【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輕、成本低、維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以在各種電源電路中得到了普遍的應(yīng)用。IC采用集成三端穩(wěn)壓器7805，7812CC2,CC6為輸入端端濾波電容，CC4,CC8為輸出端端濾波電容，以上第一個(gè)圖為例：變壓器T0將交流電網(wǎng)220V的電壓Vl變?yōu)樗枰慕涣麟妷篤2，然后通過全波整流將交流電壓V2變成脈動(dòng)的直流電壓。通過整流后，電源的脈動(dòng)成分較大。濾波電路的作用就是在降低整流后輸出電壓中的脈動(dòng)成分的同時(shí)，盡量保持其中的直流成分。一般典型而有效的濾波電路就是使用電容濾波、電感濾波，利用電抗元件在電路中有儲(chǔ)能的作用，濾去電源中的脈動(dòng)成分，從而得到比較平滑的電源波形。若將電容與電感合理的安排在電路中，則可以有效的降低交流成分，保持直流成分。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電容Cl，C2加以濾除，從而得到平滑的直流電壓Vi。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動(dòng)(一般有177。10％左右的波動(dòng))、負(fù)載和溫度的變化而變化。因而在全波整流、濾波之后，還需接入集成三端穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓，使輸出的直流電壓能穩(wěn)定在Vo=+5V。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，圖中需要計(jì)算的參數(shù)有：變壓器副邊繞組的交流電壓有效值V2，整流元件的參數(shù)，電容CC2的數(shù)值集成三端穩(wěn)壓器的選用。對(duì)所需要計(jì)算的參數(shù)逐一進(jìn)行計(jì)算：(1) 確定電容C1，C2 因?yàn)樵谑褂萌朔€(wěn)壓器時(shí)，為了保證穩(wěn)壓性能，輸入端和輸出端間電位差至少應(yīng)在2V以上，當(dāng)然也不能太大，以減少器件功耗和避免器件損壞，一般對(duì)輸出電壓不大于18V的穩(wěn)壓器，輸入電壓應(yīng)小于35V。按輸出電流應(yīng)有10％ 的余量， 通過計(jì)算，10ms為交流電網(wǎng)電壓周期的一半Vi min=，求得 C1 =220uF C2=100NF(2) 確定電壓V2，可用下式進(jìn)行計(jì)算： 通過計(jì)算，得：V2=9．9V。為了留有一定裕量，取V2=10．5V。(2)整流元件的參數(shù)反向耐壓 橋式整流電路中，每個(gè)整流二極管在交流電網(wǎng)電壓最高時(shí)承受的最大反向峰值電壓為Vrm= 16．3V為了安全，整流管的反向耐壓應(yīng)當(dāng)比上述值大50％以上，因此選擇整流管時(shí)，其反向耐壓應(yīng)按下式考慮： Vrm25V （3）三端穩(wěn)壓器的選用78系列集成三端穩(wěn)壓器按最大輸出電流的不同，每個(gè)系列又分為若干檔，例如，78S(Iomax=2A)，78C(Io max=1．5A)，78AC(Io max=1A)，78M(Io max=0．5A)，78L(Io max=0．1A)，由于各生產(chǎn)廠所用分檔符號(hào)可能不一致，因此，在選用集成三端穩(wěn)壓器時(shí)應(yīng)注意產(chǎn)品說明。根據(jù)要求，選擇78AC集成三端穩(wěn)壓器可滿足要求。另外，集成三端穩(wěn)壓器在輸出電流較大時(shí)，應(yīng)配上散熱器。散熱器以叉指型散熱器為佳。 1117是一個(gè)低壓差電壓調(diào)節(jié)器系列。它與國(guó)家半導(dǎo)體的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)器件LM317有相同的管腳排列。LM1117有可調(diào)電壓的版本，～。另外還有5個(gè)固定電壓輸出（、）的型號(hào)。 LM1117提供電流限制和熱保護(hù)。電路包含1個(gè)齊納調(diào)節(jié)的帶隙參考電壓以確保輸出電壓的精度在177。1%以內(nèi)。LM1117系列具有LLP、TO26SOT22TO220和TO252 DPAK封裝。輸出端需要一個(gè)至少10uF的鉭電容來改善瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)定性。特性 、5V和可調(diào)電壓的型號(hào) 節(jié)省空間的SOT223和LLP封裝 電流限制和熱保護(hù)功能 輸出電流可達(dá)800mA 線性調(diào)整率：% (Max) 負(fù)載調(diào)整率：% (Max) 溫度范圍－LM1117：0℃~125℃ －LM1117I：40℃~125℃光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件。它由發(fā)光源和受光器兩部分組成。把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。發(fā)光源的引腳為輸入端，受光器的引腳為輸出端，常見的發(fā)光源為發(fā)光二極管，受光器為光敏二極管、光敏三極管等等。光電耦合器的種類較多，常見有光電二極管型、光電三極管型、光敏電阻型、光控晶閘管型、光電達(dá)林頓型、集成電路型等。