基于單片機(jī)的電梯控制器設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 19:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩個(gè)PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，這兩次有效的PSEN信號(hào)不出現(xiàn)。(訪問程序存儲(chǔ)器控制信號(hào))：當(dāng)EA信號(hào)為低電平時(shí)，對(duì)ROM的讀操作是針對(duì)外部程序存儲(chǔ)器的；當(dāng)EA信號(hào)為高電平時(shí)，對(duì)ROM的操作是從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲(chǔ)器。XTAL1和XTAL2（外接晶體引線端）：當(dāng)使用芯片內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)，XTAL1和XTAL2用于外接石英晶體諧振器和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，用于接入外部時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 顯示模塊（1）數(shù)碼管結(jié)構(gòu) LED顯示器是由LED組成顯示字段的顯示器件，可分為共陰極與共陽極兩種，如圖4所示。其中7只LED構(gòu)成字符“8”，另外還有1只小數(shù)點(diǎn)LED dp（h）。當(dāng)某個(gè)LED的陽極為高電平、陰極為低電平時(shí)，LED點(diǎn)亮。人為控制某幾段LED點(diǎn)亮，就能顯示某個(gè)數(shù)碼或字符，由于LED的電流通常較小，因此需要在回路中接上限流電阻，例如我們將b、c、f和g段接上正電源，其它引腳懸空，此時(shí)數(shù)碼管顯示“4”，如圖5所示。 （a）共陽極接法 (b) 共陰極接法圖4 LED顯示器兩種接法（2）數(shù)碼管顯示代碼 數(shù)碼管顯示的內(nèi)容取決于硬件設(shè)計(jì)，其顯示過程為依據(jù)顯示內(nèi)容，查表，尋找顯示代碼，送顯示內(nèi)容。如表322所示為一種常用的顯示代碼。表322 LED顯示器的字段碼顯示數(shù)字七段共陰極段碼七段共陽極段碼03FHC0H106HF9H25BHA4H34FHB0H466H99H56DH92H67DH82H707HF8H87FH80H96FH90H （3）靜態(tài)顯示 將位選線（共陰極或共陽極）連接在一起接地或+5V，a～h段選信號(hào)分開，這種連接方式稱為靜態(tài)顯示。由于每一位顯示器的字段控制線是獨(dú)立的，當(dāng)顯示某一字符時(shí)，該位的各字字段線和字位線的電平不變，也就是各字段的亮滅狀態(tài)不變；各數(shù)碼管在顯示過程中持續(xù)得到送顯信號(hào)，與各數(shù)碼管接口的I/O接口線是專用的[6]。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)：無閃爍，用元器件多，無需掃描，節(jié)省CPU時(shí)間，編程簡(jiǎn)單，但占用I/O接口線多，適用于顯示器位數(shù)較少的場(chǎng)合。綜上所述，本文采用 1個(gè)共陰極LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示的方式，電路圖如圖5所示。 圖5 顯示電路 復(fù)位模塊復(fù)位的原因：?jiǎn)纹瑱C(jī)在上電以后內(nèi)部的電路處于一種隨機(jī)狀態(tài)，這時(shí)如果開始工作則會(huì)出現(xiàn)混亂。對(duì)單片機(jī)而言，復(fù)位也就是在做準(zhǔn)備工作，是使單片機(jī)回到初始化狀態(tài)的一種操作。單片機(jī)系統(tǒng)上電后，從何處開始執(zhí)行第一條指令是由系統(tǒng)復(fù)位后的狀態(tài)決定的[7]。因此整個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)工作的可靠性取決于復(fù)位電路設(shè)計(jì)。RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端，高電平有效，只要在它的RST引線上加載10ms以上的高電平，單片機(jī)就能有效地復(fù)位。單片機(jī)通常采用的復(fù)位電路有上電復(fù)位、按鍵電平復(fù)位和按鍵脈沖復(fù)位，而在本文中采用按鍵電平復(fù)位電路，如圖6所示。圖6 AT89C51復(fù)位電路 振蕩電路模塊振蕩電路XTAL1和XTAL2分別與第19和18引腳連接。C1和C2取30pF左右，晶體的振蕩頻率取2～24MHz[8]。本文中C1和C2各取30pF，晶體的振蕩頻率取12MHz，電路圖如圖6所示。