【正文】 、最簡(jiǎn)單的運(yùn)行功能，以便解決其它問題。(2) 非平層區(qū)狀態(tài)非平層區(qū)狀態(tài)相對(duì)于平層狀態(tài)來說相對(duì)簡(jiǎn)單，主要完成電梯在運(yùn)行途中系統(tǒng)通過CAN總線與呼梯、轎廂的通信，提出登記樓層呼叫情況，并計(jì)算電梯運(yùn)行目標(biāo)樓層，決定電梯運(yùn)行的速度和方向，以及計(jì)算即將到達(dá)的目的地是否停車等任務(wù)。如果電梯到達(dá)運(yùn)行目的樓層，系統(tǒng)進(jìn)入停車模式。1. 正常運(yùn)行電梯正常運(yùn)行部分是電梯運(yùn)行的主要部分，他占據(jù)了整個(gè)電梯運(yùn)行的大部分運(yùn)行時(shí)間，按運(yùn)行狀態(tài)來說大致可分為平層區(qū)狀態(tài)和非平層區(qū)狀態(tài)。以下對(duì)電梯控制系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行具體分析。總的來說，系統(tǒng)按運(yùn)行上來說可分為正常運(yùn)行、非正常運(yùn)行兩大框架結(jié)構(gòu)，按功能上又可分為開關(guān)門、上下運(yùn)行等功能部分。電梯主控系統(tǒng)，是一個(gè)功能繁多，運(yùn)行復(fù)雜的控制系統(tǒng)。接收轎廂控制器送來的內(nèi)選信號(hào)，執(zhí)行內(nèi)選外呼指令，向轎廂控制器、呼梯控制器發(fā)送樓層指示信號(hào)，實(shí)施安全保護(hù)等。不但要保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而且要在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)所有的任務(wù)進(jìn)行響應(yīng)。 電梯控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu),如圖21所示。通信速率可達(dá)1Mbps/40m，直接傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km/kbps。4. 控制器之間的通信方式主控制器、轎廂控制器和呼梯控制器之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線之一的CAN總線進(jìn)行通信，各控制器之間只需一對(duì)雙絞線通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接即可，安裝極為方便。3. 呼梯它是每一層樓的呼叫裝置，給出每一樓層的呼叫請(qǐng)求信息，并且顯示電梯當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。曳引機(jī)通過鋼絲牽引轎廂的上下運(yùn)行，用于運(yùn)送乘客。一般主控器和位于樓房的頂部電梯機(jī)房?jī)?nèi)的電梯動(dòng)力裝置曳引機(jī)構(gòu)成了整個(gè)電梯控制系統(tǒng)的核心。本次課題研究開發(fā)的智能電梯控制系統(tǒng)可分為四個(gè)主要部分：1. 主控制器即電梯控制器。這樣，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電纜的插接化，并大大減少井道中電纜數(shù)量，減少布線工作量和維護(hù)成本。 電梯控制系統(tǒng)控制策略、方法及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電梯控制系統(tǒng)控制策略、方法隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，電梯的分布式控制成為了可能。隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)已成為計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中最具活力的一個(gè)分支，并取得了巨大的進(jìn)步，突出表現(xiàn)為嵌入式微處理器和嵌入式微控制器技術(shù)在控制系統(tǒng)中的大量運(yùn)用。即使設(shè)計(jì)完成以后，用戶通常也不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套交叉開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)。(5) 為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)芯片或處理器的內(nèi)部存儲(chǔ)器件中，而不存儲(chǔ)于外部的磁盤等載體中。(4) 嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率的設(shè)計(jì)，在保證穩(wěn)定、安全、可靠的基礎(chǔ)上量體裁衣，去除冗余，力爭(zhēng)在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能。(3) 嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，它的升級(jí)換代也和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行。(2) 嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體工業(yè)、電子技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與各領(lǐng)域的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中。由于嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用于特定環(huán)境下執(zhí)行面對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用系統(tǒng)，所以不同于通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的多樣化和適用性。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件和應(yīng)用程序編程。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是可獨(dú)立工作的“器件”[5]。它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視和管理等功能。然而，由于嵌入式系統(tǒng)的軟件越來越復(fù)雜，需要一個(gè)高效率、高可靠性的、實(shí)時(shí)的底層操作系統(tǒng)軟件來管理系統(tǒng)中的各個(gè)設(shè)備及任務(wù)。對(duì)電梯控制系統(tǒng)功能要求越高，控制程序就必然越復(fù)雜，引入嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺(tái)可以優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)可靠性、實(shí)時(shí)性和編程的靈活性，將是智能電梯控制系統(tǒng)開發(fā)的必需環(huán)節(jié)[4]。目前國內(nèi)的電梯控制系統(tǒng)還是以PLC和8位單片機(jī)為主，軟件編程采用的還是以無嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的單任務(wù)循環(huán)的前后臺(tái)編程方式，使得電梯控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和軟件編程的靈活性已不能滿足電梯系統(tǒng)功能和速度的要求。