【正文】 文） V 參考文獻(xiàn) ................................................................... 21 附錄 ....................................................................... 22 附錄 1 源程序代碼 ......................................................... 22 附錄 2 實(shí)物成果展示 ....................................................... 28 致 謝 ...................................................................... 1 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 設(shè)計(jì)背景 電梯進(jìn)入人們的生活已經(jīng) 150 年了。 生活在繼續(xù)，科技在發(fā)展，電梯也在進(jìn)步。如今，以美國奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各 展風(fēng)姿，仍在繼續(xù)進(jìn)行電梯新品的研發(fā)，并不斷完善維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)。 中國最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國奧的斯公司于 1901 年安裝的。 1951 年，黨中央提出要在天安門安裝一臺由我國自行制造的電梯，天津從慶生電機(jī)廠榮接此任，四個(gè)月后不辱使命， 順利地完成了任務(wù)。如今，在我國任何一個(gè)城市，電梯都在被廣泛應(yīng)用著。 1889 年，美國奧梯斯升降機(jī)公司推出了世界第一部以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的升降機(jī)，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(jì)算機(jī)控制電梯。 1967 年將固體晶閘管用于電梯拖動(dòng)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 改革開放 30 多年以來，隨著我國城市化進(jìn)程的日益加快，電梯已經(jīng)融入了我們的生活，電梯被應(yīng)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。 未來的社會(huì)是城鎮(zhèn)與城市漸漸融合， 相互影響。電梯將是現(xiàn)代人不可或缺的代步工具， 隨著科技的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，科技將引領(lǐng)電梯進(jìn)行質(zhì)的飛躍，電梯將越來越智能，越來越安全穩(wěn)定。以單片機(jī) 為核心， 再輔以適當(dāng)?shù)挠布娐?和控制程序 來檢測和控制整個(gè) 電梯的信號，具有 成本低 、通用性強(qiáng)、靈活性大 、擴(kuò)展容易 及易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)點(diǎn) 。 設(shè)計(jì)意義 現(xiàn)代電梯控制主要有兩種技術(shù)：基于單片機(jī)控制和基于 PLC 控制。但是由于 PLC的針對性較強(qiáng)，每一臺 PLC 都是根據(jù)一 個(gè)設(shè)備設(shè)計(jì)的，所以價(jià)格昂貴。由于單片機(jī)具有體積小、線路簡單、無噪音、可靠性高、維護(hù)方便，是一種少投入，高回報(bào)的方案。 (2)電梯狀態(tài)要有指示燈顯示，即電梯目前運(yùn)行到達(dá)樓層的實(shí)時(shí)顯示，電梯升降的狀態(tài)顯示等。 系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)框圖 圖 21 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 如 上 圖 21 所示， 樓層電梯呼叫按鍵就是樓層外面的上 行、 下 行 按鍵，有需求時(shí)即可按下 ； 電梯內(nèi)呼叫按鍵就是電梯內(nèi)部的數(shù)字按鍵，它是內(nèi)部按鍵需求的輸入；單片機(jī)就是整個(gè)系統(tǒng)的核心，接收輸入 信息 ，經(jīng)過處理后輸出 信息 ；樓層顯示數(shù)碼管就是接收單片機(jī)處理的信息，顯示此時(shí)的樓層數(shù)；電梯狀態(tài)指示燈就是 接收單片機(jī)處理的信息，顯示電梯的狀態(tài)： 上升、 下降 、停止 。 驅(qū)動(dòng)部分采用電阻網(wǎng)絡(luò)或數(shù)字電位器調(diào)整電動(dòng)機(jī)的分壓，從而達(dá)到調(diào)速的目的。再加上一般 電動(dòng)機(jī)的電阻很小，但電流很大，分壓不僅會(huì)降低效率，而且實(shí)現(xiàn)很困難。 方案二：選 用步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器 BY2HB03M。用步進(jìn)電機(jī)再加上程序控制基本上可克服上述困難。 AT89C52 單片機(jī) 本設(shè)計(jì)采用的是 AT89C52 單片機(jī)， AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8 位單片機(jī)，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 外形及引腳排列如 圖 22 所示 ： 123456781 01 11 21 31 41 51 61 72 12 22 32 42 52 62 73 23 33 43 53 63 73 83 91 91 892 93 03 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 1 . 0 / T 2P 1 . 1 / T 2 E XR S TT X A L 1T X A L 2P S E NA L EE AA T 9 8 C 5 2P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7P 2 . 