圖7 AT89C51時(shí)鐘電路 按鍵模塊單片機(jī)通常采用矩陣鍵盤和獨(dú)立按鍵兩種方式，矩陣鍵盤通常是將按鍵排列成矩陣形式，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接，優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省I/O口。獨(dú)立按鍵則是一個(gè)按鍵占用單獨(dú)的一個(gè)I/O口[9]。因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)中I/O口充足，因此選用單獨(dú)按鍵方式。對(duì)于獨(dú)立按鍵，其一端接單片機(jī)I/O端口（高電平），另一端接地，當(dāng)用戶將其按下時(shí)，單片機(jī)的相應(yīng)I/O口電平被拉低，當(dāng)單片機(jī)查找到是哪一端口被拉低時(shí)，便知道是哪一端口按下，即也就是知道了那一層樓有乘客需要電梯，電路圖如圖8所示。圖8 按鍵電路 報(bào)警模塊蜂鳴器是一種發(fā)聲器件，采用直流電壓供電[10]。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)產(chǎn)生不同的信號(hào),并通過NPN型三極管放大該信號(hào)來控制蜂鳴器完成聲音報(bào)警提示，雖然蜂鳴器發(fā)出的聲音很單一，但因?yàn)槠涮崾疽糁挥袃煞N，即開門提示音、關(guān)門提示音，所以使用蜂鳴器完全能夠滿足題目要求，而且易于實(shí)現(xiàn)。電路圖如圖9所示。圖9 蜂鳴器電路4. 軟件設(shè)計(jì) C語言與匯編語言匯編語言和C語言各有特點(diǎn)。簡(jiǎn)單的說就是匯編語言的本質(zhì)是機(jī)器碼，是直接和單片機(jī)對(duì)話的唯一途徑。優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是難以駕馭。C語言的邏輯性更強(qiáng)，優(yōu)點(diǎn)是只要掌握了語言本身編程就變得簡(jiǎn)單，而且移植性好。缺點(diǎn)就是即使你寫出了程序，完成了功能，但是你對(duì)單片機(jī)本身的了解還是很少。實(shí)際開發(fā)中大多會(huì)使用C語言，匯編語言在較為復(fù)雜的工程面前還是顯得很繁瑣，往往讓人望而卻步[11]。但是匯編語言在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過程中卻是一條捷徑，想要真正懂得單片機(jī)的內(nèi)部奧妙，就必須認(rèn)真學(xué)習(xí)匯編語言。因此，我們?cè)趯W(xué)習(xí)單片機(jī)的過程中應(yīng)先通過匯編語言將單片機(jī)硬件資源掌握透徹，在對(duì)硬件了解清楚的基礎(chǔ)之上再學(xué)習(xí)C語言，就能達(dá)到一個(gè)比較好的效果。 流程圖設(shè)計(jì)本單片機(jī)模擬電梯系統(tǒng)用紅色發(fā)光二極管組成的箭頭來指示電梯當(dāng)前是處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài),用數(shù)碼管顯示當(dāng)前是處于哪一層,用綠色發(fā)光二極管指示電梯走到哪一層會(huì)停。電源接通后,若沒有人按下樓層按鍵,它就會(huì)如大型商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯那樣，以一定的速度從一樓到八樓再到一樓，周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)。若有人按下某一層的樓層按鍵,它就會(huì)在相應(yīng)的那一層停止一段時(shí)間,并伴有開門和關(guān)門的聲音提示 。初始化對(duì)應(yīng)中斷程序按鍵查詢1層鍵是否按下2層鍵是否按下3層鍵是否按下5層鍵是否按下4層鍵是否按下6層鍵是否按下7層鍵是否按下8層鍵是否按下NYNNNNNNYYYYYYYN圖10 主程序流程圖該圖為電梯上升時(shí)的流程，任意按鍵按下時(shí)則進(jìn)入相應(yīng)的中斷程序，否則一直進(jìn)行1到8層按鍵的循環(huán)檢測(cè)。電梯下降時(shí)則進(jìn)行8到1層按鍵的循環(huán)檢測(cè)。5. 系統(tǒng)調(diào)試 軟件調(diào)試 Keil C51軟件環(huán)境簡(jiǎn)介Keil C51是Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。 Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部分組合在一起。在Keil中使用C語言編程，在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)
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