【導讀】的發(fā)展，電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標志。隨著經(jīng)濟建設的持續(xù)高速發(fā)展，我國電。梯需求量越來越大，電梯生產(chǎn)已成為我國一門極具前景的新興產(chǎn)業(yè)。針對我國電梯業(yè)現(xiàn)狀，述語言編寫六層電梯控制程序，實驗調(diào)試平臺是Altera公司的QuartusII軟件。的輸出及顯示模塊。通過程序調(diào)試及運行仿真，結果表明，本程序可以完成：電梯運行所。在樓層指示、電梯運行方向指示、關門延時設置、看門狗報警、超載報警、故障報警等。本設計對更高層的電梯控制設計具有一定的拓展性。

　　

【正文】 elsif d2=39。139。 then d22=d2。 elsif d3=39。139。 then d33=d3。 elsif d4=39。139。 then d44=d4。 elsif d5=39。139。 then d55=d5。 elsif d6=39。139。 then d66=d6。 end if。 if c_u1=39。139。 then c_u11=c_u1。 對電梯外人上升請求信號進行檢測和寄存 elsif c_u2=39。139。 then c_u22=c_u2。 elsif c_u3=39。139。 then c_u33=c_u3。 elsif c_u4=39。139。 then c_u44=c_u4。 elsif c_u5=39。139。 then c_u55=c_u5。 江蘇大學學士學位論文 22 end if。 if c_d2=39。139。 then c_d22=c_d2。 對電梯外人下降請求信號進行檢測和寄存 elsif c_d3=39。139。 then c_d33=c_d3。 elsif c_d4=39。139。 then c_d44=c_d4。 elsif c_d5=39。139。 then c_d55=c_d5。 elsif c_d6=39。139。 then c_d66=c_d6。 end if。 dd=d66amp。d55amp。d44amp。d33amp。d22amp。d11。 電梯內(nèi)人請求信號并置 cc_u=39。039。amp。c_u55amp。c_u44amp。c_u33amp。c_u22amp。c_u11。 電梯外人上升請求信號并置 cc_d=c_d66amp。c_d55amp。c_d44amp。c_d33amp。c_d22amp。39。039。 電梯外人下降請求信號并置 dd_cc=dd or cc_u or cc_d。 電梯內(nèi)、外人請求信號進行綜合 end if。 ud=updown。 電梯運動狀態(tài)顯示 led_d=dd。 電梯內(nèi)人請求信號顯示 led_c_u=cc_u。 電梯外人上升請求信號顯示 led_c_d=cc_d。 電梯外人下降請求信號顯示 end if。 程序調(diào)試 （ 1）建立好工作目錄，以便設計工程項目的存儲，打開 QuartusII 軟件，其初始界面如圖 37 所示。 圖 37 QuartusII 初始界面 江蘇大學學士學位論文 23 （ 2） 在工具欄中選擇 “新建 ”按鈕。選擇 “VHDL File”，如圖 38 所示。 圖 38 創(chuàng)建 VHDL 文本輸入 （ 3） 在文本輸入界面內(nèi)進行程序輸入，如圖 39 所示。 圖 39 程序輸入界面 （ 4） 輸入完畢后，需要對程序進行保存。注意文件名和實體定義名必須保持一致，即 dianti，文件后綴名為 vhd。 （ 5） 保存以后，對程序進行編譯。在編譯前，需要把文件設置為頂層文件或工程文江蘇大學學士學位論文 24 件 Project。選擇菜單 “Project”中的 “Set as TopLevel Entity”。 (6)在 “QuartusII”里選擇 “Processing”下拉菜單中的 “Start Compilation”， QuartusII 軟件會對程序進行糾錯等處理。當程序被確認無誤后會出現(xiàn)如下界面，如圖 310 所示。 圖 310 編譯完成 編譯完成，程序調(diào)試結束。 江蘇大學學士學位論文 25 第四章 程序仿真 建立波形輸入 （ 1）編譯完成后，新建 波形編輯器進行設計仿真。選擇菜單 “File” 中的 “New”項，在 New 窗口中選擇 “Vector Waveform File”，單擊 OK 按鈕，即出現(xiàn)空白的波形編譯器（圖41）。 