在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。 到達(dá)樓層顯示要選用LED數(shù)碼管顯示器。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按能顯示多少個(gè)“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。當(dāng)某一字段的陽極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)I/O端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如BCD碼二十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O端口多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要58＝40根I/O端口來驅(qū)動(dòng)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。6 VHD語言設(shè)計(jì)電梯控制器可以通過多種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中采用狀態(tài)機(jī)來實(shí)現(xiàn)，思路比較清晰?？梢詫㈦娞莸却拿棵腌娨约伴_門，關(guān)門都看成一個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)。由于電梯又是每秒上升或下降一層，所以就可以通過一個(gè)統(tǒng)一的周期的時(shí)鐘來觸發(fā)狀態(tài)機(jī)。有限狀態(tài)機(jī)（Finite State Machine，簡(jiǎn)稱FSM）是一類很重要的時(shí)序電路，是許多數(shù)字系統(tǒng)的核心部件，也是實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一種數(shù)學(xué)模型，是一種重要的、易于建立的、應(yīng)用比較廣泛的、以描述控制特性為主的建模方法，它可以應(yīng)用于從系統(tǒng)分析到設(shè)計(jì)的所有階段。有限狀態(tài)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單易用，狀態(tài)間的關(guān)系清晰直觀。建立有限狀態(tài)機(jī)主要有兩種方法：“狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖”和“狀態(tài)轉(zhuǎn)移表”。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)機(jī)通?？煞譃镸oore和Mealy兩種類型。狀態(tài)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。除了輸人信號(hào)、輸出信號(hào)外，狀態(tài)機(jī)還包含一組寄存器記憶狀態(tài)機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)。狀態(tài)機(jī)寄存器的下一個(gè)狀態(tài)及輸出，不僅同輸入信號(hào)有關(guān)，而且還與寄存器的當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)，狀態(tài)機(jī)可以認(rèn)為是組合邏輯和寄存器邏輯的特殊組合。它包括兩個(gè)主要部分：即組合邏輯部分和寄存器。組合邏輯部分又可分為狀態(tài)譯碼器和輸出譯碼器，狀態(tài)譯碼器確定狀態(tài)機(jī)的下一個(gè)狀態(tài)，即確定狀態(tài)機(jī)的激勵(lì)方程，輸出譯碼器確定狀態(tài)機(jī)的輸出，即確定狀態(tài)機(jī)的輸出方程。寄存器用于存儲(chǔ)狀態(tài)機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)。 組合邏輯　狀態(tài)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)狀態(tài)機(jī)的基本操作有兩種：1）．狀態(tài)機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)轉(zhuǎn)換。狀態(tài)機(jī)經(jīng)歷一系列狀態(tài)，下一狀態(tài)由狀態(tài)譯碼器根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)和輸入條件決定。2）．產(chǎn)生輸出信號(hào)序列。輸出信號(hào)由輸出譯碼器根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)和輸入條件確定。用輸入信號(hào)決定下一狀態(tài)也稱為“轉(zhuǎn)移”。除了轉(zhuǎn)移之外，復(fù)雜的狀態(tài)機(jī)還具有重復(fù)和歷程功能。從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一狀態(tài)稱為控制定序，而決定下一狀態(tài)所需的邏輯稱為轉(zhuǎn)移函數(shù)。在數(shù)字系統(tǒng)中．那些輸出取決于過去的輸入和當(dāng)前的輸入的部分都可以作為有限狀態(tài)機(jī)。