能源大廈18層電梯電氣控制系統(tǒng)設計
39頁 11000字數(shù)+論文說明書+任務書+5張CAD圖紙【詳情如下】
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任務書.doc
原理圖.dwg
定時器T1中斷程序流程.dwg
控制系統(tǒng)原理.dwg
電氣原理圖.dwg
能源大廈18層電梯電氣控制系統(tǒng)設計論文.doc
能源大廈18層電梯電氣控制系統(tǒng)設計
目錄
第一章 引言 …………………………………………………………………………2
第二章 設計要求 ……………………………………………………………………2
第三章 設計方案 ……………………………………………………………………3
第四章 硬件設計 ……………………………………………………………………5
4.1 單片機 …………………………………………………………………5
4.2 各樓層電梯間電路 ……………………………………………………9
4.3 電梯間電路 …………………………………………………………12
4.4 控制臺電路 ……………………………………………………………13
4.5 單片機電路 ……………………………………………………………16
4.6 電路PCB圖 ……………………………………………………………17
第五章 軟件設計 …………………………………………………………………19
5.1 簡易控制方案 …………………………………………………………19
5.2 進一步控制方案 ………………………………………………………22
5.2.1 控制邏輯流程圖 ………………………………………………22
5.2.2 說明 ……………………………………………………………25
5.2.3 參考程序 ………………………………………………………26
第六章 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 ………………………………………………………31
6.1 軟件調(diào)試 ………………………………………………………………31
6.2 硬件調(diào)試 ………………………………………………………………32
第七章 結(jié)束語 ……………………………………………………………………33
畢業(yè)設計總結(jié) …………………………………………………………………34
參考文獻 ………………………………………………………………………36
摘 要:本論文主要介紹的是電梯自動控制模型，硬件部分我們使用的是單片機及外圍電路組成高度為18層電梯的電梯控制系統(tǒng)。單片機采用AT89C51，晶體振蕩器選6MHz，C51、C52為30uF瓷片電容與晶體振蕩器形成時鐘電路。電容C53、電阻R51、R52和按鍵RESET構(gòu)成上電復位和手動復位電路。軟件部分采用了兩種控制方案,簡易控制方案只是簡單的電梯上升下降,在各樓層短暫停留。而進一步控制方案則考慮各樓層的信號請求，以完成各樓層的升降控制。該系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定，操作簡單等優(yōu)點。
關鍵詞:電梯, AT89C51單片機，共陰極數(shù)碼管，CD4511譯碼器，發(fā)光二極管
第一章 引言
據(jù)國外有關資料介紹,公元前2800年在古代埃及,為了建筑當時的金字塔,曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機之后,1858年美國研制出以蒸汽為動力,并通過皮帶轉(zhuǎn)動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。1878年英國的阿姆斯特郎發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展,淘汰了蒸汽梯。后來又出現(xiàn)了采用液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯,這種掖壓梯至今仍為人們所采用。但是，電梯得以興盛發(fā)展的原因在于采用了電力作為動力來源.。