【正文】 ............................................................3 第 4 章 電梯控制系統(tǒng) ........................................................ 4 ...............................................................4 ........................................................5 軟件設(shè)計(jì) ...................................................................9 第 5 章 個(gè)人心得體會(huì) ....................................................... 12 參考文獻(xiàn) ...................................................................... 13 致謝 ........................................................................... 14 附錄 I： ....................................................................... 15 附錄 II： ..................................................................... 17 基于 51 單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng) 1 1 第 1章 緒論 電梯的研究背景及意義 電梯是高層賓館、 商城 、住宅、多層廠房和倉(cāng)庫(kù)等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。 電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng)，涉及機(jī) 械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域 ， 而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。在國(guó)外，已 “法規(guī) ”實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。美國(guó)一家保險(xiǎn)公司對(duì) 電梯的安全性做過(guò)認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計(jì)算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全 5 倍。 電梯的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來(lái)。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 等綜合因素的影響。這從客觀上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市場(chǎng)?？傏厔?shì)是上升的，目自口進(jìn)入了 “ 第三次浪潮 ” ， 2020 年總產(chǎn)量超過(guò)了 8 萬(wàn)臺(tái)，而且目前還沒(méi)有減速的跡象。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到 130 萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬(wàn)臺(tái)。 2020 年安裝驗(yàn)收電梯 124465 臺(tái)，截至 05 年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺(tái)。國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越來(lái)越 多的國(guó)內(nèi)外客戶，為逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。 世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國(guó)奧的斯公司、瑞士訊達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場(chǎng)的 51％ 。目前，國(guó)外除了以交流電梯 取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)越多的使用液壓電梯。 基于 51 單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng) 2 2 第 2 章 電梯設(shè)計(jì)任務(wù)與要求 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)電梯控制模型，并可以通過(guò)程序控制步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)電梯的運(yùn)行控制。 （ 2）每 層樓都具有顯示和請(qǐng)求的功能。 2 B C A D 3 4 F G E H D J 1 M 基于 51 單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng) 3 3 第 3 章 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思路 本次設(shè)計(jì)的總思想是， 用開(kāi)關(guān)作為電梯內(nèi)外的請(qǐng)求按鍵，按鍵和單片機(jī)的口相連，按鍵按下為低電平，將信號(hào)傳送到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)各口的信號(hào)進(jìn)行判斷處理，處理完畢后控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電梯的上下運(yùn)動(dòng)，采用傳感器確定電梯所在的樓層數(shù)及電梯準(zhǔn)確停止的位置，用七段數(shù)碼管顯示電梯所在樓層，用 LED 燈顯示電梯的運(yùn)行上下運(yùn)行狀態(tài)。若反方向，則改變方向到呼叫層，若同方向直接運(yùn)行到呼叫層。 具體分析如下： 圖 41 電梯外部請(qǐng)求電路和內(nèi)部顯示電路及電機(jī)驅(qū)動(dòng)原理圖 圖 41 為電梯控制系統(tǒng)的外部請(qǐng)求電路和內(nèi)部顯示電路及電機(jī)驅(qū)動(dòng)的原理圖，整個(gè)設(shè)計(jì)清晰明了，連接說(shuō)明如下： P0口：接七段數(shù)碼管 ,顯示下一目標(biāo)樓層。 IN1IN4。 ， 接三樓外部的上下請(qǐng)求按鍵， 、 ， 。 接指示電梯上行的顯示燈， 。 主要硬件設(shè)計(jì)器件介紹 電梯控制系統(tǒng)的軟件在硬件支持下運(yùn)行，指揮系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制。 在整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要有兩大硬件： 51 單片機(jī)和六線四相步進(jìn)電機(jī)， 51 單片機(jī)作為電梯的大腦起控制作用，步進(jìn)電機(jī)作為電梯的動(dòng)力之源，在 51 單片機(jī)的控制下帶動(dòng)電梯運(yùn)動(dòng)。 基于 51 單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng) 6 6 51 單片機(jī)的主要功能和各引腳功能如下所示： 圖 43 51 單片機(jī)的引腳分布圖 51單片機(jī)的主要特性： ◆與 MCS51 兼容 ◆ 4K 字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 ◆全靜態(tài)工作： 0Hz24Hz ◆三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定 ◆ 128*8 位內(nèi)部 RAM ◆ 32 可編程 I/O 線 ◆兩個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ◆ 5 個(gè)中斷源 ◆可編程串行通道 ◆低功耗的閑置和掉電模式 ◆片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 ◆壽命： 1000 寫(xiě) /擦循環(huán)◆數(shù)據(jù)保留時(shí)間： 10 年 51 單片機(jī)的管腳說(shuō)明： VCC：供電電壓。當(dāng) P1口的管腳第一次寫(xiě) 1 時(shí)，被定義為高阻輸入。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0輸出原碼，此時(shí) P0外部必須被拉高。P1口管腳寫(xiě)入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流，當(dāng) P2 口被寫(xiě)“ 1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址“ 1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P3 口： P3口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門(mén)電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