【正文】 樓等?！』趩纹瑱C電梯控制的優(yōu)勢傳統(tǒng)的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制線路?；趩纹瑱C的電梯控制設計2 目前，由可編程控制器（PLC）或微型計算機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。但是由于 PLC 的針對性較強，每一臺 PLC 都是根據(jù)一個設備而設計的，所以價格較昂貴。當然單片機并不象 PLC 那么有針對性，所以由單片機設計的控制系統(tǒng)可以隨著設備的更新而不斷修改完善，更完美的實現(xiàn)設備的升級。在科技的不斷發(fā)展下，單片機控制系統(tǒng)很快可以解決抗擾性，成為方便有效的電梯控制系統(tǒng)。根據(jù)此任務，本課題需要研究的內(nèi)容有：根據(jù)系統(tǒng)的技術要求，進行系統(tǒng)硬件的總體方案設計；學習單片機的相關知識，并且加以運用；研究單片機匯編語言，并且規(guī)定電梯的工作規(guī)則，加以實現(xiàn)；對軟件和硬件進行調(diào)試，讓其協(xié)調(diào)工作，完成指定任務。采用定時器延時來控制電梯的位置校驗，采用 8 位 LED靜態(tài)顯示來實時顯示電梯所在樓層，并用 74ls245 來驅(qū)動 LED 顯示。當電梯到達目的樓層時電機停止，此時即可進、出乘客，乘客進入電梯之后可選擇去哪一層，然后電梯根據(jù)乘客的選擇判斷去哪一層，繼續(xù)運行。電梯的正常運行通過單片機的控制來實現(xiàn)。然后，結(jié)合這些實物，選擇恰當?shù)男酒?，并分成若干模塊，安排好各自之間的關系。關于軟件部分：處于最底層的是對兩個芯片的寄存器讀寫工作，完成后方可進行更高層的應用程序調(diào)試。然后是關于電梯調(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。當然，二者的關系并不是分離的，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?；趩纹瑱C的電梯控制設計42 單片機概述單片機全稱為單片微型計算機（Single Chip Microputer）,又稱為微控制器（Microcontroller Unit）或嵌入式控制器（Embedded Controller） 。 （如圖 11 所示） 。 基于單片機的電梯控制設計5圖 2 單片機結(jié)構 單片機有著體積小、功耗低、功能強、性能價格比高、易于推廣應用等顯著優(yōu)點，在自動化裝置、智能儀器儀表、過程控制、通信、家用電器等許多領域得到日益廣泛的應用。這些電路能在軟件的控制下準確、迅速、高效地完成程序設計者事先規(guī)定的任務。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微型計算機控制系統(tǒng)，它與單板機或個人電腦(PC 機)有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機的應用屬于芯片級應用，需要用戶了解單片機芯片的結(jié)構和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應用技術和系統(tǒng)設計所需要的理論和技術，用這樣特定的芯片設計應用程序，從而使該芯片具備特定的功能。這里的技術特征包括功能特性、控制特性和電氣特性等等，這些信息需要從生產(chǎn)廠商的技術手冊中得到。開發(fā)支持的環(huán)境包基于單片機的電梯控制設計6括指令的兼容及可移植性，支持軟件(包含可支持開發(fā)應用程序的軟件資源)及硬件資源。單片機控制系統(tǒng)能夠取代以前利用復雜電子線路或數(shù)字電路構成的控制系統(tǒng)，可以軟件控制來實現(xiàn)，并能夠?qū)崿F(xiàn)智能化，現(xiàn)在單片機控制范疇無所不在，例如通信產(chǎn)品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等等，單片機的應用領域越來越廣泛。是控制技術的一次革命，是一座重要的里程碑。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。在工業(yè)控制中的應用: 用單片機可以構成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在家用電器中的應用: 可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯褒、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設備，五花八門，無所不在。單片機在醫(yī)用設備領域中的應用:單片機在醫(yī)用設備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設備及病床呼叫系統(tǒng)等等。 單片機的發(fā)展趨勢現(xiàn)在可以說單片機是百花齊放，百家爭鳴的時期，世界上各大芯片制造公司都推出了自己的單片機，從 8 位、16 位到 32 位，數(shù)不勝數(shù)，應有盡有，有與主流 C51系列兼容的，也有不兼容的，但它們各具特色，互成互補，為單片機的應用提供廣闊的天地。像 80C51 就采用了 HMOS(即高密度金屬氧化物半導體工藝)和 CHMOS(互補高密度金屬氧化物半導體工藝)。所以這種工藝將是今后一段時期單片機發(fā)展的主要途徑。甚至單片機廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做，制造出具有自己特色的單片機芯片?，F(xiàn)在的許多單片機都具有多種封裝形式，其中 SMD(表面封裝)越來越受歡迎，使得由單片機構成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。所以 C8051 為核心的單片機占據(jù)了半壁江山。此外還有 MOTOROLA 公司的產(chǎn)品，日本幾大公司的專用單片機?；趩纹瑱C的電梯控制設計9 單片機的主要生產(chǎn)廠家和機型目前世界是較為著名的部分 8 位單片機的生產(chǎn)廠家和部分主要機型如下:Intel(美國英特爾)公司: MCS51/96 及其增強系列.NS(美國國家半導體)公司: NS8070 系列.RCA(美國無線電 )公司: CDP1800 系列.TI(美國得克薩斯儀器儀表)公司: TMS7000 系列.Cypress(美國 Cypress 半導體)公司: CYXX 系列.Rockwell(美國洛克威爾 )公司: 6500 系列.Motorola(美國摩托羅拉)公司: 6805 系列.Fairchild(美國仙童 )公司: FS 系列和 3870 系列.Zilog(美國齊洛格)公司: Z8 系列和 SUPER 系列.Atmel(美國 Atmel)公司: AT89 系列.National(日本松下)公司: MN6800 系列.Hitachi(日本日立)公司: HD6301,HD65L05,HD6305 系列.NEC(日本電氣)公司: U87,(upd7800)系列.Philips(荷蘭菲利浦)公司 :P89C51XX 系列.其中 Intel 公司的 MCS51 系列及其增強型系列在 8 位單片機市場中占的份額最大,達 50%左右 .基于單片機的電梯控制設計103 硬件系統(tǒng)實現(xiàn) 功能模塊圖在本設計中需用到 AT89S51 芯片,1 個數(shù)碼管，一個蜂鳴器，復位電路， 8 個按鍵，24 個發(fā)光二極管。