【正文】 SCM 89 C51 as a core control, the use of internal and external strokes press the button or not arising from the level of change, as users request information sent to the microcontroller, motor control microcontroller rotation, the floor under the SCM Test results parked motor control in the target floor. Floor detection using photoelectric sensors, motor control part of a DC motor and L298N Some use of assembly language software, the use of methods to detect interrupt the user requests the key information, according to the lift operation to the appropriate floor, a photoelectric sensorlevel changes to the SCM count to determine the number of floors, and sent to the digital display. Hardware design is simple and reliable, the bination of software, basically a fourstory elevator operation of the simulation. Key words: AT89C51。硬件設(shè)計簡單可靠，結(jié)合軟件，基本實現(xiàn)了四層電梯運行的模擬。樓層檢測使用光電傳感器，電動機控制部分采用直流電動機和 L298N 芯片驅(qū)動。 摘要 引言：本文介紹了基于單片機的電梯控制系統(tǒng)，硬件部分主要由單片機最小系統(tǒng)模塊、電梯間電路模塊、電梯內(nèi)電路模塊、樓層檢測模塊、電動機驅(qū)動模塊、報警模塊等 7 部分組成。使用單片機匯編語言進(jìn)行編程，實現(xiàn)運送乘客到任意樓層， 并且顯示電梯的樓層和上下行?；?51 單片機的四層電梯控制設(shè)計畢業(yè)論文 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 緒論 1 電梯的概述 1 本文主要研究內(nèi)容 2 第二章 系統(tǒng)功能介紹及方案論證 2 電梯的組成 2 電梯控制系統(tǒng)組成框圖及工作原理 2 總體方案設(shè)計與論證 3 單元電路的設(shè)計與論證 3 單片機最小系統(tǒng) 3 電機驅(qū)動電路模塊 4 報警模塊 5 樓層檢測模塊 5 光電傳感器原理?????????????????????????? ..5 光 電 傳 感 器 的 選擇????????????????????????? ..5 電梯內(nèi)部電路、電梯間電路及控制臺電路模塊的設(shè)計 6 本章小結(jié) .............................................................................................................................6 第三章 基于單片機的電梯控制系統(tǒng)單元電路的設(shè)計 7 單片機最小系統(tǒng) 7 各樓層電梯間電路 7 電梯內(nèi)電路 8 控制臺電路 9 樓層檢測 9 電動機驅(qū)動 10 報警部分 12 本章小節(jié) 12 第四章 軟件設(shè)計 12 按鍵查詢部分 13 樓層選擇按鍵功能程序 16 電機控制部分 22 樓層檢測及顯示部分 22 報警部分 23 結(jié) 論 24 參考文獻(xiàn) 25 致謝辭 26 附錄一：????????????? ?????????? 27 附錄二： 29 開題報告 題目 基于 51 單片機的電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計單片機即單片微型計算機（ SingleChip Microputer ），是集 CPU ,RAM ,ROM ,定時，計數(shù)和多種接口于一體的微控制器。其中 51 單片機是各種單片機中最為典型和最有代表性的一種 ,廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域 .