在20世紀初,美國奧梯斯電梯公司首先使用直流電動機作為動力,生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯,從而為今天的高速度,高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎。20世紀30年代美國紐約市的102層摩天大樓建成,美國奧梯斯電梯公司為這座大樓制造和安裝了74臺速度為6.0M\S的電梯。 從此以后,電梯這個產(chǎn)品,一直在日新月異的發(fā)展著.目前電梯產(chǎn)品,不但規(guī)格品種多,自動化強,而且安全可靠,乘坐舒服.近幾年來,隨著電子工業(yè)的發(fā)展,微處理機和電子計算機已成功的應用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中去,采用無觸點元件的電梯電氣控制系統(tǒng)已開始批量生產(chǎn)。
第二章 設計要求
采用AT89C51單片機及外圍電路組成高度為18層電梯的電梯控制系統(tǒng)。
對某園林集團公司的電梯系統(tǒng)進行分析，合理選擇電氣系統(tǒng)方案，以PLC為基礎，對控制系統(tǒng)進行設計，完成硬件電路設計和控制梯形圖程序的編寫和仿真，繪制電氣原理圖和接線圖，編寫設計說明書和調(diào)試分析報告。
主要技術指標：
1．電梯額定載重 1200kg
2．樓層數(shù) 18層
3．采用PLC進行控制，將各樓層廳外的上、下召喚及轎廂指令、井道信息等信號綜合處理，使電梯自動地選擇運行方向和目的層站，自動完成啟動、運行、減速、平層、開關門及顯示、保護等一系列功能，并滿足相關的技術要求。
電梯內(nèi)電路由FS1、FS2、FS3和FS4四個發(fā)光二極管作為指示燈，電梯模型上電后，電梯的起始位置為一樓，等待控制臺Start按鍵按下，數(shù)碼管顯示“1”。當Start按鍵按下后，電梯開始向上運動，控制臺的上升指示燈UP亮。2s后到達二樓，數(shù)碼管顯示“2”并在二樓停留5s，然后繼續(xù)上升。每層樓停留5s，直到四樓。在四樓停留5s后開始下降，控制臺的指示燈DOWN亮。每層樓停5s，直到一樓。然后重復上述過程。如果在一個上下循環(huán)中按下過Stop鍵,電梯下降到一樓后停止工作。直到再次按下Start鍵后重新恢復工作
第三章 設計方案
電梯控制系統(tǒng)由各層樓的電梯間電路、電梯內(nèi)電路和控制臺電路三部分組成。電梯在各樓層的定位本應采用行程開關，考慮到模型的操作性，采用延時控制。相鄰樓層間升降設定為2S。
1）各樓層的電梯間電路
二、三層的電路間均有“上升”和“下降”選擇按鍵，一樓只有“上升”按鍵，四樓只有“下降”按鍵，每個按鍵配一只發(fā)光二極管，作為指示燈。
2）電梯內(nèi)部電路
目標樓層1——4選擇按鍵配又相應的指示燈。
3）控制臺電路
（1）兩個按鍵用于手動控制。控制電路的“開始運行”和“停止運行”
（2）兩個指示燈，分別指示電梯的升降情況。
（3）一只數(shù)碼管，用于顯示電梯當前所在的樓層。
4）控制方案
（1）簡單控制方案（見圖1）
工作原理：控制臺按下START鍵后，通過AT89C51單片機的控制使得電梯運行，該系統(tǒng)中電梯運行時不受各樓層的控制和影響往復運動，只有在控制臺按下STOP鍵后，電梯降到一樓停止，等待控制臺再次啟動。該系統(tǒng)使用數(shù)碼管顯示當前樓層。
第七章 結(jié)束語
第八章
本設計基本上達到了設計目的。利用通用譯碼器和單片機實現(xiàn)了對電梯的控制，通過合理的設備選型、參數(shù)設置和軟件設計，提高了電梯運行的可靠勝，改善了電梯運行的舒適感，并節(jié)約了電能。
通過本次設計，我的知識領域得到進一步擴展，專業(yè)技能得到進一步提高，同時增強了分析和解決工程實際的綜合能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。
本次設計還存在一些不足之處，例如:本設計是按樓層定高設計的，而實際每一樓層高度是不一定相等的，因此，設計時應考慮樓層間距自學習功能。但由于時間有限，本人沒有考慮。另外，由于實際條件的限制，本設計只能進行簡單調(diào)試，這也是不足之處。當然，設計中肯定還有其他不足和紙漏之處，請各位專家和老師指正。
畢業(yè)設計總結(jié)
