【正文】 機(jī)械工業(yè)出 版社， 2021 [10] 溫照方主編。 2021年 5月 [8]武自芳，虞鶴松著。哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版 社， 1996 [5]Kim C B， Kyoung A． seong， et a1． A fuuzzy aproach to elevator group control system． IEEE Trans Syst[D]． Man， Cybern．， 1995， 25 [6]SIEMENS公司編著，西門(mén)子 (中國(guó) )有限公司譯 [Z]。真誠(chéng)的說(shuō)一聲：“謝謝你們！” 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) [1]毛宗源等，微機(jī)控制電梯 [M]，國(guó)防工業(yè)出版社出版， 1996 [2]李鼎培，當(dāng)前電梯研制開(kāi)發(fā)技術(shù)動(dòng)態(tài) [J]，中國(guó)電梯， 1995 [3]梁延?xùn)|主編。再次，我要感謝那些曾經(jīng)教我們的老師們，是他們教會(huì)了這些知識(shí)和本領(lǐng)，才能在這次設(shè)計(jì)中得以運(yùn)用。在客運(yùn)上，三層電梯雖然涉及樓層不高，應(yīng)用范圍不大，但就特殊而言，可以為一些上下樓層不方便的人們提供相當(dāng)?shù)膸椭?，照顧了這些特殊群體的感情。因此編程時(shí)要注意在選芯片之前，要先將計(jì)算出的數(shù)據(jù)信號(hào)先放到數(shù)據(jù)總線上。降低了開(kāi)發(fā)成本，這中設(shè)計(jì)方法必將在未來(lái)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中發(fā)揮越來(lái)越重的作用。對(duì)于這種情況，系統(tǒng)認(rèn)定使用者進(jìn)入電梯后提出的請(qǐng)求為最終請(qǐng)求。圖 45和圖 46 對(duì)此功能進(jìn)行了仿真。 實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)和創(chuàng)新 本實(shí)驗(yàn)狀態(tài)較為復(fù)雜，狀態(tài)中嵌套狀態(tài)，狀態(tài)圖的繪制比較困難。電梯隨即到達(dá)三層，三層使用者進(jìn)入后也沒(méi)有按下任何到達(dá)樓層按鈕，此時(shí)電梯響應(yīng)此前按下二層下降按鈕的使用者的請(qǐng)求再次下降到二層。 圖 45和圖 312都是綜合仿真實(shí)驗(yàn)。有兩人先后按下二層上按鈕（ Button(1)=1），此時(shí)電梯從一層上升至二層并開(kāi)門(mén)。 圖 43 圖 43表明在電梯上升過(guò)程中可以接收較高樓層的要求。 圖 42 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 圖 42是基本記憶功能仿真，電梯處于初始一層關(guān)門(mén)狀態(tài)。因此程序運(yùn)行需經(jīng)過(guò)以下流程： VHDL 庫(kù)調(diào)用：確立控制器的端口及相關(guān)的寄存器；根據(jù)電梯運(yùn)行規(guī)則，設(shè)計(jì)相關(guān)運(yùn)行描述；對(duì)電梯內(nèi)信號(hào)進(jìn)行處理。如圖所示： 圖 31 處于一樓 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 32 處于二樓 圖 33 處于三樓 電梯的運(yùn)行規(guī)則確立后，需對(duì)整個(gè)控制程序的設(shè)計(jì)做一個(gè)流程規(guī)范。 ，進(jìn)入預(yù)下降狀態(tài)。 電梯處于各樓層是的分析 處于一樓時(shí)，不管是電梯內(nèi)或電梯外，電梯都只可能接收到上升的請(qǐng)求信號(hào)。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 當(dāng)電梯處在第二層時(shí)，若系統(tǒng)收到二層電梯外上下樓請(qǐng)求只做開(kāi)門(mén)響應(yīng)；若收到三層電梯外下樓或二層電梯內(nèi)到達(dá)三層請(qǐng)求，則做上樓響應(yīng)、開(kāi)門(mén)；若收到一層電梯外上樓或二層電梯內(nèi)到達(dá)一層請(qǐng)求，則做下樓樓響應(yīng)并開(kāi)門(mén)；其他請(qǐng)求不響應(yīng)。 電梯控制器的設(shè)計(jì)思路 本系統(tǒng)的主要輸入有電梯外上下控制按鈕 Button（其中 Button(0)表示一樓電梯外上升請(qǐng)求， Button(1)表示二樓電梯外上升請(qǐng)求， Button(2)表示二樓電梯外下降請(qǐng)求， Button(3)表示三樓電梯外下降請(qǐng)求 ）；電梯內(nèi)到達(dá)樓層控制按鈕 floor（其中 floor(0)表示請(qǐng)求到達(dá)一層， floor(1)表示請(qǐng)求到達(dá)二層， floor(2)表示請(qǐng)求到達(dá)三層）。 