【正文】 腳以及主要測試點的電壓，各項均正常，即完成電路板的裝配檢查。單擊仿真按鈕，開始仿真，系統(tǒng)開始工作，通過按下各樓層按鍵，電梯都能完成相應(yīng)的請求，基本實現(xiàn)了電梯運行的模擬。5 系統(tǒng)調(diào)試和功能測試 調(diào)試使用儀器1. 微型計算機 一臺2. 直流穩(wěn)壓電源 一套3. 示波器 一臺4. 萬用表 一臺 調(diào)試過程系統(tǒng)調(diào)試的步驟為：先進行硬件調(diào)試，保證硬件工作良好之后進行電梯系統(tǒng)的調(diào)試，主要通過仿真完成，最后對系統(tǒng)軟件進行調(diào)試，即完整系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試 硬件仿真硬件仿真使用的是Proteus 7，Proteus 是目前最好的模擬單片機外圍器件的工具，它可以仿真 51 系列、AVR，PIC 等常用的 MCU 及其外圍電路（如LCD，RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，AD/DA，部分SPI器件，部分IIC器件.）。下行的狀態(tài)，恰好與上行相反，在此不再贅述。程序就是靠著上面這些if語句的嵌套，來完成這種優(yōu)先級設(shè)置的。由程序可以看出，當四樓有上行鍵呼叫時，狀態(tài)變量shang[4]便會被置位，但電梯依然在判斷按鍵狀況，此時程序的檢測依據(jù)兩個標準：第一，由低層向高層開始檢查；第二，對于電梯已經(jīng)過的樓層和按下下行鍵所發(fā)出的請求，電梯暫時是不予理會的。而若三樓的顧客按下的是下行鍵，或者二樓的人按下呼叫鍵，電梯此時都會暫時不予理會。電梯上樓接人相關(guān)處理1電梯上樓送人電梯下樓接人電梯下樓送人相關(guān)處理1相關(guān)處理1相關(guān)處理1開始按鍵標識全為零電梯不再運行電梯向上運行電梯向下運行 電梯判決流程圖簡單地說，若電梯處于上行狀態(tài)，則在該過程中響應(yīng)不同顧客的優(yōu)先級（或者電梯響應(yīng)的先后順序）為：高層呼叫上行顧客高層呼叫下行顧客底層呼叫下行顧客底層呼叫上行顧客。并且，若在上行過程中，也有人在某層按的是上行按鍵，但是電梯此時已經(jīng)走過了該層，那么電梯也絕對不會再選擇先下行接他。那么就必須得為電梯規(guī)定好一個特定的優(yōu)先級規(guī)則，讓其依據(jù)這個規(guī)則來運行，以免亂作一團。在實際應(yīng)用中，最簡單的情況莫過于電梯當前為閑置狀態(tài)，然后有一人按下按鍵呼叫，然后電梯便響應(yīng)呼叫。在電梯經(jīng)過一個樓層時，就會自動調(diào)用該函數(shù)，它的作用是基于短時間、高效率、人性化的基礎(chǔ)上，合理智能的對電梯的運行進行調(diào)度，結(jié)合實際情況，最終得出電梯下一個目標停留樓層。當電梯到達該層后，我們再向該層對應(yīng)的端口輸入1即可熄滅該二極管。分析完鍵值的來源后，就要點亮相應(yīng)的二極管。這樣做的好處是使電梯在執(zhí)行判決操作時，有據(jù)可循。在程序中，我們定義了shang[]、xia[]、nei[]三個數(shù)組對相應(yīng)的按鍵狀況進行存儲，這一步是整個程序得以正常運行的前提與基礎(chǔ)。它有自己固定的鍵值。首先可以人為地規(guī)定每個按鍵在電梯中所處的位置。然后才可以把該按鍵對應(yīng)的儲存單位置1，點亮相應(yīng)的二極管（實際中的電梯也是如此）。故鍵盤矩陣掃描是本系統(tǒng)軟件設(shè)計的重要一部分，另外要把鍵盤掃描到的各層的按鍵信息存儲起來，然后和電梯的運行狀態(tài)比較，判斷是否響應(yīng)各層呼叫（電梯只響應(yīng)同方向呼叫），同時在電梯運行過程中通過數(shù)碼管進行實時顯示，同時通過串口實時發(fā)送樓層數(shù)據(jù)到PC機上，通過LABVIEW軟件所制作的界面實時顯示出來，實現(xiàn)遠程監(jiān)測，最后就是聲光意外報警警報部分了，當發(fā)生意外時，報警按鍵按下，實現(xiàn)聲光報警。 串口通信電路4 系統(tǒng)軟件主流程 軟件整體設(shè)計本設(shè)計由于采用4x4矩陣鍵盤來代替內(nèi)外呼叫按鍵，而電梯的運行方向是根據(jù)這些呼叫按鍵和選擇按鍵來決定的，所以單片機要不斷的掃描鍵盤來獲取各層呼叫狀態(tài)。MAX232芯片使用+5V供電，其主要作用是用來將普通5V的TTL電平轉(zhuǎn)為10V串口通信電平。DB25 的串口一般只用到的管腳只有2（RXD）、3（TXD）、7（GND）這三個，隨著設(shè)備的不斷改進，現(xiàn)在DB25 針很少看到了，代替他的是DB9 的接口，DB9 所用到的管腳比DB25 有所變化，是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）這三個。RS232 接口是制定用于串行通訊的標準。第三部分是供電。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。由11114腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個電源，提供給RS232串口電平的需要。