電梯是集機械原理應(yīng)用、電氣控制技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)分支于一體的機電設(shè)備，它是建筑中的永久垂直交通工具。利用單片機控制電梯有成本低，通用性強，靈活性大及易于實現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)點。該系統(tǒng)采用單片機（ 89C51）作為控制核心，內(nèi)外招使用按鍵按下與否而引起的電平的改變，作為用戶請求信息發(fā)送到單片機，單片機控制電動機轉(zhuǎn)動，單片機根據(jù)樓層檢測結(jié)果控制電機停在目標(biāo)樓層。 軟件部分使用匯編語言，利用中斷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，光電傳感器產(chǎn)生電平變化，送到單片機計數(shù)來確定樓層數(shù)，并送到數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 關(guān)鍵詞： AT89C51；電梯控制系統(tǒng)。 elevator control system。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。他站在裝滿貨物的升降梯平臺上，命令助手將平臺拉升到觀眾都能看得到的高度，然后發(fā)出信號，令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩。“一切安全，先生們。誰也不會想到，這就是人類歷史上第一部安全升降梯。 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、主機節(jié)能、控制柜低噪音耐用、復(fù)合鋼帶環(huán)保――一款款集納了人類在機械、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。 1889 年，美國奧梯斯升降機公司推出了世界第一部以電動機為動力的升降機，同年在紐約市的馬累特大廈安裝成功，標(biāo)志著電梯的誕生。 1933 年美國制造出 6m/s 的高速電梯。 1955 年出現(xiàn)真空電子管小型計算機控制電梯。 1967 年將固體晶閘管用于電梯拖動系統(tǒng)。 1976 年將微處理器應(yīng)用于電梯。至此，電梯的控制技術(shù)已有了很大的發(fā)展 ......單片機電梯控制系統(tǒng)，使其具備電梯基本升、降功能，并當(dāng)多層對電梯呼叫時，能安排電梯?？? 圖 21 系統(tǒng)總原理圖 該系統(tǒng)以 MCU 控制模塊核心，控制臺電路主要是完成電梯 的啟動、停止以及樓層數(shù)的顯示，電梯內(nèi)電路是用來讓電梯內(nèi)用戶選擇目標(biāo)樓層（作為內(nèi)招信號），電梯間電路是同來讓電梯外用戶選擇目標(biāo)樓層（作為外招信號），內(nèi)外招使用按鍵按下與否而引起的電平的改變作為用戶請求信息發(fā)送到 MCU， MCU 控制電動機轉(zhuǎn)動，到達(dá)目標(biāo)樓層。報警模塊作為電梯的求救系統(tǒng)。用 PLC 編程較簡單，電路也不復(fù)雜 ，但此方案的各個模塊的費用都比較高，硬件設(shè)計不靈活，故不采用本方案。單片機技術(shù)目前較為成熟，自身資源豐富，硬件設(shè)計簡單，成本低，可靠性高，結(jié)合軟件完全可以實現(xiàn)電梯運行狀況的簡單模擬。系統(tǒng)框圖 21 所示。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。 AT89C 單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。這樣做的優(yōu)點是電路比較簡單，控制也較簡單。 光電傳感器原理 光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵元件，它是把光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉(zhuǎn)變成為電信號的器件 ,由于光通量是隨被測量而變的 ,光電流就成為被測量的函數(shù) ,故又被為光電傳感器的函數(shù)運用狀態(tài)光電傳感器。近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，光電傳感器已成為系列產(chǎn)品，其品種及產(chǎn) 量日益增加，用戶可根據(jù)需要選用各種規(guī)格產(chǎn)品，目前已在各種自動機上已獲得廣泛的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)簡單，易于控制。