有限狀態(tài)機(jī)的全部“歷史”都反映在當(dāng)前狀態(tài)上。當(dāng)給FSM一個(gè)新的輸入時(shí)，它就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)輸出。輸出由當(dāng)前狀態(tài)和輸入共同決定，同時(shí)FSM也會(huì)轉(zhuǎn)移到下一個(gè)新狀態(tài)，也是隨著FSM的當(dāng)前狀態(tài)和輸入而定。FSM中，其內(nèi)部狀態(tài)存放在寄存器中，下一狀態(tài)的值由狀態(tài)譯碼器中的一個(gè)組合邏輯——轉(zhuǎn)移函數(shù)產(chǎn)生，狀態(tài)機(jī)的輸出由另一個(gè)組合邏輯——輸出函數(shù)產(chǎn)生。建立有限狀態(tài)機(jī)主要有兩種方法：狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（狀態(tài)圖）和狀態(tài)轉(zhuǎn)移表（狀態(tài)表）。它們是等價(jià)的，相互之間可以轉(zhuǎn)換。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖　圖中每個(gè)橢圓表示狀態(tài)機(jī)的一個(gè)狀態(tài)，而箭頭表示狀態(tài)之間的一個(gè)轉(zhuǎn)換，引起轉(zhuǎn)換的輸入信號(hào)及當(dāng)前輸出表示在轉(zhuǎn)換箭頭上。如果能夠?qū)懗鯢SM的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，就可以使用VHDL的狀態(tài)機(jī)語句對(duì)它進(jìn)行描述。狀態(tài)機(jī)的一般組成：1） 說明部分說明部分中使用TYPE語句定義新的數(shù)據(jù)類型，此數(shù)據(jù)類型為枚舉型，其元素通常都用狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)名來定義。狀態(tài)變量定義為信號(hào)，便于信息傳遞，并將狀態(tài)變量的數(shù)據(jù)類型定義為含有既定狀態(tài)元素的新定義的數(shù)據(jù)類型。說明部分一般放在結(jié)構(gòu)體的ARCHITECTURE和BEGIN之間。2 ）主控時(shí)序進(jìn)程指負(fù)責(zé)狀態(tài)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和在時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)正負(fù)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換的進(jìn)程。狀態(tài)機(jī)隨外部時(shí)鐘信號(hào)以同步方式工作，當(dāng)時(shí)鐘的有效跳變到來時(shí)，時(shí)序進(jìn)程將代表次態(tài)的信號(hào)next_state中的內(nèi)容送入現(xiàn)態(tài)信號(hào)current_state中，而next_state中的內(nèi)容完全由其他進(jìn)程根據(jù)實(shí)際情況而定，此進(jìn)程中往往也包括一些清零或置位的控制信號(hào)。3 ）主控組合進(jìn)程根據(jù)外部輸入的控制信號(hào)（包括來自外部的和狀態(tài)機(jī)內(nèi)容的非主控進(jìn)程的信號(hào)）或（和）當(dāng)前狀態(tài)值確定下一狀態(tài)next_state的取值內(nèi)容，以及對(duì)外或?qū)?nèi)部其他進(jìn)程輸出控制信號(hào)的內(nèi)容。4 ）輔助進(jìn)程用于配合狀態(tài)機(jī)工作的組合、時(shí)序進(jìn)程或配合狀態(tài)機(jī)工作的其他時(shí)序進(jìn)程。在一般狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)過程中，為了能獲得可綜合的，高效的VHDL狀態(tài)機(jī)描述，建議使用枚舉類數(shù)據(jù)類型來定義狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)，并使用多進(jìn)程方式來描述狀態(tài)機(jī)的內(nèi)部邏輯。例如可使用兩個(gè)進(jìn)程來描述，—個(gè)進(jìn)程描述時(shí)序邏輯，包括狀態(tài)寄存器的工作和寄存器狀態(tài)的輸出，另一個(gè)進(jìn)程描述組合邏輯，包括進(jìn)程間狀態(tài)值的傳遞邏輯以及狀態(tài)轉(zhuǎn)換值的輸出。必要時(shí)還可以引入第三個(gè)進(jìn)程完成其它的邏輯功能。 電梯算法分析請(qǐng)求信號(hào)分析： 電梯的請(qǐng)求信號(hào)可分為梯內(nèi)請(qǐng)求和梯外請(qǐng)求，如果從這個(gè)角度就很難去進(jìn)行對(duì)電梯運(yùn)行可能情況的分析，因?yàn)殡娞莸倪\(yùn)行是根據(jù)梯外和梯內(nèi)的請(qǐng)求信號(hào)、行程信號(hào)進(jìn)行控制，而梯外和梯內(nèi)的請(qǐng)求是隨機(jī)且不能以有限的規(guī)則去對(duì)其進(jìn)行說明的。因此，很難對(duì)電梯的運(yùn)行情況作出一個(gè)統(tǒng)一的分析。