【正文】 運行了。將這個改過來之后蜂鳴器就能響了。基于單片機的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）18第四章 系統(tǒng)的調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試過程 軟件調(diào)試程序在調(diào)試的時候會出現(xiàn)很多錯誤，書寫格式上的疏忽或者循環(huán)錯誤及參數(shù)表語法錯誤等等，此次的程序是在 keil 中編譯完成的，在編寫好程序之后，出現(xiàn)的錯誤很多，比如“Declaration missing ” “Do statement must have while”“ unction call missing”等等一大堆，然后自己根據(jù)這些提示去查找錯誤，然后一點點的修改，最后成功編譯，當編譯成功之后仿真然后在開發(fā)板上進行調(diào)試，一開始的時候一些功能實現(xiàn)不了，比如開門關(guān)門的狀態(tài)跟自己預先想的完全反了，后面又去程序中修改，這樣反反復復直到功能全部實現(xiàn) [5]。然后循環(huán)上述過程。然后循環(huán)以上過程。四個并聯(lián)在 H 橋三極管兩端的二極管起到續(xù)流保護的作用。接下來要驗證右上角的三極管 Q10和左下角的三極管 Q13 不導通，因為光耦不導通，所以右邊第一個三極管 Q7 沒有構(gòu)成回路，所以不導通，右邊第二個三極管 Q11 和 H 橋右上角的三極管 Q10 同理也不導通，左下角的三極管 Q13 B級沒電壓，所以也不導通，所以，當左邊輸入低電平，右邊輸入高電平時，左上角和右下角的三極管 Q9，Q14 導通，電機正轉(zhuǎn)。因為 PNP 是低電平導通，所以左邊第一個三極管 Q8 導通，因為下面串聯(lián)一個電阻，所以呈高電平狀態(tài)，所以左邊第二個三極管 Q12 導通，所以，H 橋中右下角的三極管 Q14 也導通，左上角的三極管 Q9 的基極 B 經(jīng)過了三個電阻，而他的發(fā)射極只經(jīng)過一個電阻，所以基極的電壓相對的低于發(fā)射極，所以左上角的三極管 Q9 也導通。假設左邊是低電平，那相對應的右邊為高電平。要使電機運轉(zhuǎn)，必須是一條對角線上的三極管導通。4 個三極管組成 H 的 4 條垂直腿，而電機就是 H 中的橫杠?；趩纹瑱C的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）14 H 橋驅(qū)動電路的介紹圖 29 H 橋驅(qū)動電路圖如上為本次設計的 H 橋驅(qū)動電路。將此信號傳輸給 H 橋。當電梯需要上升或者下降時，給二極管正極輸入一個高電平或者低電平，控制二極管的通斷。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達到精密穩(wěn)壓目的 [2]。光耦合器的主要優(yōu)點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩(wěn)定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。跟原先的 H 橋相比，穩(wěn)定性又有所提升。這次設計時本來采用要用驅(qū)動芯片 L298N 來驅(qū)動電機的，但考慮到自己動手接觸過 H 橋電路之后會有更深的了解，后又改用 H 橋。當輸入端加電信號時發(fā)光器發(fā)出光線，受光器接受光線之后就產(chǎn)生光電流，從輸出端流出，從而實現(xiàn)了“電—光—電”轉(zhuǎn)換。圖 27 穩(wěn)壓芯片 7805基于單片機的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）13 H 橋驅(qū)動電路的設計 光耦的介紹圖 28 光耦內(nèi)部圖光耦。該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號中的 78 或 79 后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7805 表示輸出電壓為正 5V，7905 表示輸出電壓為負 5V?；趩纹瑱C的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）12圖 26 電源電路 穩(wěn)壓芯片的介紹此次采用的是 7805 三端穩(wěn)壓集成電路，三端 IC 是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。9V 的電可以直接供給 H 橋驅(qū)動，串聯(lián)一個二極管可以有效防止反接，然后電壓經(jīng)過輸入端濾波，由穩(wěn)壓芯片 7805 輸出，再由輸出端濾波輸出 5V 直流電給單片機供電。 電源電路的設計 穩(wěn)壓電路的介紹本次設計采用的電源電路是經(jīng)典的穩(wěn)壓電路。在 I/O 口和三極管 B 級之間串接個1K 左右的電阻的作用是限制 I/O 口電流，防止 I/O 口過流燒壞。