【正文】 ，各個 I/O 口一般為高電平，可用萬用表檢測驗證，此時指示燈、數(shù)碼管所有段應(yīng)全亮，可觀察指示燈和數(shù)碼管是否正常亮，若不夠亮或不亮，可能是電流不夠，可檢測相關(guān)節(jié)點電壓以分析原因并解決。 2，在用萬用表的蜂鳴器測試所有電路，特別是電源線和地線，確 保電路正常通路。若有就用電烙鐵進行焊接。此時電梯為上升狀態(tài)，黃色 LED 燈亮，同時電機轉(zhuǎn)動，數(shù)碼管顯示上升狀態(tài)“ E”以及目標樓層 3,到達后，黃色 LED 燈滅，電機停止轉(zhuǎn)動，蜂鳴器提示到達目標樓層。此時電梯為上升狀態(tài)，黃色 LED 燈亮，同時電機轉(zhuǎn)動，數(shù)碼管顯示下降狀態(tài)“ E”以及目標樓層 2,到達后，黃色 LED 燈滅，電機停止轉(zhuǎn)動，蜂鳴器提示到達目標樓層。 焊接的實物圖如圖 。繪制原理圖的過程中，要注意選 擇合適的元件封裝。本系中所需按鍵較多故采用矩陣鍵盤， P0 口無內(nèi)部上拉電阻，故應(yīng)在外部加上，此外，為使數(shù)碼管足夠量，用一個三極管進行驅(qū)動。本設(shè)計中，由于系統(tǒng)硬件較簡單，直接用各個I/O 口控制各個模塊，而無需經(jīng)地址譯碼。 12 12 圖 從上向下運行時仿真圖 如圖 為電梯從 1 樓到 2 樓的情況。 系統(tǒng)仿真圖如圖 。 仿真采用 Proteus 軟件， Proteus 軟件能完成原理 圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真 。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。 Proteus 是世界上著名的 EDA工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。 Proteus 軟件的簡介 Proteus軟件是英國 Labcenter electronics公司出版的 EDA 工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術(shù)有限公司）。運行 Keil 軟件需要 Pentium 或以上的 CPU，16MB 或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN202 WINXP 等操作系統(tǒng)。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于 MCS51 單片機的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51 系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。 9 9 圖 程序流程圖 系統(tǒng)子程序流程圖如圖 。 8 8 圖 系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng) PCB 圖 如圖 為系統(tǒng) PCB 圖。 圖 電機模塊 系統(tǒng)總電路原理圖 基于單片機 的 三層電梯系統(tǒng) 原理圖 如圖 。按鍵的輸入引起電平變化，通過單片機控制數(shù)碼管顯示，電梯上下行。其軟件驅(qū)動、硬件電路調(diào)試非常簡潔方便，而且價格便宜，能滿足本設(shè)計的要求。此模塊采用蜂鳴提示音提示。當電梯運行時， LED 燈亮；到達目標樓層， LED燈滅。 圖 樓層顯示模塊 如圖 。此模塊 采用數(shù)碼管顯示電梯所到的目標樓層，以及上行下行狀態(tài)，上 6 6 行顯示為“ E”，下行顯示為“ F”。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 ALE/PROG： ALE/PROG 是地址鎖存允許 /編程引腳。 XTAL1 是反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入引腳， XTAL2 是來自反向振蕩器的輸出。晶振工作時，如果在此引腳上持續(xù)出現(xiàn)至少兩個機器（晶振的 12 個振蕩周期為一個機器周期）的高電平就會使單片機復位。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 P3 口輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 輸入。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 P2 的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 輸入。 P1 口作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 輸入。校驗時，要求外接上拉電阻。 STC89C52 的引腳功能 P0 口： P0 口是漏極開路的 8 位并行雙向 I/O 口，也是地址 /數(shù)據(jù)總線復用口。其最小系統(tǒng)如圖 。而方案二的控制系統(tǒng)適用于較簡單的電梯控制系統(tǒng)，因為這次設(shè)計的內(nèi)容是 3 層電梯控制系統(tǒng)，所以選用方案二。其總體框圖如圖 。 圖 方案一總體框圖 3 3 方案二：一片單片機為主控制器的方案。每層的控制系統(tǒng)分別由一個單片機控制，然后通過主控制器和副控制器之間的通訊，實現(xiàn)電梯系統(tǒng)的控制。 總體方案的論證與選擇 方案一：多片單片機控制方案。硬件設(shè)計簡單可靠，結(jié)合軟件，基本實現(xiàn)電梯運行的模擬。 2 總體設(shè)計方案 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計一個基于 STC89C52 單片機 的三層電梯系統(tǒng)。電梯的應(yīng)用將會不斷拓展，款式將各種各樣，目的就是為了滿足人們的多種多樣的需求。 【關(guān)鍵詞】 STC89C52 電梯系統(tǒng) 數(shù)碼顯示 控制 1 前言 隨著我國城市化進程的日益加快，電梯已經(jīng)融入了我們的生活，電梯被應(yīng)用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以及居民住宅大樓等。軟件部分使用 C 語言，利用查詢方式來檢測用戶請求的按鍵信息，根據(jù)電梯運行到相應(yīng)樓層時，模擬按鍵引起電平變化，送到單片機計數(shù)來確定樓層數(shù)，并送到數(shù)碼管進行顯示。 