【正文】 s，所以為了使其不會導(dǎo)致判斷出錯，我們在程序里要加上一個 510 秒的延遲，這樣才會進(jìn)行正確的程序處理。圖 獨(dú)立按鍵原理圖四個按鍵分別對應(yīng)著 。 按鍵模塊設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中由于需要用到的按鍵只有 4 個，所有在此不需要用到矩陣鍵盤，只需要 4 個獨(dú)立按鍵就可以了，分別來代表 4 個樓層。E 為輸出使能端，輸入高電平輸出關(guān)閉，輸入低電平有效。圖 顯示模塊圖 鎖存器D0D7 為輸入端。此設(shè)計(jì)只用到了一個數(shù)碼管來顯示樓層，所有只用到一個鎖存器 74HC573 就可以了。共陽極陽極接+5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻和輸入端相連接。LED 數(shù)碼管的連接方式有共陰極和共陽極兩種。以下是電機(jī)驅(qū)動部分，如圖 所示。因?yàn)閱纹瑱C(jī)輸出的信號不夠大，不能滿足步進(jìn)電機(jī)的工作。以下是 28BYJ48 的實(shí)物圖，如圖 所示。再者，本設(shè)計(jì)重在模擬電梯的運(yùn)行，對電機(jī)的載重的要求不是很嚴(yán)格。方案二：使用步進(jìn)電機(jī)由于上述所描述的情況，直流電機(jī)不容易操控速度，實(shí)現(xiàn)不能立即停轉(zhuǎn)。方案一：電機(jī)選用直流電機(jī)。 GND：接地。ALE：地址鎖存控制信號輸出端。 /EA：訪問外部程序存儲器控制信號，低電平有效。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘電路輸入端。RST：上電復(fù)位端?？梢园?8 位地址處理，也可以按位處理。 單片機(jī) STC89C52RC 中有四個 8 位雙向 I/O 接口。圖 STC89C52RC 管腳圖單片機(jī) STC89C52RC 有 256KB 的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器，8KB 的片內(nèi)程序存儲器。由于 89 系列單片機(jī)內(nèi)含 Flash 存儲器，在開發(fā)的過程中可以很容大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10易的進(jìn)行修改調(diào)試，所以大大的簡化了系統(tǒng)的開發(fā)時間，對于我們來說 89c51 就是一個不錯的選擇，不過在價格方面 AT89C51 比較的貴，相對而言，國內(nèi)的 STC 公司的的 89c51 系列的單片機(jī)就便宜的多，在此我選擇了性價比都很高的 STC89C52RC 單片機(jī)進(jìn)行開發(fā)。單片機(jī)按鍵控制 步進(jìn)電機(jī)數(shù)碼管顯示L E D蜂鳴器圖 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 硬件設(shè)計(jì) STC89C52RC 單片機(jī)單片機(jī)的種類繁多，功能上也有著很大的不同，我們學(xué)習(xí)使用的都是 51 內(nèi)核的單片機(jī)。由于單片機(jī)本身的特點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)，適用溫度范圍寬，在各種惡劣的環(huán)境下都能夠可靠高效的工作，所以在本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程中用到的單片機(jī)安全性極高。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是用到了嵌入式的產(chǎn)品，最小的應(yīng)用系統(tǒng)單片機(jī)，利用單片機(jī)的核心處理器來控制并實(shí)現(xiàn)所需的功能。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9第 4 章　系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)原則 先進(jìn)性隨著科學(xué)技術(shù)和人文水平的日益發(fā)展，嵌入式產(chǎn)品已被廣大的人們所使用。所用的步進(jìn)電機(jī)是 28BYJ48，價錢上不是很貴，所用的模型是在院外實(shí)習(xí)的過程中用數(shù)控和簡單的機(jī)械加工完成的。此系統(tǒng)當(dāng)中最主要難點(diǎn)是在樓層的擇優(yōu)算法上面，如何選擇能夠最簡單方便的達(dá)到所在的樓層，從而達(dá)到節(jié)約時間以及成本是本次課題的關(guān)鍵。通過調(diào)試進(jìn)行算法的對比，測試是否符合系統(tǒng)的流程需要，最后在把步進(jìn)電機(jī)帶上。