設(shè)有電梯運(yùn)行模式（上、下）標(biāo)識(shí)和當(dāng)前所在樓層標(biāo)識(shí)。 ④次態(tài)：條件滿足后要遷往的新?tīng)顟B(tài)。當(dāng)一個(gè)條件被滿足，將會(huì)觸發(fā)一個(gè)動(dòng)作，或者執(zhí)行一次狀態(tài)的遷移。這樣的歸納，主要是出于對(duì)狀態(tài)機(jī)的內(nèi)在因果關(guān)系的考慮。為一個(gè)事件而響應(yīng)的行動(dòng)不僅取決于事件本身，還取決于機(jī) 器的內(nèi)部狀態(tài)。有限狀態(tài)機(jī)正是為了滿足這方面的要求而設(shè)計(jì)的。但是， GUI 應(yīng)用程序?qū)τ诮邮盏降氖录杂幸欢ǔ潭鹊目刂?，因?yàn)檫@些事件要依賴于向用戶顯示的窗口和控件，而窗口和控件是由程序員控制的。具體需要執(zhí)行的代碼取決于接收到的事件， 或者它 相對(duì)于其他事件的抵達(dá)時(shí)間。 傳統(tǒng)應(yīng)用程序的控制流程基本是順序的：遵循事先設(shè)定的邏輯，從頭到尾地執(zhí)行。包含一組狀態(tài)集（ states）、一個(gè)起始狀態(tài)（ start state）、一組輸入符號(hào)集（ alphabet）、一個(gè)映射輸入符號(hào)和當(dāng)前狀態(tài)到下一狀態(tài)的轉(zhuǎn)換函數(shù)（ transition function）的計(jì)算模型。每個(gè)事件都在屬于“當(dāng)前” 節(jié) 點(diǎn)的轉(zhuǎn)移函數(shù)的控制范圍內(nèi)，其中函數(shù)的范圍是節(jié)點(diǎn)的一個(gè)子集。這些模塊可以預(yù)先設(shè)計(jì)或者使用以前設(shè)計(jì)中的存檔模塊 , 將這些模塊存放在庫(kù)中 , 就可以在以后的設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)用。這樣做的好處是可以使設(shè)計(jì)人員集中精力進(jìn) 行電路設(shè)計(jì)的優(yōu)化 , 而不需要考慮其他的問(wèn)題。 VHDL 語(yǔ)言的強(qiáng)大描述能力還體現(xiàn)在它具有豐富的數(shù)據(jù)類型。 VHDL 語(yǔ)言 設(shè)計(jì)方法靈活多樣 , 既支持自頂向下的設(shè)計(jì)方式 , 也支持自底向上的設(shè)計(jì)方法 。 VHDL 語(yǔ)言的特點(diǎn) VHDL 語(yǔ)言能夠成為標(biāo)準(zhǔn)化的硬件描述語(yǔ)言并獲得廣泛應(yīng)用 , 它自身必然具有很多其他硬件描述語(yǔ)言所不具備的優(yōu)點(diǎn)。這種將設(shè)計(jì)實(shí)體分成內(nèi)外部分的概念是 VHDL 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本點(diǎn)。 VHDL 主要 用于描述數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，行為，功能和接口。這樣，同一片 FPGA，不同的編程數(shù)據(jù)，可以產(chǎn)生不同的電路功能。 加電時(shí)， FPGA 芯片將 EPROM 中數(shù)據(jù)讀入片內(nèi)編程 RAM 中，配置完成后， FPGA 進(jìn)入工作狀態(tài)。 5) FPGA 采用高速 CHMOS 工藝，功耗低，可以與 CMOS、 TTL 電平兼容。 FPGA 的基本特點(diǎn) 1）采用 FPGA 設(shè)計(jì) ASIC 電路 (特定用途集成電路 )，用戶不需要投片生產(chǎn)，就能得到合用的芯片。一個(gè)因此有關(guān)的重要區(qū)別是很多新的 FPGA 支持完全的或者部分的系統(tǒng)內(nèi)重新配置。這個(gè)結(jié)構(gòu)由一個(gè)或者多個(gè)可編輯的結(jié)果之和的邏輯組列和一些相對(duì)少量的鎖定的寄存器。 CPLD 和 FPGA 包括了一些相對(duì)大數(shù)量的可以編輯邏輯單元。廠商也可能會(huì)提供便宜的但是編輯能力差的 FPGA。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以根據(jù)需要通過(guò)可編輯的連接把 FPGA 內(nèi)部的邏輯塊連接起來(lái)，就好像一個(gè)電路試驗(yàn)板被放在了一個(gè)芯片里。 EDA 教學(xué)和產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)推廣是當(dāng)今世界的一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)， EDA技術(shù)是現(xiàn)代電子工業(yè)中不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。 EDA 的應(yīng)用 隨著電子技術(shù)的發(fā)展，可編程邏輯器件和 eda 技術(shù)已廣泛應(yīng) 用于通信、工業(yè)自動(dòng)化、智能儀表、圖像處理、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。