AT89S51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫 1000 次的 Flash只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結(jié)構，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89S51 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。此外，AT89S51 設計和配置了振蕩頻率可為 0Hz 并可通過軟件設置省電模式。掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活復位鍵 輸入時鐘電路 AT89S51單片機 輸出顯示基于單片機的電梯控制設計11或硬件復位。主要功能性能如表 所示： 4k 可反復擦寫(1000 次)ISP Flash ROM 工作 電壓 時鐘頻率 033MHz 128x8bit 內(nèi)部 RAM 低功耗空閑和省電模式 3 級加密位 軟件設置空閑和省電功能 雙數(shù)據(jù)寄存器指針表 AT89S51 芯片的主要功能引腳功能說明　 VCC：電源電壓。 P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線同時轉(zhuǎn)換成地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P1 口：P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流。 端口引腳 第二功能 MOSI（用于 ISP 編程） MISO（用于 ISP 編程） SCK (用于 ISP 編程) 表 端口引腳的第二功能基于單片機的電梯控制設計12P2 口：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。在訪問外部程序存儲器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指令）時，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。Flash 編程或校驗時，P2亦接收高位地址和其它控制信號。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個 TTL 邏輯門電路。作輸入端時，被外部拉低的 P3 口將用作上拉電阻輸出電流。當振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。DISRTO 位缺省為 RESET 輸出高電平打開狀態(tài)。即使不訪問外部存儲器，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG） 。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被激活。PSEN：程序存儲允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖。EA/VPP：外部訪問允許。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。Flash 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程電壓 Vpp。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。本電路采用的是 44 鍵盤矩陣。下面將每個按鍵的功能說明一下：S1: 一樓向上呼叫按鍵，此鍵按下表示一樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S2: 二樓向上呼叫按鍵，此鍵按下表示二樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S3：二樓向下呼叫按鍵，此鍵按下表示二樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此基于單片機的電梯控制設計14信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S4: 三樓向上呼叫按鍵，此鍵按下表示三樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S5：三樓向下呼叫按鍵，此鍵按下表示三樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S6：四樓向上呼叫按鍵，此按鍵按下表示四樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S7：四樓向下呼叫按鍵，此按鍵按下表示四樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S8：五樓向上呼叫按鍵，此鍵按下表示四樓有人要乘坐電梯上樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S9: 五樓向下呼叫按鍵，此按鍵按下表示五樓有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S10：六樓向上呼叫按鍵，此按鍵按下表示有人要乘坐電梯下樓，并且單片機將此信號存入固定單元，等到電梯運行到此樓層時判斷是否該響應此呼叫；S11：電梯內(nèi)部選擇去一樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去一樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯的運行；S12：電梯內(nèi)部選擇去二樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去二樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯運行；S13：電梯內(nèi)部選擇去三樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去三樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯運行；S14：電梯內(nèi)部選擇去四樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去四樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯運行；S15：電梯內(nèi)部選擇去五樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去五樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯運行；S16：電梯內(nèi)部選擇去六樓按鍵，此按鍵按下表示電梯里的乘客要去六樓，單片機根據(jù)此信號控制電梯運行；鍵盤電路如圖 所示：基于單片機的電梯控制設計15圖 鍵盤矩陣電路 單片機最小系統(tǒng)設計此電路組要是復位電路和時鐘電路兩部分，其中復位電路采用按鍵手動復位和上電自動復位組合，電路如圖 3（左）所示：其中 9 腳為單片機的復位端。 為單片機的 P2 口作為輸出口用且輸出低電平有效。L3 滅表示電梯關門，電梯運行時 L1 和 L2 必須有一個亮，來表示電梯的上行和下行。從而來控制電梯的運行。整個軟件設計包括一下幾部分：⑴初始化程序使數(shù)碼管顯示“1”表示電梯處在一樓，并且使 L3 燈亮表示電梯開門等待人進入電梯；⑵主程序主要包括：①判斷乘客進入電梯后選擇去哪一層，根據(jù)判斷情況來控制電梯運行；②電梯在運行過程中要不斷的掃描鍵盤，從而來判斷各樓層有無呼叫請求， ；③電梯在運行過程中只響應同方向的呼叫請求；④實時顯示電梯所在位置及運行狀態(tài)（上