【正文】 第1章 方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求（1）設(shè)置電梯的內(nèi)部和外部按鍵，電梯內(nèi)有一到六層的樓層選擇按鍵，每層樓電梯外都有相應(yīng)的上下行選擇按鍵。基于此本次電梯模擬控制以單片機(jī)為核心，結(jié)合外圍的硬件電路，通過(guò)C語(yǔ)言編程控制電梯運(yùn)行。隨著我國(guó)人口老齡化的發(fā)展，一些建造比較早的小區(qū)建筑以及在建的低于七層的建筑對(duì)于電梯的需求日益增加，這樣的樓層需要簡(jiǎn)單便宜的電梯控制，可以大面積的推廣。節(jié)能性主要是控制電梯的能耗，減少電梯系統(tǒng)的慣性和摩擦阻力，合理運(yùn)用對(duì)重和平衡重，而在電梯的運(yùn)行模式中更注重智能化交通模式，比如如何使電梯運(yùn)送最大化量的乘客，如何?？康臉菍幼钌俚?。目前電梯的發(fā)展趨勢(shì)主要有綠色化、節(jié)能化、智能化。在現(xiàn)代社會(huì)中，電梯已成為我們生活不可缺少的一部分[1]。幾乎每個(gè)城市，我們都可以看到電梯被廣泛運(yùn)用在各行各業(yè)。1932年由美國(guó)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(yùn)轉(zhuǎn)著。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電梯控制；步進(jìn)電機(jī)；AT89S52Design of Elevator Control System Based on MCUAbstract： As the process of population aging in china, the elevator needs of the low rise building will be increased. So this article introduces the elevator control system based on AT89S52. This system is general purpose and flexible as well as low cost which can promote to larger areas. This control system simulates the basic functions of the elevator. The users can use the buttons inside and outside to choose which floor to get to. LED Segment displays can show which floor the elevator stops at at present. The LEDs show the rise or descend of the elevator which simulated by the motor rotating in forward or backward direction. This system is mainly divided into hardware part and software part. The hardware part consists of singlechip module, the buttons inside and outside of elevator module, the LED display module, the floor indicator module, electric motor drive module and alarm module. The software part uses C language to program that can solve portability problem. It is easy to modify and invoke the programsKey words: MCU；Elevator control；Stepper motor；AT89S52目 錄前言 1第1章 方案設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)要求 2 方案的比較和論證 2 控制核心選擇 2 鍵盤(pán)選擇 2 3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 3第2章 硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4 單片機(jī)控制模塊 4 4 5 5 電源設(shè)計(jì) 6 6 8 8 8 9 10 11 11 12 報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 13 13 13 14第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案 15 程序設(shè)計(jì)思路 15 主程序流程圖 16 17 17 18第4章 系統(tǒng)軟硬件調(diào)試方案 19 19 19 19 20參考文獻(xiàn) 21致 謝 22附錄A 整體電路原理圖 23附錄B源程序 24IV前言1853年的紐約世界博覽會(huì)，奧的斯向世人展示了其發(fā)明的安全升降梯，自此電梯開(kāi)始在人類(lèi)社會(huì)中得以廣泛的運(yùn)用并深刻影響著人們的生活。本系統(tǒng)主要分為硬件部分和軟件部分，硬件部分主要有單片機(jī)模塊、電梯內(nèi)外按鍵模塊、電梯狀態(tài)指示燈模塊、樓層顯示模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊、報(bào)警模塊等。江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的電梯控制模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱(chēng)： 專(zhuān) 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)教師姓名： 指導(dǎo)教師職稱(chēng)： 二〇一五年 六 月江蘇理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的電梯控制模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要：隨著我國(guó)人口老齡化的進(jìn)程，目前的低層建筑對(duì)電梯的需求會(huì)日趨增加，因此本文設(shè)計(jì)一種基于AT89S52的電梯模擬控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)成本低、通用靈活，可以大面積推廣。本控制系統(tǒng)模擬電梯的基本功能，電梯的內(nèi)外按鍵使用戶(hù)可以選擇電梯到達(dá)的樓層，數(shù)碼管可以顯示電梯的當(dāng)前所在樓層，電梯的升降通過(guò)發(fā)光二極管顯示，通過(guò)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)模擬電梯的上下行。軟件部分使用C語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)，移植性強(qiáng)，便于修改和調(diào)用。