三極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小，當基極電壓 UB 有一個微小的變化時，基極電流 IB 也會隨之有一小的變化，受基極電流 IB 的控制，集電極電流 IC 會有一個很大的變化，基極電流 IB 越大，集電極電流 IC 也越大，反之，基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電流控制集電極電流的變化。基于單片機的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）11 蜂鳴器電路的設計圖 25 蜂鳴器電路本次設計用 9012 三極管驅(qū)動蜂鳴器，當電梯到達所需樓層時，單片機給三極管基極輸入一個低電平，此時基極的電壓小于發(fā)射級的電壓，三極管導通，可以使蜂鳴器作響。在電梯運行后，兩盞燈同時熄滅代表電梯正在關(guān)門，同時亮代表正在開門，單獨 上的燈亮代表電梯處于關(guān)門狀態(tài)，單獨 上的燈亮代表電梯處于開門狀態(tài)。接在 上的是表示電梯上下行的，當電梯上升時，該指示燈亮，當電梯下降時，該指示燈呈熄滅狀態(tài)?；趩纹瑱C的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）10圖 23 數(shù)碼管顯示模塊的電路 電梯模擬指示燈的設計圖 24 模擬指示燈的電路本次設計的指示燈共有 6 個，其中一個是電源模塊的指示燈（后面會有提到） ，還有一個是單片機電源指示燈，再一個是電梯正常運行的指示燈。數(shù)碼管靜態(tài)時，推薦使用 1015mA；動態(tài)時，16/1 動態(tài)掃描時，平均電流為 45mA，峰值電流為 5060mA。 數(shù)碼管顯示電路的設計此次采用的是共陽數(shù)碼管，陽極接公共段，陰極接單片機，所以，單片機需用低電平來控制。該上拉電阻的選擇是因為單片機電源是 5V，P口輸入電流不超過額定輸入電流即可，單片機 I/O 口都是開漏輸出，除了 P0 口都內(nèi)置弱上拉電阻，所以選擇 1K 也行，電流才 5mA。這些按鍵并聯(lián)一個 1K 的上拉電阻，將 VCC 通過 1K 電阻并聯(lián)到按鍵上，目的是為了防止干擾，增強穩(wěn)定性?；趩纹瑱C的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）8 單片機 I/O 口的配置表 12 單片機各個引腳的配置P0 共陽數(shù)碼管 關(guān)門發(fā)光二極管 門內(nèi) 1 樓召喚按鈕 開門發(fā)光二極管 門內(nèi) 2 樓召喚按鈕 電梯上下行發(fā)光二極管 門內(nèi) 3 樓召喚按鈕 電梯運行發(fā)光二極管 門內(nèi) 4 樓召喚按鈕 門外 1 樓上召喚按鈕 開門按鈕 門外 2 樓上召喚按鈕 關(guān)門按鈕 門外 2 樓下召喚按鈕 蜂鳴器 門外 3 樓上召喚按鈕 H 橋驅(qū)動電路 門外 3 樓下召喚按鈕 H 橋驅(qū)動電路 門外 4 樓下召喚按鈕基于單片機的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）9 按鍵電路的設計因為電梯在正常生活中的運行很少需要復位，所以在這里復位電路上的按鍵就不做介紹了，著重介紹剩余的 12 個按鍵。XTAL1（19引腳）：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，應該接VCC。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，必須接GND。當AT89C51RC從外部程序存儲器執(zhí)行外部代碼時，在每個機器周期被激活兩次，而訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將不被激活。這個ALE使能標志位（地址位8EH的SFR的第0位）的設置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。這一位置“1”，ALE僅在執(zhí)行MOVX或MOV指令時有效。然而，特別強調(diào)，在每次訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖將會跳過。在Flash編程時，此引腳也用作編程輸入脈沖。DISRTO默認狀態(tài)下，復位高電平有效?？撮T狗計時完成后，RST引腳輸出96個晶振周期的高電平。P3口除作為一般I/O口外，還有其他一些復用功能，如下表所示：表11 P3口引腳復用功能引腳號 復用功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） （外部中斷0） （外部中斷1） T0（定時器0的外部輸入） T1（定時器1的外部輸入） （外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）基于單片機的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）7 （外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）RST（9引腳）：復位輸入。P3做輸入口使用時，因為有內(nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號拉低的引腳會輸入一個電流。