比如驅(qū)動對應(yīng)的數(shù)碼管，LED 燈及蜂鳴器，并記錄對應(yīng)所占用的端口。使用 KEIL 軟件來進(jìn)行程序的編譯。所以我們可以進(jìn)行電路部分的組成，分別由數(shù)碼管、LED 作為顯示部分，4 個獨(dú)立鍵盤作為鍵盤部分，帶有放大功能的 ULN2022 芯片和步進(jìn)電機(jī)作為電機(jī)部分。單片機(jī)鍵盤模塊電機(jī)模塊 顯示模塊圖 模塊連接圖大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 硬件環(huán)境：450*2MHZ/40G/1024MB/40G/軟件環(huán)境：Windows XP，KEIL, STCISP開發(fā)用板：TX1C 單片機(jī) 系統(tǒng)可行性分析 技術(shù)可行性本系統(tǒng)采用的是 89C51 體系結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，由于只是完成一些比較基本的操作，所以對單片機(jī)的選擇上并沒有很苛刻的要求，最終決定使用性價比都很高的STC89C52RC 單片機(jī)來進(jìn)行開發(fā)試驗(yàn)。電機(jī)模塊：當(dāng)鍵盤鍵入時，系統(tǒng)會擇優(yōu)選擇一個最佳的上下行線路，根據(jù)不同的樓層情況來決定電梯上行還是下行，對應(yīng)的電機(jī)是正傳還是反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)好電機(jī)每次運(yùn)轉(zhuǎn)的時間跟所模擬的電梯樓層高度同步。顯示模塊：根據(jù)用戶的選擇來顯示對應(yīng)的樓層，并隨著電梯的運(yùn)行，數(shù)碼管顯示的樓層數(shù)字會發(fā)生變化，LED 燈顯示所選擇的樓層，被用戶選擇時 LED 燈亮起，當(dāng)?shù)竭_(dá)所選樓層時 LED 熄滅，數(shù)碼管會停留在所在的層數(shù)。大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7第 3 章　系統(tǒng)需求分析 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)將電梯的樓層控制由用戶來選擇，用按鍵來控制選擇的樓層情況，同時數(shù)碼管顯示當(dāng)前樓層，電機(jī)帶動電梯的上下行，LED 燈顯示選擇的樓層，到達(dá)對應(yīng)樓層是 LED燈熄滅，蜂鳴器發(fā)聲，電機(jī)停止工作，停留一段時間后，電梯繼續(xù)運(yùn)行。特點(diǎn)：在掃描的間隔里，前一個用 CPU 工作程序來填補(bǔ)，后一個用定時/計(jì)數(shù)器定時來操控。特點(diǎn)：克服了前兩種的控制方式可能產(chǎn)生的空掃描以及不能夠及時地響應(yīng)按鍵輸入的缺點(diǎn)，既能夠及時處理按鍵的輸入，又可以提高 CPU 運(yùn)行的效率，但要占用一個十分寶貴的中斷源。其特點(diǎn)是：對 CPU 工作比較影響小，但是應(yīng)該考慮在鍵盤上處理程序的運(yùn)行所用的間隔周期不要太長了，否則就會影響到對按鍵輸入響應(yīng)的及時性。(3)適用在按鍵比較多的時候。矩陣式的鍵盤特點(diǎn)：(1)占用 I/O 口比較少。(2) 矩陣式的鍵盤I/O 端線可以分之為行線和列線。其特點(diǎn)就是每一個按鍵會單獨(dú)占用了一根 I/O 口，每一個按鍵的按下并不會影響到別的 I/O 口的狀態(tài)。在單片機(jī)中如果只用為數(shù)不多的幾個按鍵，就可以采用獨(dú)立式的按鍵。(2) 有著可靠的邏輯性處理，每次只是處理了一個按鍵，其間會對任何其它按鍵的使用對系統(tǒng)也不會發(fā)生影響，而且無論到底一次按鍵的時間到底有多久，系統(tǒng)也僅會大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6執(zhí)行僅有一次的按鍵功能的程序。同理所示，當(dāng)按鍵被釋放以后，也要采用相同的措施來確認(rèn)，這樣也可以去除抖動對開發(fā)的不利因素。再確認(rèn)這個按鍵的電平是否仍然持續(xù)著一個閉合的電平。在硬件方面上可以采用在按鍵的輸出端加一個 RS 觸發(fā)器(即為雙穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器) 或者單穩(wěn)態(tài)的觸發(fā)器所構(gòu)成消除抖動的電路。這一點(diǎn)就可從硬件上和軟件上兩方面來考慮了。即按鍵的每一次釋放或按下都有被錯誤地認(rèn)定是很多次操控的可能性，這樣的情況在開發(fā)的過程中不應(yīng)該發(fā)生的。抖動時間的長短和開關(guān)的機(jī)械性彈性有關(guān)，一般為 510 ms。