中國(guó)最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國(guó)奧的斯公司于1901年安裝的。隨著十一屆三中全會(huì)后改革開(kāi)放拉開(kāi)序幕，我國(guó)電梯業(yè)進(jìn)入了高速發(fā)展的時(shí)期。在酒店、辦公大廈、購(gòu)物商場(chǎng)、娛樂(lè)場(chǎng)所、倉(cāng)庫(kù)以及居民樓都有電梯在默默的辛苦工作。電梯經(jīng)過(guò)一百六十多年的發(fā)展和進(jìn)步，安全已不再是電梯發(fā)展的唯一趨勢(shì)。綠色理念體現(xiàn)在電梯產(chǎn)品的材料環(huán)保性運(yùn)行的科學(xué)性，電梯零部件可回收的利用，從而對(duì)環(huán)境無(wú)污染。智能化是使電梯加入到大廈智能化運(yùn)行當(dāng)中，使電梯提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量，適應(yīng)不同時(shí)間段大廈內(nèi)部電梯需求的變化。而對(duì)于目前電梯控制系統(tǒng)，多數(shù)是繼電器控制或PLC控制，成本較高。對(duì)于目前低層建筑對(duì)電梯的需求而言，單片機(jī)系統(tǒng)成本較低、通用靈活、便于控制，能夠得以廣泛實(shí)際的運(yùn)用。電梯的上下方向按用戶(hù)的需求順序進(jìn)行。（2）電梯當(dāng)前所處樓層由數(shù)碼管顯示，電梯的上升和下降時(shí)點(diǎn)亮相應(yīng)的發(fā)光二極管以表示。當(dāng)電梯到達(dá)呼叫樓層開(kāi)門(mén)時(shí)，蜂鳴器鳴叫以提醒。（4）電梯實(shí)際的上升和下降通過(guò)步進(jìn)電進(jìn)的正反轉(zhuǎn)模擬。方案二：?jiǎn)纹瑱C(jī)。FPGA運(yùn)行速度快，處理能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)很多拓展功能，但硬件復(fù)雜，成本較高。最終從電梯系統(tǒng)的成本和功能角度考慮，本次設(shè)計(jì)選擇方案二，單片機(jī)作為核心控制器即可滿足系統(tǒng)的需要。方案二：獨(dú)立式按鍵。而使用矩陣鍵盤(pán)，可以通過(guò)8個(gè)I/O控制16個(gè)按鍵，節(jié)省I/O口，因此考慮到節(jié)省端口的效果，本次設(shè)計(jì)選擇矩陣鍵盤(pán)。方案二：四相六線制步進(jìn)電機(jī)。從成本控制和實(shí)際效果考慮選擇方案二滿足要求。單片機(jī)模塊主控芯片為AT89S52，其為系統(tǒng)的核心模塊[23]，控制系統(tǒng)的輸入輸出及數(shù)據(jù)的分析處理；電梯內(nèi)外按鍵是指電梯內(nèi)有一到六層的樓層選擇按鍵，每層樓外都有相應(yīng)的上下行選擇按鍵，滿足不同的需求；電梯狀態(tài)指示模塊通過(guò)發(fā)光二極管顯示當(dāng)前電梯運(yùn)行狀態(tài)，每個(gè)內(nèi)外按鍵配一只發(fā)光二極管，作為指示燈，兩只發(fā)光二極管作為電梯上升和下降的指示燈，另一只發(fā)光二極管作為電梯門(mén)的狀態(tài)指示燈，蜂鳴器在電梯開(kāi)門(mén)時(shí)鳴響以提醒。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是接收單片機(jī)的脈沖信號(hào)來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，模擬電梯的上下行。控制核心電梯內(nèi)外按鍵模塊樓層顯示模塊報(bào)警模塊電梯狀態(tài)指示模塊電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊圖11 基于單片機(jī)的電梯控制模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖第2章 硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 單片機(jī)控制模塊本次電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用AT89S52作為主控芯片。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。圖21 AT89S52芯片引腳圖AT89S52有1000次擦寫(xiě)周期，三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器，32個(gè)可編程I/O口線，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，8個(gè)中斷源，全雙工UART串行通道，低功耗空閑和掉電模式，掉電后中斷可喚醒，有看門(mén)狗定時(shí)器。XTAL1（19腳）、XTAL2（18腳）[5,6]為外接時(shí)鐘引腳，XTAL1為片內(nèi)振蕩電路的輸入端，XTAL2 為片內(nèi)振蕩電路的輸出端。EA/Vpp（31腳），當(dāng)EA接高電平時(shí)，單片機(jī)讀取內(nèi)部程序存儲(chǔ)器[3]；當(dāng)EA接低電平時(shí)，單片機(jī)直接讀取外部（ROM)。這種使用晶振配合產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的方法稱(chēng)為外部時(shí)鐘方式。如果單片機(jī)執(zhí)行程序的過(guò)程中觸發(fā)復(fù)位，則單片機(jī)立即放棄當(dāng)前操作而被強(qiáng)行從頭開(kāi)始執(zhí)行程序。復(fù)位電路如圖23所示，當(dāng)時(shí)鐘頻率選用12MHz時(shí)，C1取10uF，R1取1KΩ，R2取10KΩ,電容C1充放電時(shí)間τ=R1*C1=2us（2個(gè)機(jī)器周期）。圖24 電源模塊電梯系統(tǒng)中電梯內(nèi)外都需要按鍵，相應(yīng)的指示燈也必不可少，因此需要占用大量的I/O端口，而單片機(jī)本身的端口數(shù)量是有限的，不能滿足本系統(tǒng)的需求。8255A是Intel公司生產(chǎn)的通用可編程并行I/O接口芯片，主要為Intel 8080/8085而設(shè)計(jì)，也可用于MCS51。其使用通用性強(qiáng)，提供擴(kuò)展端口滿足本系統(tǒng)需求，故選擇8255A作為擴(kuò)展芯片，如圖25是8255A芯片接口引腳圖。單片機(jī)的WR(16腳）連接8255A的RD(5腳），單片機(jī)的RD(17腳）連接8255A的WR(36腳）。圖26 單片機(jī)端口擴(kuò)展74LS373是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器，在單片機(jī)系統(tǒng)中擴(kuò)展時(shí)，因?yàn)?1單片機(jī)的P0口的地址數(shù)據(jù)復(fù)用，為了實(shí)現(xiàn)地址與數(shù)據(jù)的分離，將74LS373作為地址鎖存器使用。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門(mén)一直打開(kāi)。本系統(tǒng)中，74LS373的輸出端連接8255A的地址線A0、A1和片選信號(hào)CS。電梯內(nèi)按鍵模塊如圖27所示，、