內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分：第一部分是電荷泵電路。 串口通訊電路設(shè)計MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS232標準串口設(shè)計的接口電路使用+5v單電源供電。 目的樓層指示電路設(shè)計 目的樓層指示電路，本設(shè)計中用五個發(fā)光二極管顯示電梯的目的樓層，置于電梯內(nèi)部，當電梯內(nèi)的乘客按下目標按鍵時，相對應(yīng)的單片機控制口輸入低電平，發(fā)光二極管被點亮，其中亮的表示乘客想前往該層樓，當電梯運行到該樓層時，對應(yīng)的二極管熄滅。由L298內(nèi)部電路無續(xù)流二極管對三極管進行保護，所以必須在外部接線OUT1，OUT2加入續(xù)流二極管保護電路。芯片的18管腳接地，11管腳為使能端，本設(shè)計只控制一個電機，因此6管腳直接拉高。 電機驅(qū)動電路設(shè)計 電機驅(qū)動電路， L298驅(qū)動電路可直接進行點擊控制，無需隔離電路。三極管起開關(guān)作用，其基極的高電平使三極管飽和導通，是蜂鳴器導通發(fā)聲，而基極低電平則使三極管關(guān)閉，蜂鳴器停止發(fā)聲。 聲光報警電路設(shè)計 聲光報警電路，本電路由蜂鳴器和發(fā)光二極管兩部分組成。由于AT89S52單片機的P0口做I/O口使用時，CPU內(nèi)部發(fā)控制電平0封鎖與門，使與門輸出為0，上拉場效應(yīng)管T1處于截止狀態(tài)，因此輸出驅(qū)動級是漏極開路的開路電路，因此當外接數(shù)碼管時，需要先接上拉電阻，然后才能驅(qū)動數(shù)碼管。其PE0（MOSI）、PE1（MISO）、PB1（SCK）直接與插座上相應(yīng)引腳相連， ISP下載口電路而復位端（RESET）則通過跳線與插座引腳相連，使用時可以通過跳線選擇是對FPGA編程或是對單片機進行編程。ISP編程接口及電源接口：ISP為單片機在線編程口，其不需要任何的外圍零件。式中Cd,Cg為分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容,Cic（集成電路內(nèi)部電容）+△C（PCB上電容），經(jīng)驗值為3至5pf。晶振的負載電容=[(Cd*Cg)/(Cd+Cg)]+Cic+△C單片機晶振的兩個電容的作用：這兩個電容叫晶振的負載電容，分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容分別接在晶振的兩個腳上和對地的電容，一般在幾十皮發(fā)。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。AT89S系列單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。所以，此處復位端要得到高電平，要分的4/5左右的電壓，則應(yīng)取800Ω以上的電阻，此處我們?nèi)?KΩ。介于兩者之間的邏輯電平被稱為中間電平。單片機復位電路參數(shù)的選定須在振蕩穩(wěn)定后保證復位高電平持續(xù)時間大于2個機器周期。系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。本設(shè)計電梯只是個模型，此功能沒有具體的設(shè)計實現(xiàn)；S16：意外聲光報警按鈕，此按鈕按下表示電梯有突發(fā)情況，單片機根據(jù)此信號會停止電梯的運行，同時點亮警報指示燈并發(fā)出聲音警報。下面將每個按鍵的功能說明一下： 模擬調(diào)理電路S2: 一樓向上呼叫按鍵，按下此按鍵表示一樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該?？吭诖藰菍?；S3: 二樓向上呼叫按鍵，按下此按鍵表示二樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該?？吭诖藰菍?；S4: 三樓向上呼叫按鍵，按下此按鍵表示三樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該?？吭诖藰菍樱籗5: 四樓向上呼叫按鍵，按下此按鍵表示四樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該?？吭诖藰菍樱籗6：二樓向下呼叫按鍵，按下此按鍵表示二樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該?？吭诖藰菍?；S7：三樓向下呼叫按鍵，按下此按鍵表示三樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該?？吭诖藰菍?；S8：四樓向下呼叫按鍵，按下此按鍵表示四樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該停靠在此樓層；S9：五樓向下呼叫按鍵，按下此按鍵表示五樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，判斷電梯運行狀態(tài)，看是否響應(yīng)此呼叫以及等到電梯運行到此樓層時判斷是否該?？