P3的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流方式）4個TTL輸入。在對Flash ROM編程和程序校驗期間，P2也接收高位地址和一些控制信號。在訪問外部程序存儲器和16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（如執(zhí)行“MOVX DPTR”指令）時，P2送出高8位地址。對端口寫入1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，這時可用作輸入口。此外， 和 還可以作為定時器/計數(shù)器 2 的外部技術(shù)輸入（）和定時器/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（）P2端口（～，21～28引腳）：P2口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。對端口寫入1時，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，這是可用作輸入口。P1端口（～，1～8引腳）：P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。在Flash ROM編程時，P0端口接收指令字節(jié)；而在校驗程序時，則輸出指令字節(jié)。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0口也可以提供低8位地址和8位數(shù)據(jù)的復用總線。即定時器T0、TT2(11)外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down模式可由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒(12)通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART(13)工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級）/0～75℃（商業(yè)級）STC89C52RC單片機的工作模式（1）掉電模式：典型功耗,可由外部中斷喚醒，中斷返回后，繼續(xù)執(zhí)行原程序（2）空閑模式：典型功耗2mA（3）正常工作模式：典型功耗4mA～7mA（4）掉電模式可由外部中斷喚醒，適用于水表、氣表等電池供電系統(tǒng)及便攜設備STC89C52RC引腳功能說明VCC（40引腳）：電源電壓基于單片機的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）6VSS（20引腳）：接地P0端口（～，39～32引腳）：P0口是一個漏極開路的8位雙向I/O口。主要特性如下：（1）增強型8051單片機，6時鐘/機器周期和12時鐘/機器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.（2）工作電壓：～（5V單片機）/～（3V單片機）（3）工作頻率范圍：0～40MHz，相當于普通8051的0～80MHz，實際工作頻率可達48MHz（4）用戶應用程序空間為8K字節(jié)（5）片上集成512字節(jié)RAM（6）通用I/O口（32個），復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需加上拉電阻。由于考慮到使用芯片驅(qū)動電機，自己的動手能力大大減少，自己也想趁此機會了解一下 H 橋電路，所以就采用了方案二。如果信號端 IN1 接低電平， IN2 接高電平，電機 M1 反轉(zhuǎn) [6]。特點：1．具有信號指示。內(nèi)含兩個 H 橋的高電壓大電流全橋式驅(qū)動器，可以用來驅(qū)動直流電動機和步進電動機、繼電器線圈等感性負載；采用標準邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作有一個邏輯電源輸入端，使內(nèi)部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。方案一驅(qū)動電機可以用 L298n 驅(qū)動芯片驅(qū)動，該芯片采用 15 腳封裝。所以，這次設計用按鍵代替門內(nèi)召喚和門外召喚按鈕，數(shù)碼管顯示并模擬電梯的運行狀態(tài)。 系統(tǒng)功能設計此次設計的功能就是實現(xiàn)人在現(xiàn)實中使用電梯時的部分功能。 系統(tǒng)設計任務此次設計的任務是用單片機模擬電梯的運行狀態(tài)，用電機模擬現(xiàn)實中電梯運行時帶動電梯的上升與下降，用發(fā)光二極管來模擬電梯中的開關(guān)門和上下行，用數(shù)碼管顯示并模擬電梯所在位置。此次燈光模擬是模擬電梯的上下行和開關(guān)門狀態(tài)?；趩纹瑱C的模擬電梯系統(tǒng)設計 麗水學院 2022 屆學生畢業(yè)設計（論文）3第一章 電梯系統(tǒng)的方案設計 系統(tǒng)設計闡述圖 11 模擬電梯系統(tǒng)組成框圖本次設計采用 STC89C52 單片機為核心，晶振電路跟復位電路是單片機最小系統(tǒng)的組成，晶振電路用外部時鐘電路和單片機內(nèi)部振