當(dāng)然靜態(tài)顯示的最大的優(yōu)點(diǎn)就是編程十分的簡單，而且顯示的亮度很高，缺點(diǎn)就是所要占用的 I/O 端口太多，如驅(qū)動 4 個數(shù)碼管的靜態(tài)顯示就需要 48＝32 根 I/O 口來驅(qū)動它，要知道一個 89C51 的單片機(jī)可用的 I/O 口一共也就是 32 個，實(shí)際應(yīng)用時是必須通過增加譯碼驅(qū)動器來進(jìn)行驅(qū)動，這樣也就增加了硬件電路的復(fù)雜性。靜態(tài)顯示：數(shù)碼管的靜態(tài)顯示也叫做直流驅(qū)動數(shù)碼管。通過操控每一個數(shù)碼管的 COM 口，使每一個數(shù)碼管都能夠依次的顯示出來，這也就是動態(tài)的顯示數(shù)碼管。當(dāng)單片機(jī)輸出字符的時候，每一個的數(shù)碼管都會接收相同的字符，但是究竟哪一個數(shù)碼管將會輸出字符呢？這還要根據(jù)單片機(jī)對 COM 控制端的位選通道電路的進(jìn)行操控。動態(tài)驅(qū)動數(shù)碼管是將所有數(shù)碼管的八個輸出控制端a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連到一起。從而才能夠得到我們想要得到字符，因此我們根據(jù)驅(qū)動方法的不同，可以把數(shù)碼管的顯示分成靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示兩大類。如果是共陰極的接法，數(shù)碼管 COM 端接 GND，要顯示數(shù)字“1” ，則數(shù)碼管的b、c 兩個段應(yīng)該被點(diǎn)亮，其他段將會熄滅，這時就應(yīng)該向 P1 口傳送數(shù)據(jù)00000110（06H） ，這就是與字符“1”相對應(yīng)的共陰極字型編碼。如果是共陽極的接法，COM 端接+5V 。數(shù)碼管有共陰極和共陽極兩種。 數(shù)碼管的顯示如果將數(shù)值 1 直接送到的 I/O 口時，數(shù)碼管一定不會顯示數(shù)字“1”。如果是有著負(fù)載的前提下，啟動的頻率就應(yīng)該更低了。由于步進(jìn)電機(jī)需要的驅(qū)動電流比較大，單片機(jī)是不能夠直接驅(qū)動的，一般都是會使用 ULN2022 元件來驅(qū)動，當(dāng)然了使用下拉電阻或者是三極管也是可以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)的，只不過效果并不是特別的好，產(chǎn)生扭力會比較小。四相步進(jìn)電機(jī)能夠在多種類別的通電狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。它可以持續(xù)地產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，如果步進(jìn)電機(jī)獲得到了一個持續(xù)的脈沖時。如果改變了繞組所通電而來的順序，電機(jī)就會發(fā)現(xiàn)反向轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子就會伴隨著磁場來轉(zhuǎn)動一個角度。當(dāng)釘子被電流導(dǎo)通時，這個磁場會帶動著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一個角度，然后會使得轉(zhuǎn)子的一對磁場方向與定子磁場的方向保持一致。同時也能利用操控脈的沖頻率來操控電機(jī)轉(zhuǎn)動速度及加速度，來獲得調(diào)整速度的目的。這樣就可以按照控制脈沖的數(shù)目來操控角的位移量了。步進(jìn)電機(jī)是一種可以讓點(diǎn)脈沖轉(zhuǎn)化成為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。步進(jìn)電機(jī)也有很多種形狀及尺寸。人們在二十世紀(jì) 20 年代就開始使用這種步進(jìn)電機(jī)了。 28BYJ48 步進(jìn)電機(jī)的使用步進(jìn)電機(jī)也稱之為步進(jìn)器。 大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3第 2 章　關(guān)鍵技術(shù)介紹本課題在設(shè)計(jì)的過程中，主要是用到了 LED，按鍵，數(shù)碼管，以及步進(jìn)電機(jī)的同步。更多優(yōu)秀的自動化產(chǎn)品也將會推進(jìn)電梯行業(yè)的水平穩(wěn)步上升。雖然有著諸多方面的影響，而且未來的電梯產(chǎn)業(yè)進(jìn)展情況也不十分的明確，但還是會有一個上升的過程。比2022 年的增長約 23%左右，電梯的存在量大概有 195 萬臺。