使得電梯控制系統(tǒng)安裝更加靈活，方便。(6) 可以減少控制裝置的占地面積。不但可以裝配用于新的電梯產(chǎn)品，還可以用來改造舊電梯控制系統(tǒng)，并能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。(3) 可以實(shí)現(xiàn)故障顯示，使得維修方便，減少故障時(shí)間，提高運(yùn)行率，而且調(diào)速靈活，提高電梯的舒適感。(1) 可以實(shí)現(xiàn)無觸點(diǎn)邏輯線路，提高系統(tǒng)可靠性，降低維修費(fèi)用，提高產(chǎn)品質(zhì)量。以嵌入式微處理器為核心控制器的嵌入式系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)嶄新領(lǐng)域，以其簡(jiǎn)潔、高效等特點(diǎn)越來越多地受到人們的廣泛關(guān)注。 智能電梯在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)各樓層與控制器之間采用以PLC為控制核心的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接方式，每個(gè)呼叫器都有一套數(shù)據(jù)線與主控器相連，當(dāng)電梯樓層數(shù)比較多時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)有大量的數(shù)據(jù)線需要連接，使得電梯的安裝、維護(hù)比較麻煩。另外，嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)日趨工程化，產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間不斷縮短，也迫使管理人員尋找一種有利于程序繼承性、標(biāo)準(zhǔn)化、多人并行開發(fā)的管理方式。在這種形勢(shì)之下，由專業(yè)人員編寫滿足大多數(shù)用戶需要的高性能實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)內(nèi)核成為一種必然結(jié)果。隨著嵌入式處理器能力的提高和應(yīng)用程序功能的復(fù)雜化和精細(xì)化，迫使應(yīng)用程序必然需要?jiǎng)澐譃槎鄠€(gè)重要性不同的任務(wù)，在各任務(wù)間優(yōu)化地分配CPU時(shí)間和系統(tǒng)資源，同時(shí)還要保證實(shí)時(shí)性。因此，許多學(xué)者主張以應(yīng)用為中心把計(jì)算機(jī)劃分為兩類：通用計(jì)算機(jī)(典型的如PC)和嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設(shè)備，如掌上PDA、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、電視機(jī)頂盒、手機(jī)上網(wǎng)、數(shù)字電視、多媒體、汽車、微波爐、數(shù)字相機(jī)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、電梯、空調(diào)、安全系統(tǒng)、自動(dòng)售貨機(jī)、蜂窩式電話、消費(fèi)電子設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化儀表與醫(yī)療儀器等。s attention. This paper embedded in a realtime operating system based on CAN bus distributed intelligent elevator control system of the background, to highperformance embedded microprocessors as the core, using realtime operating system embedded in the μC/OS—Ⅱ Optimize the allocation of tasks between the CPU time and system resources, simplified software programming, and ensure the system39。本設(shè)計(jì)重點(diǎn)討論了電梯變頻驅(qū)動(dòng)部分的電路設(shè)計(jì)，及應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)。電梯控制系統(tǒng)硬件上采用嵌入式微處理器作為控制核心，以現(xiàn)場(chǎng)總線作為通訊總線，各控制器之間只需一對(duì)絞線通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接即可，安裝極為方便，對(duì)于不同的樓層數(shù)的控制系統(tǒng)只需在現(xiàn)場(chǎng)總線中加入相應(yīng)數(shù)目的呼梯控制器即可，主控器硬件軟件不需做任何改動(dòng)。摘 要嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)嶄新領(lǐng)域，以其簡(jiǎn)潔、高效等特點(diǎn)越來越多地受到人們的廣泛關(guān)注。本文以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在一種基于CAN總線的分布式智能電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用為背景，以高性能的嵌入式微處理器為核心，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ在各任務(wù)間優(yōu)化地分配CPU時(shí)間和系統(tǒng)資源，簡(jiǎn)化了軟件編程，保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，提高了系統(tǒng)的可靠性。使得電梯控制系統(tǒng)安裝更加靈活、方便。關(guān)鍵詞 智能電梯控制系統(tǒng) DSP 嵌入式系統(tǒng)AbstractRealtime embedded systems, as puter application of a new area, with its simple, efficient, and other characteristics are more and more people39。s realtime and increase the reliability of the system.Lift control is adopt to implant the dyadic microprocessor on system hardware as controlling core, the highway is the munication highway with the scene, every requires a pair of stranded conductor to go to the lavatory extremely by the fact that network topology structure connection being ok , assembling between the controller , the ladder controller is ok, the master control implement hardware software bu xu makes any to breathing out that be unlike storey number navar requires to add the corresponding number in scene highway change. Feasible lift control system installation is more nimble , convenient.Design