GK310C 型光電管是將砷化鎵紅外光發(fā)光管和硅光敏三級管裝在中間帶槽的支架上。 GK310C 型光電管的主要技術(shù)參數(shù)： 最大正向電流 IF 50Ma 正向壓降 VF＜ 反向耐壓 VR＞ 5V 反向漏電 IR≤ 50uA 輸出特性如下： 暗電流 ID≤ 反向耐壓 VBR CEO 20V 光電流 IL 為 2 至 3mA 響應(yīng)時間 tr≤ 3us， tf≤ 4us 電梯內(nèi)部電路、電梯間電路及控制臺電路模塊的設(shè)計 電梯控制系統(tǒng)由各樓層的電梯間電路、電梯內(nèi)電路和控制臺電路三部分組成。電梯內(nèi)部電路：目標(biāo)樓層號 14 選擇按鍵。控制臺電路：兩個按鍵用于手動控制。兩個指示燈，分別指示電梯當(dāng)前的升降情況。采用 74HC164 共陰極數(shù)碼管顯示，公共端接地。 第三章 基于單片機的電梯控制系統(tǒng)單元電路的設(shè)計 單片機最小系統(tǒng) 圖 31 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)電路如圖 31 所示，單片機采用 ATMEL 公司的 AT89C51，晶體振蕩器選 12MHz， C C2 為 30p 瓷片電容，與晶體振蕩器構(gòu)成時鐘電路。 各樓層電梯間電路 如下圖所示，此部分電路是提供給處于各個樓層電梯外的用戶發(fā)出上下樓請求。其中R5 R5 R5 R5 R60 和 R62 是上拉電阻，其作用是保證按鍵未按下時，端口 ～ 為高電位。各樓層電梯的升降選擇按鍵均與單片機 P1 口連接，上升 按鍵與 P1 口的 ― 連接，下降按鍵與 P1 口的 ~ 連接。每個上升、下降按鍵均有一只發(fā)光二極管作為指示燈與之配合，發(fā)光二極管與 PO 口的 ～ 連接。 圖 32 各個樓層控制電路 電梯內(nèi)電路 電梯內(nèi)電路如圖 33 所示，提供 給電梯內(nèi)的乘客用戶使用，四個目標(biāo)樓層選擇按鍵 F F F F4 和 4 個與之配合的發(fā)光二極管作為指示燈，即 FS FSFS3 和 FS4。上拉電阻 R11~R14 的作用同上。發(fā)光二極管 Power 是電源指示燈，用以顯示供電是否正常。 STOP 鍵和 START 鍵分別接單片機的 和 ，上下指示燈分別接單片機的 和 樓層檢測 在本設(shè)計當(dāng)中，光電傳感器電路連接圖如下所示： 如圖所示， D1， T1 組成紅外發(fā)射 接受對管， D1 通電后發(fā)出紅外信號，光槽若未擋住， T1 將導(dǎo)通，比較器 LM339 輸出低電平，光槽光線若被擋， T1 截止，LM339 輸出高電平。 圖 35 樓層檢測電路 電動機驅(qū)動 直流電動機驅(qū)動電路主要是用來控制直流電動機的轉(zhuǎn)動方向，通過改變直流電動機兩端的電壓可以控制電動機的轉(zhuǎn)動方向。由 L298N 內(nèi)部電路無續(xù)流二極管對三極管進(jìn)行保護，所以必須在外部接線 OUT1， OOUT2， OUT3， OUT4 加入續(xù)流二極管保護電路。 圖 36 電機驅(qū)動電路 圖 37 L289N 內(nèi)部邏輯圖 報警部分 如圖 38 所示，此處利用兩個常用三極管 CS9013，連接成達(dá)林頓管結(jié)構(gòu)，此電路與單片機 相連。 圖 38 報警電路 本章小節(jié) 在本章當(dāng)中，給出了本次設(shè)計電梯控制系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)和所需器件的特性及主要參數(shù)，并分部份闡述用硬 件實現(xiàn)本設(shè)計各模塊的詳細(xì)方案，并結(jié)合方案出硬件電路圖。其中主程序部分主要完成系統(tǒng)的初始化，如中斷方式的設(shè)置，開中斷，存儲單元的清零等。軟件編程是實現(xiàn)多功能、智能化、操作方便的關(guān)鍵。 軟件設(shè)計思想：采用模塊化的分層次設(shè)計方法，將軟件系統(tǒng)功能 由多個實現(xiàn)單一功能的子程序?qū)崿F(xiàn)。這樣便于調(diào)試、修改。鍵盤程序流程圖如圖 42 所示： 圖 42 鍵盤查詢程序流程圖 程序清單如下： 定時器 T1 中斷服務(wù)程序：按鍵狀態(tài)檢查 TIME1： MOV TH1， 0ECH ；每 10s 檢查一次按鍵 MOV TL1， 78H MOV 6EH， A MOV 30H， P1 ；讀入所有按鍵狀態(tài) MOV 31H， P3