盡管如大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2此，我國的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。從 1949 年建國以來至今中國共生產(chǎn)安裝了六十萬多臺的電梯。上世紀(jì)八十年代以來，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。作為樓房很重要的樞紐，電梯有著非常重要的作用。城市化的水平也不斷地提高。一個國家的電梯需求總量，主要受到經(jīng)濟(jì)增長、人口密集度及數(shù)量、城市化水平高低、國家產(chǎn)業(yè)鏈的結(jié)構(gòu)組成等諸多綜合性因素的影響。然后結(jié)合這些實(shí)物將其分成顯示模塊，鍵盤模塊，電機(jī)模塊，通過89C51 芯片進(jìn)行結(jié)合，然后完成電路圖的設(shè)計(jì)與分析，進(jìn)行軟硬件的調(diào)試，從而達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)。讓電梯做出一個最優(yōu)的判斷，高效高質(zhì)量的完成電梯的上下行任務(wù)。為了改善電梯運(yùn)行的模式，本設(shè)計(jì)利用 C51 單片機(jī)來優(yōu)化，節(jié)約用戶寶貴的時間，同時在樓層選擇時更加智能，沒有人來選擇時，電梯可以停在某一樓層，節(jié)約了大量的人力和物力，在當(dāng)今資源日愈稀缺的環(huán)境下，此種做法是非常有必要的。在現(xiàn)代社會中，電梯已經(jīng)成為人類必不可少的垂直運(yùn)輸交通工具。對減輕勞動力及其強(qiáng)度都有著很大的作用。本文主要介紹電梯自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)，系統(tǒng)需求分析，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)的說明了本系統(tǒng)的組成原理及工作原理。為了改善電梯運(yùn)行的模式，本設(shè)計(jì)利用 89C51 單片機(jī)為核心，配合外圍電路來組成的電梯自動控制系統(tǒng)。大連東軟信息學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）系 所： 電子工程系 專 業(yè)： 電子信息工程（嵌入式系統(tǒng)工程方向） 學(xué)生姓名： 徐明 學(xué)生學(xué)號： 09160400224 指導(dǎo)教師： 宋夕政 導(dǎo)師職稱： 講師 完成日期： 2022 年 5 月 2 日 論文題目：基于單片機(jī)的電梯自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)大連東軟信息學(xué)院Dalian Neusoft University of Information大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要I基于單片機(jī)的電梯自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要在現(xiàn)代社會中，電梯已經(jīng)成為人類必不可少的垂直運(yùn)輸交通工具。但是很多的電梯還依舊是直上直下式的，不能夠最快捷的到達(dá)所選樓層，這樣很不方便，且浪費(fèi)資源。通過對各樓層的按鍵檢測，按照程序設(shè)定的模式，發(fā)出對LED 及數(shù)碼管的調(diào)節(jié)，從而控制步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)來帶動電梯模型來實(shí)現(xiàn)電梯的上下行。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，自動控制大連東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） AbstractIIDesign and Implementation of Automatic Control System of Elevator Based on MCUAbstractIn modern society, Elevator vertical transportation has bee essential to human transport. But lots of elevators are still straight up and could’t be the quickest to reach the selected floor, so inconvenient and a waste of resources.In order to improve the elevator operation mode, this des