時間飛逝，轉(zhuǎn)眼間就到了畢業(yè)答辯的時間，此時的心情很是奇怪,既緊張又興奮,興奮的是幾個月的辛苦成果終于到了驗收的時候了,緊張的是不知道畢業(yè)答辯會是什么樣子 。到目前為止，我依舊沒有太多的把握，只能全力以赴；回想幾個月的設計過程還真是懷念啊！雖說是苦了一點，但苦中有甜啊，其中自己查閱了大量的資料，充實了自己的知識，彌補了自己不足。平時總覺得自己已經(jīng)懂得很多了，一旦設計起來，才發(fā)現(xiàn)自己其實還差的遠，實踐才是最好的證明。
在一個多月的設計過程中學到了許多東西，不僅僅是畢業(yè)設計中的。設計過程中，我們遇到很多不懂或不明白的地方。除了查閱相關資料， 老師也給了我們很多的指導，在老師的指導下改進了設計方案.為了一個問題苦苦思索，為一個問題的圓滿解決而高興，其中的困惑,苦惱,興奮,激動只有自己知道?；蛟S開始的時候還有一些膽怯，但當一切將要結(jié)束時卻又有一絲懷念。我明白了不去試過，怎知道路的艱辛快樂 。通過這大學三年中不算太長時間的畢業(yè)設計，我深深的明白了這樣一個道理：沒有我們不懂的東西，只是我們尚未去了解
總結(jié)一個多月來的設計，體會如下：
首先，任何工作都的與人打交道，畢業(yè)設計也不例外，這就需要我們充分的利用好彼此的力量，充分的協(xié)作，針對設計中出現(xiàn)的問題，站在不同的角度分析問題，總結(jié)大家的意見，最后達成一致，發(fā)揮了團隊精神。
其次，對待任何工作，責任心是必要的；這次畢業(yè)設計的體會，我收獲至深。但更重要的是，在責任心的驅(qū)使下，又該采用何種方法完成，采用何種方法更省時省力，解決問題的方案很多，永遠堅信“方法總比困難多”，我想首先分析任務本身，就拿畢業(yè)設計來說，課題有了，關鍵是何處著手。何時何地查找相關資料等等，尋找突破口充分的解決好問題。
再次，遇到不懂的問題，及時請教老師，抓緊設計的每分每秒，需要調(diào)整和改變的地方及時做出改動，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。
第四，時刻保持奮進的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問題。千萬記住秒針不停的劃圈，我們的思想也應不斷的修正提高。
在現(xiàn)代信息化社會中，計算機很重要。以前對計算機不是太熟悉，在這次過程中接觸計算機的機會很多，現(xiàn)在不再屬于那種“計算機盲”了，對計算機知識有很大的收獲，對以后的工作更是一大資本。可以說這次設計涉及的知識面很廣，將所學的課程融會貫通了，就拿畫圖來說，雖然學過用CAD畫圖，但在運用時還是遇到了困難，對以前所學過的不能很好的掌握，對于元器件庫更是不熟悉，所以在畫圖時就比較困難，一張圖往往要花好長時間才能完成，但隨著操作機會多了也就慢慢熟練起來了，不再對它有生疏感了。所以我深深體會到學知識不能僅僅是學更要學會運用，只有將所學的運用起來才是真正的學有所用，所以就要靠我們平時的鍛煉和運用。在走上工作崗位之際能將所學過的內(nèi)容通過運用復習一遍就真正做到了理論與實踐相結(jié)合了，為將來在崗位上更好的發(fā)揮提供了基礎。所以這次設計不但是對三年來所學知識的一次鞏固和考試，更是為我們找工作打下了堅實的基礎。
對于以上之粗淺體會，進一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會實踐來提供，我也相信在不久即將踏入社會之際，類似這樣的設計絕不在少數(shù)，只要我們努力學習，勇于實踐，勤學好問，我就會懂得以前不明白或不十分明白的道理，就會很快地成長和成熟起來，我也相信，憑著我自強不息，勇于拼搏的精神，定能很快適應類似設計的需要，適應這個多變的社會，充分發(fā)揮長處，朝我的方向不斷前進，前進，再前進！
最后，我想說的是，畢業(yè)設計的完成，離不開老師您的諄諄教誨和不斷幫助。老師您辛苦了。謝謝！
參考文獻
1、朱昌明，洪致育，張惠蕎編著，《電梯與自動扶梯原理結(jié)構(gòu)安裝測試》 21IC中國電子網(wǎng)
2、劉連昆，樊運華，馮國慶編著，《電梯實用技術手冊原理安裝維修管理》 中國電力出版社
3、陳保安主編，《電梯維修技術》 西安電子科技大學出版社
4、毛宗源、彭華、尤裕祥編著《微機控制電梯》南京：東南大學出版社
5、劉載文、李惠升、鐘亞林編著《電梯控制系統(tǒng)繼電器與PC控制原理設計及調(diào)試》蘇州大學出版社
6、李秧耕主編《電梯基本原理及安裝維修》 華南理工大學出版社