1 1 基于單片機三層電梯系統(tǒng)設(shè)計 【摘要】 本設(shè)計是以 STC89C52單片機為核心的三層電梯模擬控制系統(tǒng)。 硬件部分主要由單片機最小系統(tǒng)模塊、電梯內(nèi)外電路按鍵矩陣模擬檢測模塊、樓層顯示數(shù)碼管模塊、電梯上下行顯示模塊等 4 部分組成。 利用單片機設(shè)計電梯控制系統(tǒng)，具有成本低、通用性強、靈活性大及易于實現(xiàn)復雜控制等優(yōu)點。因為電梯的高效、方便、快捷，所以電梯受到了大家的熱烈歡迎。電梯將是現(xiàn)代人不可或缺的代步工具，隨著科技的不斷進步，經(jīng)濟的深入發(fā)展，科技將引領(lǐng)電梯進行質(zhì)的飛躍，電梯將越來越智能，越來越安全穩(wěn)定。以單片機作為控制核心，根據(jù)電梯運行到相應(yīng)樓層時，模擬按鍵引起電平變化，送到單片機計數(shù)來確定樓層數(shù)，控制電機轉(zhuǎn)動，并送到數(shù)碼管進行顯示。 設(shè)計要求 （ 1）每層電梯入口處都有上下請求按扭，電梯內(nèi)設(shè)有乘客到達樓層的請求開關(guān) ； 2 2 （ 2）設(shè)有電梯所處位置指示裝置以及電梯運行模式（升降或下降）指示裝置 ； （ 3）上一層樓的時間和等待時間為 4 秒，延時時間為 1 秒 ； （ 4）能記憶電梯內(nèi)外的所有請求信號，并按照電梯運行規(guī)則次序響應(yīng)，每個信號保留至執(zhí)行后 清除 ； （ 5）電梯初始狀態(tài)為 1 樓等待 。這種方案是使用多片單片機，其中一片是作為主控制器。其總體框圖如圖 。本設(shè)計是采用一片單片機控制所有的按鍵、數(shù)碼管、電機、蜂鳴器等，并對以上所有信號進行處理。 圖 方案二總體框圖 通過比較可知道，方案一的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)雖然簡單明了，各個系統(tǒng)之間相互獨立也便于維護和修檢，但是適用于多層電梯系統(tǒng)，并且此系統(tǒng)使用多片單片機聯(lián)調(diào)相對方案二來說比較復雜。 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 STC89C52 是宏晶科技推出的新一代高速 /低功耗 /超強抗干擾的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051 單片機， 12 時鐘 /機器周 期和 6 時鐘 /機器周期可以任意選擇。 4 4 圖 STC89C52 單片機最小系統(tǒng) SCT89C52 的主要特性 1，增強型 8051 單片機； 2，工作頻率范圍為 040MHz； 3， 32 個雙向 I/O 口； 4， 3 個 16 位定時 /計數(shù)器； 5，外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路 6，低功耗空閑和掉電模式。作為輸出端口時， 每個引腳能能驅(qū)動 8 個 TTL負載；在訪問外 部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時， P0 口也可以提供低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)的復用總線；在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。 5 5 P1 口： P1 口是具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向并行 I/O 口。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 P2 口： P2 口是具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向并行 I/O 口。對端口 P2 寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 P3 口： P3 口是具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向并行 I/O 口。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重 要的用途是它的第二功能。 RST： RST 是復位信號輸入引腳。 XTAL1 和 XTAL2： XTAL1 和 XTAL2 是片內(nèi)振蕩器輸入 /輸出引腳。 PSEN： 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號。 EA/Vpp： 外部訪問允許。 顯示電路設(shè)計 如圖 。此模塊雖功耗大，但其軟件驅(qū)動簡單，硬件電路調(diào)試方便，價格便宜，亮度大，能滿足本設(shè)計的要求。 LED 顯示運行情況。 圖 LED 顯示模塊 聲音提示模塊 如圖 。電梯運行前，有超重、故障、緊急情況時，蜂鳴器有警報聲；到達目標樓層時，蜂鳴器有短提示音。 圖 聲音提示模塊 7 7 按鍵模塊 如圖 。 圖 按鍵模塊 電機模塊 如圖 所示，當電梯需要上下行，電機轉(zhuǎn)動，同時 LED 燈亮。主要用于繪制 PCB 電路印刷板。 圖 系統(tǒng) PCB圖 4 系統(tǒng)程序設(shè)計 系統(tǒng)總體設(shè)計程序流程圖如圖 。 圖 子程序流程圖 10 10 5 系統(tǒng)調(diào)試 軟件調(diào)試 Keil 軟件的簡介 單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)?CPU 可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編， 另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器 、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起 。掌握這一軟件的使用對于使用 51 系列單片機的愛好者來說是十分必要的，如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機也很可能只支持該軟件），即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。它不僅具有其它 EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應(yīng)用