采用 HDL 語(yǔ)言設(shè)計(jì)的突出優(yōu)點(diǎn)是：語(yǔ)言的公開(kāi)性和利用性；設(shè)計(jì)與工藝的無(wú)關(guān)性；寬范圍的 描述能力；便于組織大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；便于設(shè)計(jì)的復(fù)用，交流，保存和修改等。例如在飛機(jī)制造過(guò)程中，從設(shè)計(jì)、性能測(cè)試及特性分析直到飛行模擬，都 可能涉及到 EDA 技術(shù)。 利用 EDA 工具，電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開(kāi)始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出 IC 版圖或 PCB 版圖的整個(gè)過(guò)程的計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成。這些器件可以通過(guò)軟件編程而對(duì)其硬件結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行重構(gòu)，從而使得硬件的設(shè)計(jì)可以如同軟件設(shè)計(jì)那樣方便快捷。 EDA 概述 EDA 在通信行業(yè)（電信）里的另一個(gè)解釋是企業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)， EDA 給出了一個(gè)企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)架構(gòu)的總體視圖，并按照 電信企業(yè)的特征，進(jìn)行了框架和層級(jí)的劃分?；?EDA 技術(shù)開(kāi)發(fā)的實(shí)現(xiàn)三層電梯自動(dòng)控制與目前主流的利用可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)電梯控制緊密相連。電梯上網(wǎng) 主要能實(shí)現(xiàn)以下功能： （ 1）用網(wǎng)絡(luò)把所有電梯監(jiān)管起來(lái)，保證電梯安全運(yùn)行，確保乘客安全。電梯控制系統(tǒng)如何與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合將是未來(lái)電梯設(shè)計(jì)的主流趨勢(shì)。 （ 5）電梯運(yùn)行規(guī)則一當(dāng)電梯處于上升模式時(shí)，只響應(yīng)比電梯所在位置高的上樓請(qǐng)求信號(hào)，由下而上逐個(gè)執(zhí)行，直到最后一個(gè)上樓請(qǐng)求 執(zhí)行完畢；如果高層有下樓請(qǐng)求，則直接升到由下樓請(qǐng)求的最高層，然后進(jìn)入下降模式。 針對(duì)目前中小型電梯所能實(shí)現(xiàn)的功能，本控制設(shè)計(jì)擬實(shí)現(xiàn)以下功能： （ 1）每 層電梯入口處設(shè)有上下請(qǐng)求開(kāi)關(guān)，電梯內(nèi)設(shè)有顧客到達(dá)層次的停站請(qǐng)求開(kāi)關(guān)。其使用便捷，貨運(yùn)周期短，效率高，成本低，對(duì) 貨運(yùn)事業(yè)具有普相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)價(jià)值。電子設(shè)計(jì)在日常生活和物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)都占到了舉足輕重的地位，這尤其體現(xiàn)在其對(duì)電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)上。如何更安全、更快捷地到達(dá)目的樓層，也就成了人們對(duì)電梯最為根本的要求。因此，能使人們快速、便捷地到達(dá)目的樓層的電梯便應(yīng)運(yùn)而生了。其功能包括：顯示電梯樓層數(shù)、響應(yīng)樓層請(qǐng)求、 電梯上升下降指示、電梯開(kāi)關(guān)門(mén)。 六 、進(jìn)度計(jì)劃： 第 1周 — 第 2周 開(kāi)題報(bào)告和任務(wù)分配 第 3周 — 第 7周 需求分析，概要設(shè)計(jì) 第 8周 — 第 12周 詳細(xì)設(shè)計(jì)，中期考核 第 13周 — 第 14周 寫(xiě)論文 第 15周 — 第 16周 上交論文，答辯 。在內(nèi)部請(qǐng)求優(yōu)先控制方式中，當(dāng)電梯外部人的請(qǐng)求和電梯內(nèi)部人的請(qǐng)求沖突時(shí)，外部人的請(qǐng)求信號(hào)可能被長(zhǎng)時(shí)間忽略，因而它不能作為通用型電梯的設(shè)計(jì)方案。 四、預(yù)期結(jié)果 此系統(tǒng)是個(gè) 3層樓的電梯控制器設(shè)計(jì)。 