圖 41 選擇編輯矢量波形 文件 （ 2）設置仿真時間區(qū)域，在 “Edit”菜單中選擇 “End Time”項，在彈出窗口中設置，設置完后對文件進行保存。同樣使用文件名 dianti，后綴名則改為 vwf。 （ 3）將工程 dianti 的端口信號名選入 波形編輯器中。 圖 42 添加節(jié)點信號 （ 4）創(chuàng)立輸入波形。從圖 42 左邊 框中往右邊框加入需要的 信號節(jié)點 ，就可對輸入信號逐一賦值，便可對程序進行仿真，觀察輸出信號，得出結論。如對時鐘信賦于周期如江蘇大學學士學位論文 26 下圖 43 所示。 圖 43 設置時鐘 clk 的周期 電梯功能的實現(xiàn)與仿真 仿真步驟 （ 1） 仿真器參數(shù)設置。選擇菜單 “Assignment”中的 “Settings”，在 “Settings”窗口下選擇 “Category”下的 “Simulator Settings”，右側設置如下圖 44 所示。 圖 44 仿真設置 江蘇大學學士學位論文 27 （ 2）啟動仿真器?，F(xiàn)在所有設置進行完畢，在菜單 Processing 項下選擇 Start Simulation，直到出現(xiàn) Simulation was successful，仿真結束。 仿真結果如下圖 45。 電梯功能實現(xiàn)與仿真結果分析 以下將以 “電梯停在一樓時，接受到請求信號 c_d c_d c_u4 和 d6”為例，分析操作這些請求信號完成的過程，并在 電梯運行到四樓時對超載報警、提前關門、延時關門、故障報警進行仿真分析。 圖 45 電梯控制程序仿真圖 從 圖 45 可以看出： 1. 電梯停在一樓時，接受到請求信號 c_d c_d c_u4 和 d6，并把請求信號寫入相應的寄存器。 led 顯示電梯所在樓層； led_d、 ledc_u 和 led_c_d 顯示用戶的請求。 2. 電梯經(jīng)過準備上升狀態(tài)后，進入上升狀態(tài)，到達 2 樓， 3 樓時，不停繼續(xù)前進。 3. 電梯上升到 4 樓時，響應請求（ c_u4） ，開門載客；進入預備上升狀態(tài)。 江蘇大學學士學位論文 28 圖 46 電梯控制程序仿真局部放大圖 1 從圖 46 可以看出： 1. 電梯上升到 6 樓時，響應請求（ d_6） ,開門卸客；進入預備下降狀態(tài)。 2. 電梯下降經(jīng)過 5 樓， 4 樓都不停，到達 3 樓開門卸客，電梯進入預備下降狀態(tài)。 江蘇大學學士學位論文 29 圖 47 電梯控制程序仿真局部放大圖 2 從 圖 47 可以看出： 1. 電梯到達 3 樓時，響應請求（ c_d3），開門載客；進入預備下降狀態(tài)。 2. 電梯在預備下降狀態(tài)下，電梯應超載（ full=39。139。），發(fā)出超載警報 alarm；超載信號消失（ full=39。039。），電梯 重新進入預備下降狀態(tài)。 4. 電梯接受到提前關門信號 quick，電梯跳過關門等待時間。仿真圖中 q1 從 1 跳到 3；進入關門狀態(tài)。 5. 電梯接受到 deng、 c_d3 和 d3 電梯重新進入預備下降狀態(tài)，并且 c_d3 和 d3 信號都可以對 q2（ q23 時）進行清零處理。 6. 當連續(xù)的關門中斷的次數(shù)超過 3 次時，不認為是出自乘客的需要，而認為是故障，并報警，等技術員處理完故障時，用 clr 信號才可以清除報警。 江蘇大學學士學位論文 30 圖 48 電梯控制程序仿真局部放大圖 3 從 圖 48 可以看出： 1. 電梯排除故障后繼續(xù)運行。 2. 電梯執(zhí)行完所有 請求時電梯將停在 1 樓待機。 江蘇大學學士學位論文 31 結 論 電梯控制器系統(tǒng)設計已經(jīng)全部完成，基本實現(xiàn)了預期 的 效果，實現(xiàn)了電梯按預定運行規(guī)則上升、下降、載客等功能，并設計了提前關門功能，使電梯運行更 快 捷，設計了關門延時功能、超載報警功能、故障報警功能，使電梯運行更加安全 更加可靠。 在本設計中，因為考慮了擴展性，所以在信號定義的時候就使用了二進制的向量，而不是整數(shù)。在設計方法上也做了特殊的設計，所以使得擴展性較好。如果要實現(xiàn) n 層電梯的控制，首先在端口的地方就要加入所有的按鍵，而指示燈只要把向量中的 6 改成 n 就可以了。 