【正文】 clude define MAXFLOOR 3 sbit BUTTON1 = P1^2。 夏明娜，高玉芝 .單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用 [M].北京 ： 北京理工大學(xué)出版社 ， 2020 年 ： 77～79。 李廣弟 ， 朱月秀 ， 冷祖祁 .單片機(jī)基礎(chǔ)（第 3 版） [M].北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版 ， 2020年 ： 57～ 61。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我一個(gè)很好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，我在這里面學(xué)習(xí)到很多東西，受益匪淺。通過(guò)本次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到作為科技人員，重要的是思維縝密，知識(shí)經(jīng)驗(yàn)積累 深厚，堅(jiān)強(qiáng)的意志，同時(shí)還要 創(chuàng)新的精神，當(dāng)你覺(jué)得一種做法可能可以實(shí)現(xiàn)的時(shí)候就應(yīng)該勇于嘗試，遇到問(wèn)題的時(shí)候應(yīng)該多問(wèn)多想，不輕易放棄 。軟件方面最大的問(wèn)題就是邏輯的問(wèn)題，有時(shí)候想法不夠細(xì)膩和仔細(xì)使得在進(jìn)行模擬的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)邏輯上的錯(cuò)誤，然而通過(guò)不斷的嘗試和實(shí)驗(yàn)最后發(fā)現(xiàn)了漏洞并且解決了問(wèn)題。 在軟硬件的設(shè) 計(jì)過(guò)程當(dāng)中遇到了許多意想不到的問(wèn)題。硬件電路的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可靠，結(jié)合軟件，基本實(shí)現(xiàn)了三層樓層的電梯運(yùn)行的模擬。該系統(tǒng)采用單片機(jī)（ 89C52）作為控制核心，根據(jù)各樓層按鍵檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制電梯并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。在沒(méi)有使用到真正的電梯箱和電機(jī)的情況下 ， 使用LED 指示燈以及電梯內(nèi)部和電梯外部各個(gè)樓層的按鍵來(lái)模擬電 梯接收到按鍵信號(hào)后的運(yùn)行情況。 程序框圖如圖11 所示 。在中斷處理子程序中，依次判斷每一個(gè)按鍵是否 按下，如果檢測(cè)到某個(gè)按鍵按下，則置位相應(yīng)的標(biāo)志量，然后返回主函數(shù)處理。 程序框圖如圖 10 所示 。如果在 8s 之內(nèi)人已經(jīng)上齊了，那么為了減少等待時(shí)間可以按下關(guān)門的按鍵，電梯門就會(huì)提前關(guān)閉。當(dāng)?shù)竭_(dá)目標(biāo)樓層時(shí)，相應(yīng)的請(qǐng)求指示燈會(huì)熄滅，然后電梯門打 開(kāi)，持續(xù)大概 8s。 程序框圖如圖 9 所示 。 當(dāng)有多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)發(fā)生的時(shí)候，根據(jù)電梯的運(yùn)行狀況，判斷哪些請(qǐng)求先執(zhí)行，哪些之后再執(zhí)行。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，即電梯是運(yùn)行的 ，那么當(dāng)電梯到達(dá)下一層時(shí)，樓層指示信號(hào)會(huì)跳到下一層。 圖 8 判斷方向流程圖 電梯運(yùn)行流程圖 經(jīng)過(guò)判斷方向的子程序之后，主程序就會(huì)調(diào)用電梯運(yùn)行子程序。 當(dāng)請(qǐng)求樓層就是電梯所在樓層的時(shí)候，此時(shí)，電梯不用移動(dòng)， 判斷方向電梯運(yùn)行方向子程序?qū)⑼ㄖ?主程序已到達(dá)目標(biāo)樓層，主程序?qū)⑻^(guò)電梯運(yùn)行子程序直接調(diào)用到達(dá)目的樓層子程序。 該子程序首先判斷中斷子程序中哪個(gè)標(biāo)志量被置位來(lái)確定電梯所要到達(dá)的的目標(biāo)樓層，然后通過(guò)對(duì)比電梯 停留的當(dāng)前樓層與目標(biāo)樓層之間的上下關(guān)系，確定電梯將要上升還是下降 。 然后，主程 序會(huì)進(jìn)入循環(huán)檢測(cè)有沒(méi)有按鍵按下，一旦有按鍵按下，外部中斷會(huì)觸發(fā)，程序進(jìn)入中斷子程序，然后置位相應(yīng)的標(biāo)志量，主程序會(huì)檢測(cè)出按鍵對(duì)應(yīng)的標(biāo)志位是否置位來(lái)判斷哪個(gè)樓層有按鍵請(qǐng)求，然后主程序會(huì)依次調(diào)用判斷電梯運(yùn)行方向子程序、電梯運(yùn)行子程序和到達(dá)目的樓層操作子程序來(lái)對(duì)按鍵請(qǐng)求進(jìn)行處理并讓電梯做出相應(yīng)的執(zhí)行，程序框圖如圖 7 所示。 