【正文】 門，可以起到提高電平值的作用。，三組擴(kuò)展管腳均得到了充分的利用。在本設(shè)計中，8255與單片機(jī)間的通信采取的時模擬時序的方法。相應(yīng)的控制器也分為A組控制器與B組控制器，各組控制器的作用如下：(1)A組控制器：控制A口與上C口的輸入與輸出。(3)C口：編號為PC0～PC7，用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)，當(dāng)8255工作于應(yīng)答I/O方式時，C口用于應(yīng)答信號的通信。各通道的引腳編號如下：(1)A口：編號為PA0～PA7，用于8255向外設(shè)輸入輸出8位并行數(shù)據(jù)。當(dāng)CPU要對8255進(jìn)行讀、寫操作時，必須先向8255發(fā)片選信號選中8255芯片，然后發(fā)讀信號或?qū)懶盘枌?255進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的操作。(2)地址總線AB：編號為A0～A1，用于選擇A、B、C口與控制寄存器。此外CPU要對8255進(jìn)行讀、寫與片選操作，所以控制線為片選、復(fù)位、讀、寫信號。與CPU連接部分根據(jù)定義，8255能并行傳送8位數(shù)據(jù)，所以其數(shù)據(jù)線為8根D0～D7。同時必須具有與外設(shè)連接的接口A、B、C口。 GND：電源地線。PC7～PC0(port C)：C口輸入/輸出信號線。PA7～PA0(port A)：A口輸入/輸出信號線。(write)：寫入信號線，低電平有效時，允許數(shù)據(jù)寫入。A1, A0(port address)：地址線，用來選擇內(nèi)部端口。圖2. 1　單片機(jī)最小系統(tǒng)　82C55引腳分布D7～D0(data bus)：三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)線，與CPU數(shù)據(jù)總線連接，用來傳送數(shù)據(jù)。 其各口功能可由軟件選擇，使用靈活，通用性強(qiáng)。　可編程I/O擴(kuò)展芯片82C55模塊8255是Intel公司生產(chǎn)的可編程并行I/O接口芯片，有3個8位并行I/O口。每次復(fù)位后，單片機(jī)的程序都會從第一條開始從新執(zhí)行。復(fù)位電路采取的為手動按鍵復(fù)位電路，由電容C13，電阻R1R12和開關(guān)RESET組成，當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位引腳RESET出現(xiàn)2個機(jī)器周期以上的高電平時，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。它的速率就是單片機(jī)的工作速率，簡單地說，沒有晶振，就沒有時鐘周期，沒有時鐘周期，就無法執(zhí)行程序代碼，單片機(jī)就無法工作。在本設(shè)計中，最小系統(tǒng)應(yīng)該包括：單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路等。而現(xiàn)在最強(qiáng)大的單片機(jī)系統(tǒng)甚至可以將聲音、圖像、網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜的輸入輸出系統(tǒng)集成在一塊芯片上。盡管他的大部分功能集成在一塊小芯片上，但是它具有一個完整計算機(jī)所需要的大部分部件：CPU、內(nèi)存、內(nèi)部和外部總線系統(tǒng)，目前大部分還會具有外存。并考慮到電路板的面積與價格問題，一些芯片與二極管、電阻等用的是貼片封裝?？紤]到電梯會有多個按鍵，而傳統(tǒng)的依據(jù)單片機(jī)自身的I/O口布局鍵盤的方法顯然也是不可行的，故本設(shè)計選擇了典型的管理鍵盤的芯片82C79，其重要意義不僅在于減輕了單片機(jī)I/O口的開支負(fù)擔(dān)，而且可以代替單片機(jī)完成各個按鍵的鍵值編寫工作，單片機(jī)只要從其FIFO寄存器中直接讀取鍵值即可得知哪個按鍵被按下，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的操作。在此，我選擇了擴(kuò)展I/O口最典型的芯片82C55?！∮布酒倪x擇合理的硬件設(shè)計是一個設(shè)計成功的基石，所以在設(shè)計之初，我便把自己的主要任務(wù)集中于籌劃硬件的搭建工作，當(dāng)然其中需要兼顧軟件設(shè)計的需求。而且，電梯還要有人性化的顯示，如哪個按鈕按下了，就把它對應(yīng)樓層按鈕的二極管點亮，還要有一個數(shù)碼管實時顯示電梯所在層數(shù)，用發(fā)光二極管組成的上下箭頭來表示電梯當(dāng)前的運行方向等等。第三章，以硬件的物理連接作為基石，以讀寫芯片內(nèi)部數(shù)據(jù)與命令寄存器作為基礎(chǔ)，以電梯判決函數(shù)作為核心，本章詳細(xì)地講述了軟件系統(tǒng)的工作原理，并對各個重要函數(shù)都有相關(guān)的說明。第二章，詳細(xì)地闡述了設(shè)計中所用到的各個模塊的硬件電路及其工作原理。 本文內(nèi)容安排在本設(shè)計制作的過程中，我查閱閱了大量的相關(guān)資料、期刊，并在導(dǎo)師的指導(dǎo)幫助下仔細(xì)地進(jìn)行了斟酌。這個設(shè)計的成品應(yīng)該可以作為真實電梯的控制系統(tǒng)一樣，遵守以下兩個原則：一是高效性，二是人性化。 設(shè)計功能要求本設(shè)計是為一八層電梯設(shè)計一調(diào)度系統(tǒng)，即使電梯能夠合理高效地運行，完成各樓層顧客的接送任務(wù)。掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機(jī)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(jī)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(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。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(qiáng)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）將這些部份組合在一起?！51的程序開發(fā)軟件Keil單片機(jī)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)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。Altium Designer 在單一設(shè)計環(huán)境中集成板級和FPGA系統(tǒng)設(shè)計、基于FPGA和分立處理器的嵌入式軟件開發(fā)以及PCB版圖設(shè)計、編輯和制造。（Altium Designer完全取代了Protel） Altium Designer Summer 08新增匯入Allegro PCB(*.brd)的轉(zhuǎn)文件功能。新增的庫工具和各種新功能將 Altium Designer 提升成為統(tǒng)一的電子產(chǎn)品開發(fā)解決方案。經(jīng)過一個個的發(fā)現(xiàn)問題、一個個的解決問題，最終做出完美的電梯調(diào)度模塊。最后是使用C語言將規(guī)定程序化，以便電梯真正的運作。為了使硬件簡單化，我選擇了模擬時序的方法讀寫寄存器，這比總線操作的方法節(jié)省了鎖存器。接著，要完成電路圖的設(shè)計，畫出PCB板，焊接相關(guān)器件后進(jìn)行硬件調(diào)試，看是否好用并加以適當(dāng)?shù)母?。由于其有諸多按鍵和顯示環(huán)節(jié)，而單片機(jī)的I/O口管腳資源實在有限，故需要I/O口擴(kuò)展，用以管理二極管；同時要有專門的按鍵控制芯片，從而便于按鍵管理。結(jié)合以上內(nèi)容，本課題的設(shè)計方案步驟如下：關(guān)于硬件部分：首先，對實際的電梯系統(tǒng)進(jìn)行模擬，一般情況下，一個電梯應(yīng)該具備相關(guān)按鍵、顯示二極管、數(shù)碼管等，由于這是一個調(diào)度模塊，故沒有設(shè)計具體的轎廂等機(jī)械部分。根據(jù)此任務(wù)，本課題需要研究的內(nèi)容有：根據(jù)系統(tǒng)的技術(shù)要求，進(jìn)行系統(tǒng)硬件的總體方案設(shè)計；學(xué)習(xí)單片機(jī)的相關(guān)知識，并且加以運用；選擇恰當(dāng)?shù)男酒?，并對其?nèi)部協(xié)議有所掌握，便于應(yīng)用。在現(xiàn)代社會中，電梯已成為人類必不可少的垂直運輸交通工具。電梯是高層建筑中安全、可靠、垂直上下的運載工具，對改善勞動條件、減輕勞動強(qiáng)度起到很大的作用。在我國任何一個城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。1951年，黨中央提出要在天安門安裝一臺由我國自行制造的電梯，天津從慶生電機(jī)廠榮接此任，四個月后不辱使命，順利地完成了任務(wù)。 中國最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國奧的斯公司于1901年安裝的。如今，以美國奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風(fēng)姿，仍在繼續(xù)進(jìn)行電梯新品的研發(fā)，并不斷完善維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)。 生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。第一章　緒論　課題的背景簡介　電梯的歷史與發(fā)展電梯進(jìn)入人們的生活已經(jīng)150年了。一個半世紀(jì)的風(fēng)風(fēng)雨雨，翻天覆地的是歷史的變遷，永恒不變的是電梯提升人類生活質(zhì)量的承諾。150年來，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新——手柄開關(guān)操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機(jī)對話等等，多臺電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運輸能力的優(yōu)勢；變速式自動人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時間；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。調(diào)頻門控、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控、主機(jī)節(jié)能、控制柜低噪音耐用，一款款集納了人類在機(jī)械、電子、光學(xué)等領(lǐng)域最新科研成果的新型電梯競相問世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光輝，人們的生活因此變得更加美好。