在本設計過程中還 需要改進的地方有，電梯運行規(guī)則的優(yōu)化 （如設計閑時忙時控制規(guī)則） 、電梯運行速度的控制、 設計更多的報警功能等。電梯控制系統(tǒng)的設計中體現(xiàn)了 VHDL 覆蓋面是如此的廣，描述能力強 大 ，是一個多層次的硬件描述語言及運行速度快 ，使用方便，便于修改，設計簡單等特點。本設計在實用方面和參考方面具有一定的價值。 江蘇大學學士學位論文 32 致 謝 從論文選題到搜索資料，從寫稿到反復修改，期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在寫作論文的過程中心情是如此復雜。如今，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復雜的心情煙消云散，自己甚至還 有一點成就感。 在本設計的 工作中 ，得到了 陸繼遠老師 的親切關懷和精心指導， 使得本設計得以順利完成 。老師嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神 ， 精益求精的工作作風，深深的感染和激勵著我， 使我終身受益。 他 對本設計的構思、框架和理論給予了我許多深入的指導，使得設計得以順利完成。再次謹向 陸老師 表示衷心的感謝和崇高的敬意。 感謝我的班主任和輔導員，謝謝他們在這四年中為我們?nèi)嗨龅囊磺?，他們不求回報，無私奉獻的精神很讓我感動，再次向他們表示由衷的感謝。 在這四年的學期中結識的各位生活和學習上的摯友讓我得到了人生最大的一筆財富。在 此，也對他們表示衷心感謝 當然也要感謝我的父母，我所邁出的每一步，都凝聚著你們心血和汗水，你們始終如一的支持和關愛，是我一直勇敢向前的動力。 本文參考了大量的文獻資料，在此，向各學術界的前輩們致敬！ 江蘇大學學士學位論文 33 參考文獻 [1] 潘松，黃繼業(yè) . EDA 技術實用教程（第三版） . 北京：科學出版社， 2020 [2] 皺其洪 . EDA 技術實驗教程 . 北京：中國電力出版社， 2020 [3] 李惠生 . 電梯控制技術 . 北京：機械工業(yè)出版社 ， 2020 [4] 陳家盛 . 電梯實用技術教程 . 北京：中國電力出版社， 2020 [5] 黃正謹 ， 徐堅 ， 章小麗 ， 熊明珍 . CPLD系統(tǒng)設計技術入門與應用 . 北京： 電子工業(yè)出版社 ， 2020 [6] 侯伯亨，故新 . VHDL 硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設計 . 西安：西安電子科技大學出版社， 1999 [7] 劉載文 . 電梯控制技術 . 北京：電子工業(yè)出版社 ， 1996 [8] 張昌凡 . 可編程邏輯器件及 VHDL 設計技術 . 廣州：華南理工大學出版社 ， 2020 [9] 姜立東 . VHDL 語言程序設計及應用 . 北京：北京郵電大學出版社， 2020 [10] 侯伯亨 . VHDL 硬件描述語言與數(shù)字邏輯電路設計 . 西安： 西安電子科技大學出版社，1997 江蘇大學學士學位論文 34 附 錄 六層電梯控制器程序清單： library ieee。 use 。 use 。 use 。 entity dianti is port ( clk : in std_logic。 時鐘信號（頻率為 2Hz） full,deng,quick,clr : in std_logic。 超載、關門中斷、提前關門清除報警信號 c_u1,c_u2,c_u3,c_u4,c_u5: in std_logic。 電梯外人的上升請求信號 c_d2,c_d3,c_d4,c_d5,c_d6: in std_logic。 電梯外人的下降請求信號 d1,d2,d3,d4,d5,d6 : in std_logic。 電梯內(nèi)人的請求信號 g1,g2,g3,g4,g5,g6 : in std_logic。 到達樓層信號 door : out std_logic_vector(1 downto 0)。 電梯門控制信號 led : out std_logic_vector(6 downto 0)。 電梯所在樓層顯示 led_c_u:out std_logic_vector(5 downto 0)。 電梯外人上升請求信號顯示 led_c_d:out std_logic_vector(5 downto 0)。 電梯外人下降請求信號顯示 led_d : out std_logic_vector(5 downto 0)