主程序流程圖 主程序首先對(duì)單片機(jī)進(jìn)行初始化，使得相應(yīng)的 IO 口以及中斷寄存器置位，以滿足接下來(lái)的操作。同樣的，如果電梯在高層， 9 低層樓層有請(qǐng)求指示，該層以上的樓層如果有向上的請(qǐng)求時(shí)，電梯經(jīng)過(guò)此樓層也是不會(huì)開(kāi)門的，要等到電梯處理完低層請(qǐng)求 ， 上行經(jīng)過(guò)此樓層的時(shí)候才會(huì)處理相應(yīng)請(qǐng)求。 其次，電梯到達(dá)某樓層后，如果沒(méi)有后續(xù)的按鍵動(dòng)作，也就是當(dāng)電梯外部的人進(jìn)入電梯內(nèi)部之后沒(méi)有按下按鈕，且電梯其他樓層也沒(méi)有按鍵動(dòng)作時(shí)，經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)門程序之后電梯保持在該樓層不動(dòng)，直到有新的請(qǐng)求。 8 圖 6 按鍵中斷電路圖 4 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 程序的設(shè)計(jì)思路 首先，必須得合理考慮按鍵的響應(yīng)問(wèn)題。 按鍵 的另一端同時(shí)與單片機(jī) 的 IO 引腳 相連 ， 其中 ， S1～ S3 為 電梯內(nèi)部的按鈕 請(qǐng)求按鍵 ， S4～ S7 為 每層樓 外部的請(qǐng)求 按鈕， S8～ S9 為電梯內(nèi)部開(kāi)關(guān)門請(qǐng)求按鍵 ， S10～S12 為電梯到達(dá)樓層指示按鍵。此時(shí)引腳的 高電平變?yōu)榈碗娖剑?產(chǎn)生了一個(gè)電壓的下降沿，觸發(fā)外部中斷。圖中 74LS21 為雙 4 輸入與非門芯片， 74LS260 為雙 5輸入或非門芯片，單片機(jī)的 外部中斷 INT0 引腳 與 74LS21 芯片的輸出端 相接， 按鍵信號(hào)通過(guò) 74LS260 芯片進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換 ，然后將邏輯轉(zhuǎn)換后的輸出信號(hào)與 74LS21 芯片 相連，通過(guò)這樣邏輯的轉(zhuǎn)換，可以使得十二個(gè)按鍵當(dāng)中的任意一個(gè)按鍵按下時(shí)，就會(huì)觸發(fā)單片機(jī)的外部中斷 0。 7 圖 5 LED 指示燈電路圖 按鍵中斷電路 單片機(jī)的 各中斷的優(yōu)先級(jí)（由高到低排列）：外部 0 中斷、定時(shí)器 T0 中斷、外部 1中斷、定時(shí)器 T1 中斷、串行發(fā)送中斷、串行接收中斷、定時(shí)器 T2 中斷 （ 王宜懷， 2020） 。此外 ，電梯運(yùn)行指示燈和開(kāi)關(guān)門指示燈應(yīng)當(dāng)能夠正確的亮滅。指示燈一端通過(guò)限流電阻接地 ， 另一端接單片機(jī) IO 引腳。 圖 4 晶振電路圖 LED 指示燈電路 LED 指示燈電路全部采用藍(lán)色的 LED 燈作為電梯的指示燈?；谝陨媳驹O(shè)計(jì)我們考慮選擇頻率為 12MHz 的晶振，當(dāng)振蕩脈沖頻率為 12MHz 時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為 1us。晶振的頻率越高則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快。 AT89C52 單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍 接一拍地工作，因此時(shí)鐘頻率直接影響 了 單片機(jī) 的運(yùn) 行 速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 （周堅(jiān)， 2020） 。其中 ， 振蕩電路 是由反相器以及并聯(lián)外接的石英晶體和電容 所 構(gòu)成，用于產(chǎn)生振蕩脈沖 信號(hào) 。 復(fù)位電路如圖 3 所示。如圖 3 所示，通過(guò) RST 端經(jīng)由電阻 與地，電容 與電源 VCC 接通而實(shí)現(xiàn)， 當(dāng)單片機(jī)上電時(shí) ， RST 端為高電平復(fù)位。復(fù)位電路通常采用 兩種復(fù)位方式，即 上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位兩種方式，手動(dòng)復(fù)位 又 有電平方式和脈沖方式兩種。 復(fù)位電路 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，程序給單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST加大于 2個(gè)機(jī)器周期（即24 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可 以 使單片機(jī)復(fù)位 （ 夏明娜等， 2020） 。此外，電梯內(nèi)外部的按鍵都有相應(yīng)的指示燈，還有電梯運(yùn)行狀態(tài)指示燈，開(kāi)門與關(guān)門的指示燈 。 