【正文】 目前通訊是個(gè)難點(diǎn)，可能導(dǎo)致電梯運(yùn)行過程不夠穩(wěn)定。這種方案的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，各個(gè)系統(tǒng)之間相互獨(dú)立便于維護(hù)和修檢。 方案確立 （ 1）主控芯片選擇 方案一：多片單片機(jī)控制方案。 通過單片機(jī)控制電梯在上升過程中只響應(yīng)上升呼叫，下降過程中只響應(yīng)下降呼叫。采用行列式矩陣鍵盤矩陣作為外呼內(nèi)選電路，由于是 4 層樓，故選用 4 42 矩陣鍵盤。根據(jù)問題的提出、意義和文獻(xiàn)綜述，本課題研究的具體內(nèi)容包括以下四個(gè)方面： （ 1）對(duì)電梯系統(tǒng)常用的控制方法的研究 （ 2）電梯控制 系統(tǒng)硬件組成及其原理 （ 3）電梯的單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) （ 4）電梯在信號(hào)傳輸中遇到的問題 2 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思路 本次設(shè)計(jì)的基本思想是采用 AT89C52 單片機(jī)作為核心，利用其豐富的 I/O 接口與外圍電路配合進(jìn)行控制。通過單片機(jī)輸出電壓通過驅(qū)動(dòng)電路然后控制電梯拖動(dòng)。 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是以單片機(jī)為主控制器的電梯控制系統(tǒng)。 五、課題分析及設(shè)計(jì)思路 課題研究的內(nèi)容 隨著科技的發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的不斷進(jìn)步，將使得將來電梯的體積大大減小，功能不斷完善，過程的控制更平穩(wěn)、可靠、抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件被機(jī)結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。控制端用 LED模塊顯示電梯運(yùn)行情況。 四、 課程設(shè)計(jì)題目及要求 題目：基于單片機(jī)的電梯控制器研制 要求：采用單片機(jī)控制的方法，設(shè)計(jì)一個(gè)能自動(dòng)控制一臺(tái)電梯的控制電路。 要求程序結(jié)構(gòu)合理，程序簡(jiǎn)明易懂，有必要的注釋。 要求通過自制 PCB 板、或萬(wàn)能板、或面包板設(shè)計(jì)實(shí)物。1 一、課程設(shè)計(jì)的性質(zhì)和目的 通過課程設(shè)計(jì)，進(jìn)行硬軟件設(shè)計(jì)的方法和技能訓(xùn)練，鞏固在課堂上學(xué)到的有關(guān)硬件電路設(shè)計(jì)和相應(yīng)程序設(shè)計(jì)的基本知識(shí)和基本方法，通過具體課題的訓(xùn)練，達(dá)到能獨(dú)立閱讀、查閱資料、軟硬件設(shè)計(jì)和調(diào)試完善特定功能的目的。 二、課程設(shè)計(jì)的要求 遵循硬件設(shè)計(jì)模塊化。 程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化。 三、主要儀器設(shè)備及軟件 PC機(jī)、 Keil軟件、 ALTIUM DESINGERS09(PROTEL99)、 Proteus 7繪圖軟件及仿真等。有語(yǔ)音提示。 PCB制板并編寫各子程序。因此微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)將 會(huì)成為電梯運(yùn)行中的關(guān)鍵技術(shù)。本來電梯系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)，由于能力和經(jīng)驗(yàn)有限，所以只能實(shí)現(xiàn)基本的功能如：層站呼叫、自動(dòng)停層、轎廂命令響應(yīng)等。在此，本文以五層電梯為研究對(duì)象，選用 52 單片機(jī) (該機(jī)芯片選為 AT89C52)作為其控制器，研究微機(jī)控制梯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。采用延時(shí)函數(shù)來控制電梯的位置校驗(yàn)，采用數(shù)碼管靜態(tài)顯示來實(shí)時(shí)顯示電梯所在樓層。當(dāng)電梯到達(dá)目的樓層時(shí)電機(jī)停止，此時(shí)即可進(jìn)、出乘客，乘客進(jìn)入電梯之后可選擇去哪一層，然后電梯根據(jù)乘客的選擇判斷去哪一層，繼續(xù)運(yùn)行。電梯的正常運(yùn)行通過單片機(jī)的控制來實(shí)現(xiàn)。這種方案是使用多片單片機(jī)，其中一片是作為主控制器，另外設(shè)置了轎廂控制系統(tǒng)，每層的控制系統(tǒng)分別由一個(gè)單片機(jī)控制，然后通過主控制器和副控制器之間的通訊，實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的控制。所以根據(jù)功能要求需要選用 5 片 AT89C51 單片機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)該電梯的功能。 