吭诖藰菍樱籗10：電梯內(nèi)部選擇去一樓按鍵，按下此按鍵表示電梯里的乘客要去一樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯的運行，到達所指定的樓層；S11：電梯內(nèi)部選擇去二樓按鍵，按下此按鍵表示電梯里的乘客要去二樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯的運行，到達所指定的樓層；S12：電梯內(nèi)部選擇去三樓按鍵，按下此按鍵表示電梯里的乘客要去三樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯的運行，到達所指定的樓層；S13：電梯內(nèi)部選擇去四樓按鍵，按下此按鍵表示電梯里的乘客要去四樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯的運行，到達所指定的樓層；S14：電梯內(nèi)部選擇去五樓按鍵，按下此按鍵表示電梯里的乘客要去一樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯的運行，到達所指定的樓層；S15：電梯內(nèi)部關(guān)門按鍵，控制電梯關(guān)門。本設(shè)計采用的是44矩陣鍵盤，用8個I/O口控制16個鍵盤，分為電梯外部按鈕跟電梯內(nèi)部按鈕兩部分。 由于本設(shè)計只有一個直流電機，理論上已改用方案一，但是實際工作中，方案一的H橋由于涉及到功率三極管，其組成的電路帶動電機的過程中很容易發(fā)熱燒壞，所以本設(shè)計采用方案二。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。L298是一種高電壓、大電流電機驅(qū)動芯片。 H橋開關(guān)電路(Ⅱ) 另外雖然H組成的電路成本較低，但是硬件電路復雜。 當四個功率開關(guān)全用NPN晶體管時，需要解決兩個上橋臂晶體管(BG1和BG3)的基極電平偏移問題。 電機驅(qū)動模塊方案一：。同時，直流電機的驅(qū)動電路相對步進電機來說相對簡單，軟件驅(qū)動更加容易編寫。方案二：采用直流電機作為本設(shè)計的執(zhí)行元件，直流電機工作是讓線圈始終交替地處于穩(wěn)定狀態(tài)和非穩(wěn)定平衡狀態(tài)，通過AT89S52單片機控制電流的方向可以實現(xiàn)電機的正反轉(zhuǎn)。在應(yīng)用中，步進電機可以同時完成兩個工作，其一是傳遞轉(zhuǎn)矩，其二是傳遞信息。步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅(qū)動的形式，步進電機不需要A/D 轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)化成為角位移。 電機模塊本系方案一：采用步進電機作為本設(shè)計的執(zhí)行元件，步進電機無需編碼器等反饋器件即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)角（即位置）的控制（即開環(huán)控制），這是步進電機最大的特點。其軟件驅(qū)動（只需要一個I/O口控制）、硬件電路調(diào)試非常簡單方便，而且價格便宜，能滿足本設(shè)計的要求。2590語音雖然能提高強大的功能，但是芯片的硬件驅(qū)動電路相對復雜，軟件驅(qū)動電路相對麻煩，價格較貴。ISD2500 系列具有抗斷電、音質(zhì)好，使用方便等優(yōu)點。以上兩種方案中，選擇方案二。靜態(tài)顯示原理簡單、控制方便，但硬件接線復雜，在實際應(yīng)用中一般采用動態(tài)顯示方式，動態(tài)顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖驅(qū)動，從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通，同時又向各列送出表示圖形或文字信息的脈沖信號，反復循環(huán)以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。方案三：采用LED點陣顯示模塊。方案二：采用傳統(tǒng)的八段共陰極數(shù)碼管（LED）顯示電梯實時所到的樓層。 樓層顯示模塊模擬方案一：采用點陣式液晶顯示器（LCD）顯示各種相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息。同時結(jié)合專業(yè)知識，學習并運用過單片機，使用起來更加得心應(yīng)手。這種方案的控制系統(tǒng)相對復雜，有很大的工作量，只適用于較簡單的電梯控制系統(tǒng)，而這次的設(shè)計的內(nèi)容就是5層電梯控制系統(tǒng)，所以選用這種方案。但這種方案要求平時有很多的知識積累和較強的專業(yè)水平，實現(xiàn)起來比較困難且器件較貴，不符合經(jīng)濟要求，而且電機的升降控制，運行時間的測量、顯示、遠程監(jiān)測等還需要單片機的配合。它具有編程靈活、集成度高、設(shè)計開發(fā)周期短、適用范圍寬、開發(fā)工具先進、設(shè)計制造成本低、對設(shè)計者的