是控制系統(tǒng)的核心。系統(tǒng)設計采用的是集選控制方式，這樣的方式即能實現(xiàn)電梯的自動控制，又能提高電梯的利用效率。目標層決策的原則是先確定電梯的運行方向，再是判斷電梯當前所在的層數(shù)，最后根據(jù)先后順序逐層判斷有無呼梯信號和內(nèi)選信號。若有要梯信號則把更新目標層值，反之則保持目標層值不變。針對電梯的運行方向不確定的情況，采取的辦法是程序設定運行方向，當電梯所在樓層是一層或二層時設置的方向向上，為三層或四層事設置的方向向下。判斷要梯信號的原則是先判斷是否有內(nèi)層的選層信號，再判斷層站廳的是否有與運行方向一致的呼梯信號，最后判斷是否有與運行方向相反的呼梯信號。系統(tǒng)運行過程中不斷調(diào)用目標層決策程序，及時更新電梯下一個要到達的樓層值，提高了電梯的運行效率，縮短了乘客的候梯時間，節(jié)約了能源。 目標層決策程序流程圖中斷服務程序中需要調(diào)用延時程序來消除按鍵的抖動，轎廂門開門或著關(guān)門時速度的轉(zhuǎn)換間隔時間需要調(diào)用延時程序，延遲的時間都是兩秒鐘。開門子程序調(diào)用開門延時程序，延遲的時間為六秒鐘。延時程序的清單如下。DELAY4: ；延時6sMOV R6,03HDL5:ACALL DELAY3DJNZ R6,DL5RETDELAY3: ；延時2sMOV R5,200DL4: ACALL DELAY2DJNZ R5,DL4RETDELAY2: ；延時10msMOV R4,0AHDL3:ACALL DELAY1DJNZ R4,DL3RETDELAY1: ；延時1msMOV R2,0AHDL2:MOV R3,18HDL1:NOPNOPDJNZ R3,DL1DJNZ R2,DL2RET檢修運行程序的功能是在電梯處于檢修狀態(tài)時，通過專門的上行按鈕和下行按鈕控制電梯緩慢向上運行和向下運行。電梯需要維護時閉合功能開關(guān)按鈕，功能開關(guān)處于閉合狀態(tài)時，系統(tǒng)從自動運行模式進入到檢修運行模式，檢修完成后斷開功能開關(guān)電梯退出運行模式。 檢修運行程序流程圖在電梯到達目的樓層停止后，就自動調(diào)用開門程序打開和關(guān)閉轎廂門及廳門。一般電梯開門后會調(diào)延時程序延時六秒鐘，當不需要延時時按下關(guān)門按鈕電梯立即關(guān)門。開門延時時間段內(nèi)乘客還沒全部進出電梯，可以按下開門按鈕重新開門。為了保護乘客的安全防止被壓傷，電梯門系統(tǒng)安裝有紅外線光幕保護裝置，檢測到有人正在進出電梯時會做出反應控制電梯開門。 開門程序流程圖上面介紹了電梯控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的各個模塊流程框圖設計，根據(jù)每個獨立的模塊編寫出了匯編程序。把所有模塊的程序按照一定順序組成一個整體，就得到了整個系統(tǒng)的程序。系統(tǒng)的程序清單見附錄B。6 系統(tǒng)仿真本次設計的基于單片機的電梯控制系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分，仿真時首先要對編寫好的程序進行編譯連接檢查程序的語法有無錯誤，在編譯連接成功后進入調(diào)試階段，通過調(diào)試檢查程序是否能實現(xiàn)要求的功能，對有錯誤的地方進行改正直到程序正確無誤。最后把軟件和硬件電路結(jié)合起來一起仿真，完成整個仿真工作。在軟件調(diào)試中采用Keil軟件。仿真時選擇AT89C52作為CPU，將晶振頻率設置為12MHZ，將各個功能程序錄入，先檢查程序有無明顯錯誤，保存過后編譯程序，當有錯誤時就根據(jù)提示加以修改，當各個功能程序編譯完成后，再對整個程序全速執(zhí)行，查看程序有哪些地方出現(xiàn)錯誤，對應錯誤提示逐步調(diào)整程序，糾正錯誤直到程序正確無誤。 