出于這方面的考慮，本設(shè)計(jì)把電梯的請(qǐng)求信號(hào)劃分為上升請(qǐng)求和下降請(qǐng)求。 電梯接收到請(qǐng)求信號(hào)后，都必須作預(yù)操作。使電梯進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)的請(qǐng)求信號(hào)就是上升請(qǐng)求信號(hào)。具體來說，就是當(dāng)電梯所在樓層低于發(fā)出梯外請(qǐng)求的樓層或者低于梯內(nèi)請(qǐng)求所要到達(dá)的目的樓層時(shí)，電梯必須在下一操作中作出上升運(yùn)行。這時(shí)的請(qǐng)求信號(hào)就是上升請(qǐng)求信號(hào)。反之，則是下降請(qǐng)求信號(hào)。 電梯處于各樓層時(shí)的運(yùn)行情況： 處于一樓時(shí)，不管是梯內(nèi)梯外，電梯都只可能接收到上升的請(qǐng)求信號(hào)。此時(shí)，電梯就進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)，準(zhǔn)備作上升運(yùn)行。如果電梯沒有接收到請(qǐng)求信號(hào)，電梯則在一樓待機(jī)。處于二樓時(shí)，電梯則可能出現(xiàn)三種情況： ① 電梯并沒有接收到梯內(nèi)梯外的任何請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，電梯返回一樓待機(jī)； ② 電梯接收到上升請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)入預(yù)上升狀態(tài)； ③ 電梯接收到下降請(qǐng)求信號(hào)，進(jìn)入預(yù)下降狀態(tài)。處于六樓時(shí)不管是梯內(nèi)梯外，電梯都只可能接收到下降的請(qǐng)求信號(hào)。此時(shí)，電梯就進(jìn)入預(yù)下降狀態(tài)，準(zhǔn)備作下降運(yùn)行。如果電梯沒有接收到請(qǐng)求信號(hào)，電梯則返回一樓待機(jī)。超載狀態(tài)時(shí)電梯關(guān)門動(dòng)作取消，同時(shí)發(fā)出警報(bào)，直到警報(bào)被清除； 故障時(shí)電梯不執(zhí)行關(guān)門動(dòng)作，同時(shí)發(fā)出警報(bào)，直到警報(bào)被清除（看門狗信號(hào)有效的條件是一層樓連續(xù)發(fā)生關(guān)門中斷情況超過3次）。本系統(tǒng)由請(qǐng)求信號(hào)啟動(dòng)，運(yùn)行中每檢測(cè)到一個(gè)到達(dá)樓層信號(hào)，就將信號(hào)存儲(chǔ)器的請(qǐng)求信號(hào)和樓層狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行比較，再參考原方向信號(hào)來決定是否停止，轉(zhuǎn)向等動(dòng)作。VHDL語言信號(hào)定義clk時(shí)鐘信號(hào)full超載信號(hào)deng關(guān)門中斷信號(hào)quick提前關(guān)門信號(hào)clr 清除報(bào)警信號(hào)c_u1,c_u2,c_u3,c_u4,c_u5電梯外人的上升請(qǐng)求信號(hào)c_d2,c_d3,c_d4,c_d5,c_d6電梯外人的下降號(hào)d1,d2,d3,d4,d5,d6電梯內(nèi)人的請(qǐng)求信號(hào)g1,g2,g3,g4,g5,g6到達(dá)樓層信號(hào)door 電梯門控制信號(hào)led 電梯所在樓層顯示led_c_u電梯外人上升請(qǐng)求信號(hào)顯示led_c_d電梯外人下降請(qǐng)求信號(hào)顯示led_d電梯內(nèi)請(qǐng)求信號(hào)顯示wahaha看門狗報(bào)警信號(hào)ud電梯運(yùn)動(dòng)方向顯示信號(hào)alarm 超載警告信號(hào)up,down電機(jī)控制、運(yùn)動(dòng)信號(hào)signal q1關(guān)門延時(shí)計(jì)數(shù)器signal q2看門狗計(jì)數(shù)器signal dd,cc_u,cc_d,dd_cc電梯內(nèi)外請(qǐng)求信號(hào)寄存器signal opendoor開門使能信號(hào)signal up,down電梯運(yùn)動(dòng)方向信號(hào)寄存器signal en_up,en_dw預(yù)備上升、預(yù)備下降預(yù)操作使能信號(hào) ，輸入輸出端口如下：Library ieee。use 。use 。use 。entity dianti is port ( clk : in std_logic。 時(shí)鐘信號(hào)（頻率為2Hz）full,deng,quick,clr : in std_logic。 超載、關(guān)門中斷、提前關(guān)門清除報(bào)警信號(hào)c_u1,c_u2,c_u3,c_u4,c_u5: in std_logic。 電梯外人的上升請(qǐng)求信號(hào)c_d2,c_d3,c_d4,c_d5,c_d6: in std_logic。 電梯外人的下降號(hào)d1,d2,d3,d4,d5,d6 : in std_logic。 電梯內(nèi)人的請(qǐng)求信號(hào)g1,g2,g3,g4,g5,g6 : in std_logic。 到達(dá)樓層信號(hào)door : out std_logic_vector(1 downto 0)。 電梯門控制信號(hào)