0 / A 8P 2 . 1 / A 9P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 7 / A 1 52 8P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T 0P 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D 圖 22 AT89C52 單片機(jī)外形及引腳排列 電 路圖制作軟件 protues Protues 軟件是英國 Labcenter electronics 公司出版的 EDA 工具軟件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。 Proteus 是世界上著名的 EDA 工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB 設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和MATLAB 等多種編譯 。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于 MCS51 單片機(jī)的匯編軟件有早期的 A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展， Keil 軟件是目前最流行開發(fā) MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持 Keil 即可看出。運(yùn)行 Keil 軟件需要Pentium或以上的 CPU， 16MB 或更多 RAM、 20M 以上空閑的硬盤空間、 WIN9 NT、 WIN202WINXP 等操作系統(tǒng)。 KeilC51 軟件是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編 ,PLM 語言和 C 語言的程序設(shè)計(jì)，界面友好，易學(xué)易用 。其他樓層則既有上升按鍵，也有下降按鍵。按鍵的一端接地，另一端通過集成電路芯片連至單片機(jī)引腳。用五片雙 4 輸入與門 74LS21 即可實(shí)現(xiàn) 16 個(gè)按鍵對象的集體與運(yùn)算 的最終結(jié)果， 按鍵動(dòng)作最終是送到單片機(jī)的 INT0 端。 電梯的樓層顯示用七段數(shù)碼管完成顯示。設(shè)計(jì)中要求數(shù)碼管隨著電梯的位置變化而變化，即數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)要與樓層數(shù)同步，因此數(shù)碼管的片選線直接 連 接地，而不需要再選擇。 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 時(shí)鐘電路 C 1C 2X 1X T A L 1X T A L 23 0 p F3 0 p F 圖 31 時(shí)鐘電路圖 單片機(jī)的時(shí)鐘電路有振蕩電路和分頻電路組成。而分頻電路則用于把振蕩脈沖分頻，以得到所需要的時(shí)鐘信號。 AT89C52 單片機(jī)電路中的電容 C1 和 C2 典型值通常選擇為 30pF。但反過來運(yùn)行速度越快對內(nèi)存的速度要求就 越 高，對印刷電路板的工藝要求也 越 高，即要求 產(chǎn)生 的寄生電容要小，晶振和電容 應(yīng)盡可 能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定、可靠的工作。 復(fù)位電路 R 11 0 KC 1V C CR S TS1 0 u F 圖 32 復(fù)位電路圖 西安工程大學(xué) 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，程序給 單片機(jī) 的復(fù)位引腳 RST 加大于 2 個(gè)機(jī)器周期（即24 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平就可使 單片機(jī) 復(fù)位。復(fù)位電路通常采用上 電復(fù)位和 手 動(dòng)復(fù)位兩種方式，手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種， 我們采用了 手動(dòng)復(fù)位為電平方式的復(fù)位。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用 12MHz時(shí)， C1 取 10uF， R1 取 10KΩ 時(shí)，電容 C1 充放電時(shí)間 τ=R1*C1=2us（ 2 個(gè)機(jī)器周期）。 中斷電路 各中斷的優(yōu)先級（由高到低排列）：外部 0 中斷、定時(shí)器 T0 中斷、 外 部 1 中斷、定時(shí)器 T1 中斷、串行發(fā)送中斷、串行接收中斷、定時(shí)器 T2 中斷。 圖 中 外部 0 中斷 INT0 與 74LS21 與門相接 ，低電平有效，所以當(dāng)單片機(jī)接電源后， ～ 引腳此時(shí)為高電平，當(dāng) 任一 按鍵按下后， 相應(yīng)的中斷輸入口直接與地相接，高電平變?yōu)榈碗娖?，外?0 中斷立即響應(yīng)，單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入中斷 控制子程序系統(tǒng) ， 在中斷服務(wù)子程序中做出相應(yīng)的執(zhí)行指令 數(shù)碼管 顯示模塊 LED 是 Light Emiting Diode（發(fā)光 二極管 ）的縮寫，發(fā)光 二極管是 可以 將電信號轉(zhuǎn)換為光信號的電致發(fā)光器件。通過數(shù)碼管中發(fā)光 二極管 的亮暗組合，可以顯示多種數(shù)字，字母以及其他符號。 七 段數(shù)碼管由 7 個(gè)發(fā)光二極管組成，而 八 段數(shù)碼管則是在七 段 發(fā)光二極管的基礎(chǔ)上在再加一個(gè)圓點(diǎn)型發(fā)光二級管，用于顯示小數(shù)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用 七段數(shù)碼管。 圖 35 七 段數(shù)碼管 七段數(shù)碼管外形如圖 35