軟件調(diào)試界面圖從軟件調(diào)試界面圖可以看出，程序調(diào)試成功，表明程序能夠正常運行，下一步就進入硬件的仿真。整個原理圖設計是采用的DXP 2004這款軟件，這款軟件的元件庫比較豐富，可以找到系統(tǒng)中需要的元件，但缺點是不能進行仿真。因此，為了的檢驗程序和硬件電路是否符合設計要求。仿真之前要在軟件中繪制出原理圖并保存到相應的位置，為了更直觀的觀察到單片機輸出的拖動電機和門電機的控制信號，采用發(fā)光二極管來代替電機拖動部分硬件。原理圖繪制完畢后雙擊AT89C52，出現(xiàn)“Edit Componet” ，在 Program File中單擊出現(xiàn)文件瀏覽對話框， 文件，單擊確定完成添加文件，在 Clock Frequency中把頻率改為 12MHz，單擊 OK 退出。單擊仿真按鈕，系統(tǒng)開始工作，通過有選擇的按下內(nèi)選按鈕和外呼按鍵以及其它控制按鍵，電梯都能正常接受到請求信號并輸出顯示信號和控制信號，基本實現(xiàn)了電梯運行的模擬。 硬件仿真界面圖從仿真界面圖可以看出，數(shù)碼管能夠正常顯示樓層的值，當有按鍵按下時相應指示燈都能正常的點亮，單片機能夠輸出相應控制信號控制電機的運行。因此，通過硬件仿真驗證了本次設計的硬件電路和軟件能正常運行，實現(xiàn)了控制電梯正常運行的所有功能，滿足設計的要求。結(jié) 論采用單片機設計的電梯控制系統(tǒng)，使得控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)大大簡化。由于單片機的價格便宜，可以節(jié)約電梯的投資成本。單片機控制電梯也有一些缺陷需要解決，最突出的就是單片機構(gòu)成的大型控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾性能較弱，所以當前社會上廣泛運用的電梯控制系統(tǒng)還是以PLC為主。本次畢業(yè)設計主要是讓自己對單片機構(gòu)成控制系統(tǒng)的應用有更加深入的理解，對單片機系統(tǒng)的硬件的設計和軟件的編寫有進一步的提高。但是由于在校期間接觸實物機會太少，僅僅懂得一些理論知識，所以設計的系統(tǒng)還是有很大缺陷的。設計中也使用了當前比較前沿的變頻器作為拖動電機的調(diào)速系統(tǒng)，經(jīng)過認真的選擇和設計，最終完成了一個可以實現(xiàn)大部分功能的電梯控制系統(tǒng)。通過了這次設計確實受益匪淺。首先讓我在單片機在實物中應用的能力得到了很大的提高，單片機構(gòu)成一個控制系統(tǒng)后它的外圍電路、擴展電路以及一些通訊都是至關(guān)重要的，只有完善單片機的外部電路才能保證單片機能正常有效的工作。其次，對于電機學的知識也有了進一步的鞏固和加深。在畢業(yè)設計過程中，不僅在學習上有了很大的提高，而且我的意志力也得到了很好的鍛煉。隨著科技的發(fā)展和更新，各種設備的控制器也在迅猛發(fā)展，以前的很多由PLC控制的工控設備已經(jīng)逐漸被單片機控制的工控設備代替，單片機將能夠更好的發(fā)揮其體積小，功能全、便于修改更新的優(yōu)點。