【導(dǎo)讀】世界上第一臺(tái)電梯是由美國的奧的斯公司制造的。自從這第一臺(tái)電梯于1987年。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電梯與人們的生活越來越密不可分。STM32處理器是基于Cortex-M3架。構(gòu)的嵌入式微處理器MCU，其中Cortex-M3架構(gòu)是ARM公司推出的。器具有高速、高集成度、低功耗、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)中的電梯控制系統(tǒng)主要運(yùn)用了STM32處。理器GPIO口操作和其精確地定時(shí)功能。該電梯系統(tǒng)一共分6個(gè)部分，它們是STM32. 處理器、電源系統(tǒng)、數(shù)碼管顯示器、鍵盤、LED小燈、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。分是直接與STM32的GPIO口連接的，所以它們占用的GPIO口較多。

　　

【正文】 for 循環(huán)設(shè)置成每 50ms 進(jìn)行一次按鍵查詢。這樣就有了較高的按鍵查詢 頻率，按鍵控制就比較靈敏了。 S 級(jí)延時(shí)程序如下： void delay_scan_s(u8 t) { u8 i,j。 for(i=0。it。i++) { for(j=0。j20。j++) { KEY_LED()。 delay_ms(40)。 } } } 在電梯由運(yùn)行狀態(tài)停下時(shí)，系統(tǒng)設(shè) 1s 后電梯門自動(dòng)打開，然后在 4s 內(nèi)若無按鍵按下，那么電梯門就自動(dòng)關(guān)閉。電梯門控制可分為兩種情況。一種是當(dāng)電梯是開門狀態(tài)時(shí)， 用 if 語句對(duì)能控制開門關(guān)門的按鍵進(jìn)行查詢，使用 for 循環(huán)每 1s 對(duì)按鍵查詢一次，連續(xù) 5s 內(nèi)若無任何控制關(guān)門的按鍵被按下則 5s 后電梯門自動(dòng)關(guān)閉，否則電梯門立即關(guān)閉。另一種一種是當(dāng)電梯是關(guān)門狀態(tài)時(shí)，用 if 語句對(duì)能控制開門關(guān)門的按鍵進(jìn)行查詢，使用 for 循環(huán)每 s 對(duì)按鍵查詢一次，連續(xù) 3s 內(nèi)若無任何控制開門的按鍵被按下則 3s 后電梯門進(jìn)入待啟動(dòng)狀態(tài)，否則電梯立即開門，然后再次進(jìn)入上述的第一種狀態(tài)。 void door(u8 f) { u8 k,l。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 KEY_LED()。 if(LED_O==0) { if(LED_C_K==1) { for(k=0。k5。) { delay_scan_s(1)。 if(LED_C_K==1) k++。 else if(LED_C_K==0) { LED_O=1。 LED_C=0。 delay_ms(50)。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 } } LED_O=1。 LED_C=0。 delay_ms(50)。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 } else if(LED_C_K==0) { LED_O=1。 LED_C=0。 delay_ms(50)。 LED_O_K=1。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 LED_C_K=1。 } } 當(dāng)電梯處于關(guān)門狀態(tài)時(shí)，不僅僅電梯內(nèi)的開門鍵能把電梯門打開，每層樓電梯外部的上行鍵和下行鍵，同樣也能夠?qū)㈦娞蓍T打開。這樣電梯軟件系統(tǒng)開門程序根據(jù)樓層的不同 分三種情況。下面我首先介紹一下當(dāng)電梯處于第一層時(shí)的開門控制程序。 當(dāng)電梯處于第一層時(shí)，首先用 if 語句檢測(cè)開門鍵與第一層上行鍵是否沒有 被按下器，即 LED_O_K==1amp。amp。LED1_U==1。若沒有被按下，系統(tǒng) 使用 for 循環(huán) 語句和if 語句 每 1s 對(duì) 這兩個(gè) 按鍵查詢一次，連續(xù) 3s 內(nèi)若無任何控制 開門 的按鍵被按下則 3s后電梯門 進(jìn)入預(yù)備運(yùn)行狀態(tài)。否則 電梯立即 關(guān) 門，然后再次進(jìn)入 開門狀態(tài) 。 else if(LED_C==0) { if(f==1) { if(LED_O_K==1amp。amp。LED1_U==1) { for(l=0。l3。) { delay_scan_s(1)。 if(LED_O_K==1amp。amp。LED1_U==1) l++。 else if(LED_O_K==0||LED1_U==0) { LED_O=0。 LED_C=1。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 LED1_U=1。 } } } 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 else if(LED_O_K==0||LED1_U==0) { LED_O=0。 LED_C=1。