方案二 ：采用 CPLD 器件作為控制中心，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作進(jìn)行統(tǒng)一管理，但這種方案要求平時(shí)有很多的知識(shí)積累和較強(qiáng)的專業(yè)水平，實(shí)現(xiàn)起來比較困難且器件較貴，不符合經(jīng)濟(jì)要求，而且升降電機(jī)的控制，運(yùn)行時(shí)間的測(cè)量、顯示等還需要單片機(jī)的配合。 MCU 采用一個(gè)單片機(jī)控制所有的按鍵、數(shù)碼管顯示、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)、傳感器的輸出信號(hào)等，并對(duì)以上所有信號(hào)進(jìn)行 處理。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。 權(quán)衡以上方案的分析，采用方案四。點(diǎn)陣式液晶顯示器屬于低功耗器件，但其價(jià)格 較貴。雖功耗大，但其軟件驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單，硬件電路調(diào)試方便，價(jià)格便宜，亮度大，能滿足本設(shè)計(jì)的要求。 （ 3） 聲音提示模塊 方案一：采用美國(guó) ISD公司的 2590語(yǔ)音芯片，該語(yǔ)音芯片錄放時(shí)間為 90 秒。它的最大特點(diǎn)在于片內(nèi) E2PROM 容量為 480K，所以錄放時(shí)間長(zhǎng)；有 10個(gè)地址輸入端，尋址能力可達(dá) 1024 位；最多能分 600 段；設(shè)有 OVF（溢出）端，便于 多個(gè)器件級(jí)聯(lián)。 以上兩種方案中，選擇方案二。步進(jìn)電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別主要就在于其脈沖驅(qū)動(dòng)的形式，步進(jìn)電機(jī)不需要 A/D 轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)化成為角位移。在應(yīng)用中，步進(jìn)電機(jī)可以同時(shí)完成兩個(gè)工作，其一是傳遞轉(zhuǎn)矩，其二是傳遞信息，升降精度很高。直流電機(jī)在高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的系統(tǒng)中經(jīng)常使用到。 實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制電梯的主要方法 首先，對(duì)實(shí)際的電梯系統(tǒng)進(jìn)行模擬，一般情況下，一個(gè)電梯應(yīng)該具備相關(guān)按鍵、顯示二極管、數(shù)碼 管等，由于這是一個(gè)調(diào)度模塊，故沒有設(shè)計(jì)具體的轎廂等機(jī)械部分。由于其有諸多按鍵和顯示環(huán)節(jié)，而單片機(jī)的 I/O 口管腳資源實(shí)在有限，故需要 I/O口擴(kuò)展，用以管理二極管；同時(shí)要有專門的按鍵控制芯片，從而便于按鍵管理。 同時(shí)，如果每個(gè)選層按鈕都采用獨(dú)立的按鍵設(shè)置，可以很大程度上簡(jiǎn)化掃描按鍵程序，采集信號(hào)也容易得多，但是由于單片機(jī)接口有限，模 擬電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)所需按鍵較多，如此會(huì)有接口不足的問題，所以本設(shè)計(jì)采用 4 4 按鍵矩陣開關(guān)電路作為外呼內(nèi)選呼叫控制。 軟件方面至于采用中斷方式還是采用查詢的方式來檢測(cè)用戶的請(qǐng)求信息，可根據(jù)具體的設(shè)計(jì)方案來確定，同時(shí)要想準(zhǔn)確地采集按鍵請(qǐng)求狀態(tài)，就必須時(shí)時(shí)刻刻調(diào)用鍵盤矩陣掃描程序，也就增加了軟件編程的難度。實(shí)際電梯控制系統(tǒng)每層裝有一個(gè)傳感器，從而判斷車廂所在位置，本模型使用延時(shí)函數(shù)對(duì)電梯運(yùn)行樓層數(shù)進(jìn)行控制。軟件部分使用 kiel 作為開發(fā)環(huán)境，用 C 語(yǔ)言進(jìn)行編程，采用查詢方式來檢測(cè)用戶請(qǐng)求的按鍵信息并相應(yīng)相應(yīng)的函數(shù)。單片機(jī)之所以如此受歡迎在于其廉價(jià)的成本和可靠地運(yùn)行性能。 本電路主要由 6 大部分電路組成：鍵盤電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、樓層顯示電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)顯示電路、目的樓層顯示電路、警報(bào)電路。電路復(fù)位后樓層顯示數(shù)字 1 表示電梯此時(shí)在一樓，顯示電路數(shù)碼管顯示，電梯樓層位置是由延時(shí)電路控制的，延時(shí)電路包括 3 秒延時(shí)和 5秒延時(shí)，每層之間通過 5 秒延時(shí)控制即每延時(shí)5 秒表示電梯走了一層， 3 秒延時(shí)是控制電梯的開門時(shí)間， 3 秒延時(shí)后電梯關(guān)門繼續(xù)運(yùn)行。鍵盤電路采用 4 4 鍵盤矩陣共 16 個(gè)按鍵分，其中 8 個(gè)按鍵是各層樓外呼按鍵， 5個(gè)按鍵是電梯內(nèi)部的選擇鍵。 總體方框圖如圖 0 4 圖 0