1932年由美國奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在安全運轉(zhuǎn)著。十一屆三中全會后，沐浴著改革開放的春風(fēng)，我國電梯業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時期。電梯給人們的生活帶來了便利，也為我國現(xiàn)代化建設(shè)的加速發(fā)展提供了強(qiáng)大的保障。電梯的應(yīng)用范圍很廣，可用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以及居民住宅大樓等?！≌n題的主要研究內(nèi)容及設(shè)計步驟本課題的主要任務(wù)是完成一個電梯系統(tǒng)的調(diào)度模塊，即根據(jù)每個樓層不同顧客的按鍵需求，讓電梯做出合理的判斷，正確高效地知道電梯完成各項載客任務(wù)。研究C語言編程，并且規(guī)定電梯的工作規(guī)則，用C語言加以實現(xiàn)；對軟件和硬件進(jìn)行調(diào)試，讓其協(xié)調(diào)工作，完成指定任務(wù)。然后，結(jié)合這些實物，選擇恰當(dāng)?shù)男酒?，并分成若干模塊，安排好各自之間的關(guān)系。在此，我分別選擇了82C55和8279芯片。關(guān)于軟件部分：處于最底層的是對兩個芯片的寄存器讀寫工作，完成后方可進(jìn)行更高層的應(yīng)用程序調(diào)試。然后是關(guān)于電梯調(diào)度時所遵循的原則作出規(guī)定，其必須基于高效與人性化兩個原則。當(dāng)然，二者的關(guān)系并不是分離的，它們是相輔相成，硬件依據(jù)軟件來驗證，軟件依據(jù)硬件來調(diào)試?！≌n題的開發(fā)環(huán)境簡介 　電路圖制作軟件Altium designer Altium Designer 不斷通過為高速設(shè)計提供各種功能來提高用戶生產(chǎn)力，這些功能包括交互式長度調(diào)整和 PCB 層片增強(qiáng)等功能。這款最新的更新程序?qū)⑦M(jìn)一步增強(qiáng)您的能力，讓您能夠在更短的“設(shè)計到制造”周期內(nèi)生產(chǎn)更為尖端、更具創(chuàng)新性的電子產(chǎn)品。 Altium Designer 提供了唯一一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。并集成了現(xiàn)代設(shè)計數(shù)據(jù)管理功能,使得Altium Designer成為電子產(chǎn)品開發(fā)的完整解決方案－一個既滿足當(dāng)前，也滿足未來開發(fā)需求的解決方案。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)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(jī)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(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。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、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。Keil C51 軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編,PLM 語言和 C 語言的程序設(shè)計，界面友好，易學(xué)易用。形象地說，就是要應(yīng)對不同樓層顧客的不同需求，作出合理高效的判斷，使所有顧客在整體運用時間最短的條件下將其運往各自的目的地。而實際電梯所面臨的情況無比復(fù)雜，故本設(shè)計的難點除了硬件上面外，還有對這些復(fù)雜的情況歸類化，分為若干個基本情況，另外是用恰當(dāng)?shù)腃語言描述來表達(dá)這些復(fù)雜的邏輯?，F(xiàn)將論文的章節(jié)安排再次做些簡要的說明：第一章，即緒論部分，先對電梯的背景知識等做些介紹，并且對與本設(shè)計的設(shè)計步驟與重點加以說明，簡單介紹了兩個與畢設(shè)有關(guān)的開發(fā)軟件。其中包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、82C55發(fā)光二極管控制模塊、8279鍵盤控制模塊和串口下載模塊等。第二章　系統(tǒng)的硬件設(shè)計　引言由于電梯要運送不同樓層的客人，所以要有很多按鍵才可以讓滿足不同樓層顧客的需求。而這些零碎的原件，又需要高效的芯片來控制，它們相互之間的物理連接問題這些就是本章所要敘述的硬件設(shè)計部分。由于本設(shè)計所模擬的樓層共有八層，其中所需要控制的器件較多，如每層都需有兩個上下的指示燈，電梯轎廂內(nèi)也需有去幾層的指示燈等，而現(xiàn)有單片機(jī)的管腳資源無法滿足需求，故第一步需要想法擴(kuò)展單片機(jī)的I/O口管腳資源。其可把一組八位I/O管腳擴(kuò)展為PA、PB、PC三組管腳，并通過寄存器對各組管腳進(jìn)行配置，從而滿足了本次設(shè)計的要求。另外，電路板上還有一些擴(kuò)展的子電路模塊，例如MAX232串口下載模塊，U口供電模塊等等，當(dāng)然這些都是方便程序的下載與調(diào)試的?！∮布娐贰纹瑱C(jī)最小系統(tǒng)模塊單片機(jī)是指一個集成在一塊芯片上的完整計算機(jī)系統(tǒng)。同時集成諸如通訊接口、定時器，實時時鐘等外圍設(shè)