三、研究方案 設(shè)計(jì)一個(gè)多層單轎廂電梯控制器，該控制器可以完成 3個(gè)樓層的載客服務(wù)。在國(guó)外己 法規(guī) 實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)和維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠 性和安全性提供了保證。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。如果 2021 年全部采用節(jié)能電梯 ,將節(jié)電 800 億度 ,幾乎相當(dāng)于三峽大壩一年的發(fā)電量。 二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著我國(guó)城鄉(xiāng)居民生活水平的不斷提高 ,住宅和一般公共建筑內(nèi) ,空調(diào)和電梯成為最大的兩只“電老虎”。從控制方式和性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，這兩中方法并沒(méi)有太大的區(qū)別。 關(guān)于 cyclone 系列相關(guān) FPGA 開(kāi)發(fā)文檔。 3. 使用說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)。電梯運(yùn)行遵循方向優(yōu)先原則，即上升（下降）時(shí)只響應(yīng)上升（下降）信號(hào)，直到執(zhí)行完最頂層（底層），再轉(zhuǎn)入另一模式。主要包含硬件部分和軟件部分，硬件部分完成模擬電梯控制所需控制電路和顯示部分，軟件部分通過(guò) VHDL語(yǔ)言完成電梯控制的整個(gè)過(guò)程。兩者協(xié)調(diào)工作可以完成電梯控制的整個(gè)過(guò)程。電梯具有延時(shí)功能，并能 夠正確顯示電梯的運(yùn)行情況、電梯所在樓層。 4. 論文正文不少于 1萬(wàn)字，查閱文獻(xiàn)資料不少于 10篇，其中外文文獻(xiàn) 2篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料不少于 3000漢字。 EP1C12Q240C8 芯片的使用手冊(cè)和接口電路。目前電梯控制系統(tǒng)主要有三種控制方式：繼電路控制系統(tǒng)（“早期安裝的電梯多位繼電器控制系統(tǒng)”）、 FPGA的控制系統(tǒng)、微機(jī)控制系統(tǒng)。據(jù)測(cè)算 ,在冬夏兩季 ,建筑中空調(diào)的能耗一般占整個(gè)建筑能耗的 50%,因此控制空 調(diào)溫度、使用節(jié)能空調(diào) ,對(duì)降低建筑能耗起著至關(guān)重要的作用。 國(guó)外電梯的情況 目前，國(guó)外除了以交流電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)越多的使用液壓電梯。事實(shí)上，在電梯上己經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。因此，可以說(shuō)乘坐電梯更安全。電梯入口和內(nèi)部設(shè)有請(qǐng)求上下開(kāi)關(guān)，供乘客選擇到達(dá)樓層。該控制器可控制電梯完成 3層樓的載客服務(wù)而且遵循方向優(yōu)先原則 。 單向?qū)訉油？刂品绞椒桨福旱韧疖囶^的運(yùn)行方式，遇到即停止、開(kāi)門(mén)。 指導(dǎo)教師簽字 時(shí) 間 年 月 日 摘 要 摘要 ： 電梯作為現(xiàn)代化的產(chǎn)物，早在上個(gè)世紀(jì)就進(jìn)入到我們的生活當(dāng)中，對(duì)于電梯的控制，傳統(tǒng)的方法是使用繼電器 接觸器控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，隨著 EDA 技術(shù)的發(fā)展， FPGA 已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到電子設(shè)計(jì)控制的各個(gè)方面中，本設(shè)計(jì)就是利用一片 FPGA 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：電梯控制、 FPGA、 VHDL、 EDA Abstract： The life,as the modernized result,are entered in ourlife in last the elevator control,the traditional approch is to use relaycontactor system to development of EDA has been widely used in all aspects of electronic design design is to use an FPGA to realize the elevator control. The project is based on the VHDL language development of three elevator Quartus Ⅱ development environment,the