A 1 畢業(yè)設計任務書 設計題目 ： 能源大廈 18層 電梯 電氣 控制系統(tǒng) 設計 設計（論文）的主要內(nèi)容與要求： 對 某 園林集團公司 的電梯系統(tǒng)進行分析，合理選擇電氣系統(tǒng)方案，以 基礎 ，對控制系統(tǒng)進行設計，完成硬件電路設計和控制梯形圖程序的編寫和仿真， 繪制電氣原理圖和接 線圖，編寫 設計說明書和調(diào)試分析報告。 主要技術指標： 1．電梯額定載重 1200．樓層數(shù) 18層 3．采用 制 ， 將各樓層廳外的上、下召喚及轎廂指令 、 井道信息等信號綜合處理，使電梯自動地選擇運行方向和目的層站，自動完成啟動、運行、減速、平層、開關門及顯示、保護等一系列功能 ，并滿足相關的技術要求。 進 度 安 排 設計（論文）工作 內(nèi)容 時間 （起止周數(shù)） 英文翻譯，查閱資料， 方案選擇 1周至 3周 硬件電路設計 4周至 6 周 控制程序設計 7周至 11周 程序仿真調(diào)試 12周至 14 周 撰寫設計說明書，調(diào)試報告和總結(jié) 15周至 16周 準備答辯 16周至 17周 周至 周 周至 周 1 能源大廈 18 層電梯電氣控制系統(tǒng)設計 目錄 第一章 引言 ???????????????????????????? 2 第二章 設計要求 ?????????????????????????? 2 第三章 設計方案 ?????????????????????????? 3 第四章 硬件設計 ?????????????????????????? 5 片機 ????????????????????????? 5 樓層電梯間電路 ???????????????????? 9 梯間電路 ?????????? ???????????? 12 制臺電路 ??????????????????????? 13 片機電路 ??????????????????????? 16 路 ??????????????????????? 17 第五章 軟件設計 ????????????????????????? 19 易控制方案 ?????????????????????? 19 一步控制方案 ?????????? ??????????? 22 制邏輯流程圖 ?????????????????? 22 明 ??????????????????????? 25 考程序 ????????????????????? 26 第六章 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 ????????????????????? 31 件調(diào)試 ???????????????????????? 31 件調(diào)試 ?????? ?????????????????? 32 第七章 結(jié)束語 ?????????????????????????? 33 畢業(yè)設計總結(jié) ????????????????????????? 34 參考文獻 ??????????????????????????? 36 2 摘 要 :本論文主要介紹的是電梯自動控制模型，硬件部分我們使用的是單片機及外圍電路組成高度為 18 層電梯的電梯控制系統(tǒng)。單片機采用 體振蕩器選 60片電容與晶體振蕩器形成 時鐘電路。電容 阻 按鍵 成上電復位和手動復位電路。軟件部分采用了兩種控制方案 ,簡易控制方案只是簡單的電梯上升下降 ,在各樓層短暫停留。而進一步控制方案則考慮各樓層的信號請求，以完成各樓層的升降控制。該系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定，操作簡單等優(yōu)點。 關鍵詞 :電梯 , 共陰極數(shù)碼管 ， 光二極管 第一章 引言 據(jù)國外有關資料介紹 ,公元前 2800 年在古代埃及 ,為了建筑當時的金字塔 ,曾使用過由人力驅(qū)動的升降機械。公元 1765 年瓦特發(fā)明了蒸汽機之后 ,1858 年美國研制出以蒸汽為動力 ,并通過皮帶轉(zhuǎn)動和蝸輪減速裝置驅(qū)動的電梯。 1878 年英國的阿姆斯特郎發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展 ,淘汰了蒸汽梯。