附錄A：系統(tǒng)電路圖附錄B：程序清單；變量定義NOW EQU 40H ；當前所在樓層值AIM EQU 41H ；目標樓層值REP BIT 13H ；定義檢修開關(guān)儲存位FL1_UP BIT 00H ；定義一層上呼按鈕信號存儲位FL2_UP BIT 01H ；定義二層上呼按鈕信號存儲位FL3_UP BIT 02H ；定義三層上呼按鈕信號存儲位FL2_DW BIT 03H ；定義二層下呼按鈕信號存儲位FL3_DW BIT 04H ；定義三層下呼按鈕信號存儲位FL4_DW BIT 05H ；定義四層下呼按鈕信號存儲位TO_FL1 BIT 08H ；定義一層內(nèi)選按鈕信號存儲位TO_FL2 BIT 09H ；定義二層內(nèi)選按鈕信號存儲位TO_FL3 BIT 0AH ；定義三層內(nèi)選按鈕信號存儲位TO_FL4 BIT 0BH ；定義四層內(nèi)選按鈕信號存儲位FLOOR1 BIT 20H ；定義一層位置檢測信號存儲位FLOOR2 BIT 21H ；定義二層位置檢測信號存儲位FLOOR3 BIT 22H ；定義三層位置檢測信號存儲位FLOOR4 BIT 23H ；定義四層位置檢測信號存儲位LIM_UP BIT 18H ；定義上限位動作信號存儲位LIM_DW BIT 19H ；定義下限位動作信號存儲位P_LOST BIT 28H ；定義掉電信號存儲位BELL BIT 12H ；定義報警信號存儲位OV_WE BIT 16H ；定義超重信號存儲位D_LOCK BIT 29H ；定義門區(qū)信號存儲位ORG 0000HLJMP MAIN ；轉(zhuǎn)主程序ORG 0003H ；外部中斷0中斷服務程序入口地址LJMP INT0_0 ；轉(zhuǎn)外部中斷0中斷服務程序ORG 0013H ；外部中斷1中斷服務程序入口地址LJMP INT1_1 ；轉(zhuǎn)外部中斷1中斷服務程序ORG 0040H；中斷0程序INT0_0:PUSH PSWPUSH ACCSETB ；保存現(xiàn)場LCALL DELAY2 ；消除抖動MOV R0,0BHMOVX A,@R0 ；采集中斷信號JNB ,POWER ；是掉電信號就轉(zhuǎn)移JNB ,RING ；是報警信號轉(zhuǎn)移JNB ,UPL ；是上限位信號轉(zhuǎn)移JNB ,LOW1 ；是下限位信號轉(zhuǎn)移AJMP IN3 ；沒中斷信號轉(zhuǎn)移到中斷返回POWER: ；掉電處理CLR AJMP IN3RING: ；報警處理SETB MOV A,P1JB ,RINGAJMP IN3UPL: ；上限位信號處理SETB 45HMOV R0,82HMOV A,28HMOVX @R0,AMOV A,80HMOV R0,86HMOVX @R0,ASJMP $LOW1: ；下限位信號處理 SETB 46HMOV R0,82HMOV A,28HMOVX @R0,AMOV A,80HMOV R0,86HMOVX @R0,ASJMP $IN3:POP PSWPOP ACC ；恢復現(xiàn)場RETI；外部中斷1程序INT1_1:PUSH PSWPUSH ACC ；保存現(xiàn)場LCALL DELAY2 ；調(diào)用消抖延時子程序MOV R0,03HMOVX A,@R0JNB ,CU1JNB ,CU2JNB ,CU3JNB ,CD2JNB ,CD3JNB ,CD4 ；掃描外呼按鈕信號JNB ,CI1JNB ,CI2 ；掃描內(nèi)選按鈕信號AJMP IN0CU1:MOV R0,03HMOVX A,@R0JNB ,CU1SETB FL1_UP ；登記一層上呼信號SETB 38HAJMP IN2CU2:MOV R0,03HMOVX A,@R0JNB ,CU2SETB FL2_UP ；登記二層上呼信號SETB 39HAJMP IN2CU3:MOV R0,03HMOVX A,@R0JNB ,CU3SETB FL3_UP ；登記三層上呼信號SETB 3AHAJMP IN2CD2:MOV R0,03HMOVX A,@R0JNB ,CD2SETB FL2_DW ；登記二層下呼信號