that the wiring design concentrating on having discussed that electric elevator frequency conversion drives a part moves originally, and apply realtime operating system embedded in the μC/OS—Ⅱof system programming.Key words smart elevator control system DSP embedded systems目 錄摘 要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 緒論 1 引言 1 智能電梯在國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1 嵌入式系統(tǒng) 2第2章 系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì) 5 電梯控制系統(tǒng)控制策略、方法及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 電梯控制系統(tǒng)控制策略、方法 5 電梯控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 電梯主控制器的功能設(shè)計(jì) 6第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 芯片DSP56F8025MFBE 9 控制器組成框圖 11 控制器的模塊單元功能介紹 11 整流濾波單元 11 逆變單元 12 電機(jī)速度及轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)單元 13 控制電路電源模塊 13 看門狗模塊 15 低電壓復(fù)位模塊 16 電流檢測(cè)模塊 16 故障報(bào)警模塊 17 編程與仿真接口 19第4章 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 19 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 19 μC/OS—Ⅱ的基本功能介紹 20 μC/OS—Ⅱ?qū)崿F(xiàn)對(duì)智能電梯控制系統(tǒng)的管理 23 主程序流程 23 初始化模塊 24 中斷模塊 25 開關(guān)量輸入模塊 26 故障處理模塊 27 正常工作模塊 28 檢修工作模塊 29 消防狀態(tài)工作模塊 29 CAN總線接收的數(shù)據(jù)處理模塊 30 31 31結(jié) 論 33致 謝 34參考文獻(xiàn) 35附 錄 1 37附 錄 2 41 第1章 緒論 引言隨著信息技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及，從消費(fèi)電器到工業(yè)設(shè)備，從民用產(chǎn)品到軍用器材，嵌入式系統(tǒng)被應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)、手持通信設(shè)備、國防軍事、消費(fèi)電子和自動(dòng)化控制等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿κ蛊涑蔀?1世紀(jì)的應(yīng)用熱點(diǎn)之計(jì)算技術(shù)在各行各業(yè)不斷滲透，嵌入式計(jì)算機(jī)在應(yīng)用數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)意義上的計(jì)算機(jī)，它廣泛應(yīng)用干制造業(yè)、通訊、儀表、汽車、軍事、航空航大和消費(fèi)類電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。按照這種分類，目前嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元[1]?？坑脩糇砸丫帉懸粋€(gè)實(shí)現(xiàn)上述功能的內(nèi)核一般是不現(xiàn)實(shí)的，而這種需求又是相當(dāng)普遍的。對(duì)程序?qū)崟r(shí)性和可靠性要求的提高也是RTOS發(fā)展的一個(gè)原因。從長遠(yuǎn)的意義上來講，RTOS的推廣能夠帶來嵌入式系統(tǒng)軟件工業(yè)更有效、更專業(yè)化的分工，減少社會(huì)重復(fù)勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率[2]。特別是不同樓層數(shù)的控制系統(tǒng)需要有相應(yīng)輸入輸出點(diǎn)數(shù)的主控制器相匹配，通用性差，給生產(chǎn)帶來許多不便[3]。而且在工業(yè)控制系統(tǒng)中已得到了廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)，具有很大的優(yōu)越性。(2) 編制控制程序靈活性大，可以適應(yīng)各種不同的功能要求。(4) 使得電梯控制系統(tǒng)體積減小，成本降低，節(jié)省能源，可靠性提高，通用性強(qiáng)，靈活性答，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜功能。(5) 便于實(shí)現(xiàn)電梯群控系統(tǒng)的管理，合理調(diào)配電梯，提高電梯運(yùn)行效率，節(jié)約能源，縮短候梯時(shí)間。電梯控制系統(tǒng)硬件上采用嵌入式微處理器作為控制核心，以現(xiàn)場(chǎng)總線作為通訊總線，各控制器之間只需一對(duì)雙絞線通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)連接即可，安裝極為方便，對(duì)于不同樓層數(shù)的控制系統(tǒng)只需在現(xiàn)場(chǎng)總線中加入相應(yīng)數(shù)目的呼梯控制器即可，主控器硬件軟件不需做任何改動(dòng)。但是隨著對(duì)電梯運(yùn)行速度、邏輯功能的要求越來越高，常用的8位、16位單片機(jī)已逐漸不能滿足快速處理、實(shí)時(shí)響應(yīng)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高效、簡(jiǎn)潔的需求。隨著各種高速、高集成的嵌入式處理器的飛速發(fā)展，包括嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)在內(nèi)的嵌入式處理器廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)，其中TMS32OCZooo系列DSP的體系結(jié)構(gòu)專為實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)信號(hào)處理而設(shè)計(jì)，所配置的片內(nèi)外設(shè)為電梯控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了理想的解決方案。 嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的。嵌入式系統(tǒng)(Bmbedded System)是以應(yīng)用為中心和以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的，并且軟硬件是可裁減的，能滿足應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、成本、體積、功耗等指標(biāo)的嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單地說，嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與