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 LED1_U=1。 } } 當(dāng)電梯處于第二層時(shí)，首先用 if 語句檢測(cè)開門鍵 、 第二層上行鍵 和下行鍵 是否沒有被按下器，即 LED_O_K==1amp。amp。LED2_U==1amp。amp。LED2_D==1。若沒有被按下，系統(tǒng)使用 for 循環(huán) 語句和 if 語句 每 1s 對(duì) 這兩個(gè) 按鍵查詢一次，連續(xù) 3s 內(nèi)若無任何控制 開門 的按鍵被按下則 3s 后電梯門 進(jìn)入預(yù)備運(yùn)行狀態(tài)。否則 電梯立即 關(guān) 門，然后再次進(jìn)入 開門狀態(tài) 。 if(f==2) { if(LED_O_K==1amp。amp。LED2_U==1amp。amp。LED3_D==1) { for(l=0。l3。) { delay_scan_s(1)。 if(LED_O_K==1amp。amp。LED2_U==1amp。amp。LED2_D==1) l++。 else { LED_O=0。 LED_C=1。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 LED2_U=1。 LED2_D=1。 } 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 } } else { LED_O=0。 LED_C=1。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 LED2_U=1。 LED2_D=1。 } } 當(dāng)電梯處于第二層時(shí)，首先用 if 語句檢測(cè)開門鍵、第二層上行鍵和下行鍵是否沒有被按下器，即 LED_O_K==1amp。amp。LED3_D==1。若沒有被按下，系統(tǒng) 使用 for 循環(huán) 語句和 if 語句 每 1s 對(duì) 這兩個(gè) 按鍵查詢一次，連續(xù) 3s 內(nèi)若無任何控制 開門 的按鍵被按下則 3s 后電梯門 進(jìn)入預(yù)備運(yùn)行狀態(tài)。否則 電梯立即 關(guān) 門，然后再次進(jìn)入 開門狀態(tài) 。 if(f==3) { if(LED_O_K==1amp。amp。LED3_D==1) { for(l=0。l3。) { delay_scan_s(1)。 if(LED_O_K==1amp。amp。LED3_D==1) l++。 else { LED_O=0。 LED_C=1。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 LED3_D=1。 } } } else { LED_O=0。 LED_C=1。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 LED3_D=1。 } } 電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)是通過控制電梯驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行的，在編程序時(shí)給控制電機(jī)的引腳 、 相應(yīng)的高低電平就能控制直流電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、與停止。 、 分別與模塊的 IN IN2 相連。當(dāng) IN IN2 收到的電平編碼為 10 時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)， 01 時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)，11 時(shí)電機(jī)停止。因?yàn)樵陔娞莸碾姍C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候除了控制開門關(guān)門的按鍵無效其他按鍵仍然有效。所以在電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間控制過程中要高頻率的對(duì)按鍵進(jìn)行查詢。在這個(gè)程序中我同上 文一樣，使用 if 語句和 for 語句每 50ms 對(duì)鍵盤查詢一次 ，整個(gè)過程持續(xù)了 5s。這就保證了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中除了控制開門關(guān)門的按鍵無效其他按鍵仍然有效。電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序如下： void motor1(u8 f) { u16 i。 LED_C=0。 //關(guān)門 LED_O=1。 if(f==1) //電梯如果從第一層開始 { IN1=1。 //電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯上升 IN2=0。 for(i=0。i100。i++) // 延時(shí) 5s，每 50ms 查詢一次按鍵狀態(tài) { 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 KEY_LED()。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 delay_ms(40)。 } } else if(f==2) //電梯如果從第二層開始 { if(LED3==0||LED3_D==0) //如果第三層有按鍵被按或電梯內(nèi)有人到第三層 { IN1=1。 //電機(jī)正轉(zhuǎn)，電梯上升 IN2=0。 for(i=0。i100。i++) // 延時(shí) 5s，每 50ms 查詢一次按鍵狀態(tài) { KEY_LED()。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 delay_ms(40)。 } IN1=1。 //電機(jī)停止，電梯停止 IN2=1。 } else if(LED1==0||LED1_U==0) //如果第一層有按鍵被按或電梯內(nèi)有人到第一層 { IN1=0。 // 電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯下降 IN2=1。 for(i=0。i100。i++) //延時(shí) 5s，每 50ms 查詢一次按鍵狀態(tài) { KEY_LED()。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 delay_ms(40)。 } IN1=1。 //電機(jī)停止，電梯停止 IN2=1。 } 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 } else if(f==3) //電梯如果從第三層開始 { IN1=0。 // 電機(jī)反轉(zhuǎn)，電梯下降 IN2=1。 for(i=0。i100。i++) // 延時(shí) 5s，每 50ms 查詢一次按鍵狀態(tài) { KEY_LED()。 LED_O_K=1。 LED_C_K=1。 delay_ms(40)。 } } } 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 結(jié) 論 我 本來對(duì) stm32 一點(diǎn)不了解，但是經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的努力我從零開始逐漸了解了stm32 開發(fā)板的結(jié)構(gòu)和功能，特別是 stm32 的 GPIO 功能，精確的定時(shí)功能，以及中斷功能。我通過 看視頻，查資料，做實(shí)驗(yàn)最終掌握了 stm32 開發(fā)板的程序下載和使用。 在做正畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我發(fā)現(xiàn) stm32 的 GPIO 口的功能很強(qiáng)大。 stm32 一共有 A、B、 C、 D 四種 56 個(gè) GPIO 口，每個(gè) GPIO 口一共有 7 個(gè)寄存器控制，有 8 種工作模式這給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)帶了很大的 便利。同時(shí) stm32 的定時(shí)功能相對(duì) 51 單片機(jī)及 arm7等其他平臺(tái)具有更精確的定時(shí)功能，這 就使我設(shè)計(jì)的電梯控制系統(tǒng)在時(shí)間控制上能夠更加精確。 電梯我以前天天都在乘坐，但從來都沒有去了解過，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我對(duì)電梯控制系統(tǒng)的工作原理、運(yùn)行方式、發(fā)展歷史都有了更加深入的了解。電梯是一個(gè)復(fù)雜的電路系統(tǒng) ，它涉及到了層數(shù)的算法、電機(jī)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的控制、電梯門的控制，電梯安全系統(tǒng)等。雖然在設(shè)計(jì)這個(gè)電梯控制系統(tǒng)過程中碰到了很多困難，但我沒有被這些困難嚇倒，而是通過查資料，向老師和同學(xué)請(qǐng)教，再結(jié)合自己的思考探索，最終一一解決了這難題，完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 參考文獻(xiàn) [1]李惠異，電梯控制技術(shù) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021： 12． [2]韓耀中，電梯的發(fā)展趨勢(shì)及動(dòng)態(tài) [J]．山西：大眾標(biāo)準(zhǔn)化， 2021： 5 [3]Joseph Yiu， ARM CorttexM3權(quán)威指南 [M].北京：航空航天大學(xué)出版社， :11 [4郭天祥，新概念 51單片機(jī) C語言教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社， :56 [5]譚浩強(qiáng)， C程序設(shè)計(jì)語言 [M].北京：清華大學(xué)出版社， :91202 [6] 劉軍 ，例說 STM32[M]. 北京：航空航天大學(xué)出版社， :91 [7] 廖義奎 ， CortexM3之 STM32嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].中國電力出版社， [8] Neiesonl,Lee JD. 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