由于此次有十二個(gè)按鍵，所以使用一個(gè)雙五輸入或非門和一個(gè)雙四輸入與非門來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里，由于按鍵數(shù)量很多，又要求電梯控制系統(tǒng)能以最快速度響應(yīng)按鍵的需求，因此，所有按鍵通過(guò)連接 到門電路，進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換再 送到單片機(jī)的 INT0 端。 除了這些按鍵以外還要有三個(gè)限位開(kāi)關(guān)分別模擬電梯到達(dá)每一層的觸發(fā)信號(hào)。 2 樓則 應(yīng) 既有上升按鍵，也有下降按鍵。其主要功能特性 如下所示（ 馮濤等，2020） ： (1)與 MCS51 指令和引腳完全兼容； (2)8K 字節(jié)可重復(fù)檫寫 Flash 閃爍存儲(chǔ)器； (3)壽命： 1000 次檫寫周期； 4 (4)三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； (5)全靜態(tài)工作： 0Hz24MHz； (6)2568 字節(jié)內(nèi)部 RAM； (7)32 個(gè)可編程 I/O 口線； (8)三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； (9)8 個(gè)中斷源； (10)可編程串行 UART 通道； (11)低功耗空閑和掉電模式。模擬 電梯 運(yùn)行 指示燈就是接收單片機(jī)處理的信息， 模擬 電梯 的 工作 狀態(tài)：上升、下降、停止。 電梯內(nèi)呼叫按鍵就是電梯內(nèi)部的數(shù)字按鍵，它是內(nèi)部按鍵需求的輸入 ，限位開(kāi)關(guān)就每一樓層的位置信號(hào) 。 (3)程序初始默認(rèn)電梯在一樓，當(dāng)樓層內(nèi)外都沒(méi)有按鍵按下的時(shí)候，電梯保持不動(dòng)。電梯內(nèi)外都要有相應(yīng)的指示 LED。系統(tǒng)框圖如 1 所示。單片機(jī)技術(shù)目前較為成熟，自身資源豐富，硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，結(jié)合軟件完全可以實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行狀況的簡(jiǎn)單模擬。使用 PLC 編程較簡(jiǎn)單，電 路也不復(fù)雜，但是此方案的各個(gè)模塊的費(fèi)用都比較高，硬件設(shè)計(jì)不靈活，故不采用本方案。 本設(shè)計(jì)注重基本理論知識(shí)與實(shí)際情況的緊密結(jié)合，同時(shí)對(duì)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)新和分析問(wèn)題的能力進(jìn)行培養(yǎng)，加深對(duì)知識(shí)的理解， 同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力， 為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 目前電梯控制系統(tǒng)大多采用繼電器或者可編程控制器（ PLC）的控制方式，存在著成本高，需要三相供電等缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)給出了一種基于 STC89C52 單片機(jī)的電梯模型控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 1977 年日本三菱電機(jī)開(kāi)發(fā)出 10m/s 的超高速電梯。電梯使用的驅(qū)動(dòng)由最初的直流電機(jī)到單速交流感應(yīng)電機(jī)，后來(lái)的交流雙速電機(jī)的發(fā)明，才基本滿足了電梯的運(yùn)行要求。 1962 年在美國(guó)已出現(xiàn) 。 1949 年研制出 46 臺(tái)電梯群控系統(tǒng)。 1915 年已設(shè)計(jì)成功電梯自動(dòng)平層控制系統(tǒng)。在現(xiàn)代社會(huì)中，電梯已成為人類必不可少的垂直運(yùn)輸交通工具。 電梯是高層建筑中安全、可靠、垂直上下的運(yùn)載工具， 對(duì)改善勞動(dòng)條件、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度起到很大的作用。如今，在我國(guó)任何一個(gè)城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。 1951 年，黨中央提出要在天安門安裝一臺(tái)由我國(guó)自行制造的電梯，天津從慶生電機(jī)廠榮接此任，四個(gè)月后不辱使命，順利地完成了任務(wù)。 中國(guó)最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國(guó)奧的斯公司于 1901 年安裝的。如今，以美國(guó)奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風(fēng)姿，仍在繼續(xù)進(jìn)行電梯新品的研發(fā)，并不斷完善維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)。 生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。 ”站在升降梯平臺(tái)上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