后來又出現(xiàn)了采用液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯 ,這種掖壓梯至今仍為人們所采用。但是，電梯得以興盛發(fā)展的原因在于采用了電力作為動力來源 .。在 20 世紀初 ,美國奧梯斯電梯公司首先使用直流電動機作為動力 ,生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動的直流電梯 ,從而為今天的高速度 ,高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎。 20世紀30 年代美國紐約市的 102 層摩天大樓建成 ,美國奧梯斯電梯公司為這座大 樓制造和安裝了 74臺速度為 的電梯。 從此以后 ,電梯這個產(chǎn)品 ,一直在日新月異的發(fā)展著 不但規(guī)格品種多 ,自動化強 ,而且安全可靠 ,乘坐舒服 隨著電子工業(yè)的發(fā)展 ,微處理機和電子計算機已成功的應用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中去 ,采用無觸點元件的電梯電氣控制系統(tǒng)已開始批量生產(chǎn)。 第二章 設計要求 采用 8層電梯的電梯控制系統(tǒng) 。 對某園林集團公司的電梯系統(tǒng)進行分析，合理選擇電氣系統(tǒng)方案，以 控制系統(tǒng)進行設計，完成硬件電路設計和控制 梯形圖程序的編寫和仿真，繪制電氣原理圖和接線圖，編寫設計說明書和調(diào)試分析報告。 主要技術指標： 1．電梯額定載重 1200．樓層數(shù) 18層 3．采用 各樓層廳外的上、下召喚及轎廂指令、井道信息等信號綜合處理，使電梯自動地選擇運行方向和目的層站，自動完成啟動、運行、減速、平層、開關門及顯示、保護等一系列功能，并滿足相關的技術要求。 電梯內(nèi)電路由 個發(fā)光二極管作為指示燈，電梯模型上電后，電梯的起始位置為一樓，等待控制臺 碼管顯示“ 1”。當 3 電梯開始向上運動，控制臺的上升指示燈 2碼管顯示“ 2”并在二樓停留 5s，然后繼續(xù)上升。每層樓停留 5s，直到四樓。在四樓停留 5s 后開始下降，控制臺的指示燈 。每層樓停 5s，直到一樓。然后重復上述過程。如果在一個上下循環(huán)中按下過 電梯下降到一樓后停止工作。直到再次按下 第三章 設計方案 電梯控制系統(tǒng)由各層樓的電梯間電路、電梯內(nèi)電路和控制臺電路三部分組成。電梯在各樓層的定位本應采用行程開關，考慮到模型的 操作性，采用延時控制。相鄰樓層間升降設定為 2S。 1）各樓層的電梯間電路 二、三層的電路間均有“上升”和“下降”選擇按鍵，一樓只有“上升”按鍵，四樓只有“下降”按鍵，每個按鍵配一只發(fā)光二極管，作為指示燈。 2）電梯內(nèi)部電路 目標樓層 1—— 4選擇按鍵配又相應的指示燈。 3）控制臺電路 （ 1）兩個按鍵用于手動控制?？刂齐娐返摹伴_始運行”和“停止運行” （ 2）兩個指示燈，分別指示電梯的升降情況。 （ 3）一只數(shù)碼管，用于顯示電梯當前所在的樓層。 4）控制方案 （ 1）簡單控制方案（見圖 1） 工作原理：控制臺按下 后，通過 片機的控制使得電梯運行，該系統(tǒng)中電梯運行時不受各樓層的控制和影響往復運動，只有在控制臺按下 后，電梯降到一樓停止，等待控制臺再次啟動。該系統(tǒng)使用數(shù)碼管顯示當前樓層。 簡易方案系統(tǒng)工作原理框圖電梯降到一樓停止控制臺啟動電梯單片機譯碼器數(shù)碼管顯示電梯動作控制臺停止電梯 4 圖 1 （ 2）進一步控制方案（見圖 2） 工作原理：工作臺啟動電梯，單片機檢測各樓層信號請求控制電梯運動，電梯動作完成后數(shù)碼管顯示所在樓層，同時單片機再次檢測各樓層請求信號，使的電梯再次動作，直到控制臺停止電梯，電梯降到一樓后停止，等待控制臺再次啟 動電梯。 圖 2 進一步控制系統(tǒng)工作原理框圖電梯動作電梯降到一樓停止控制臺停止電梯數(shù)碼管顯示譯碼器單片機各樓層請求信號控制臺啟動電梯 5 第四章 硬件設計 片機 采用 8層電梯的電梯控制系統(tǒng) 。 位單片機，片內(nèi)帶有一個 4它采用了 術，而且其輸出引腳和指令系統(tǒng)和 內(nèi)的 時已具有三級程序存儲器保密的性能。 在眾多的 51 系列單片機中，要算 司的 實用，因為它不僅和 腳完全兼容，而且其片內(nèi)的 4k 程序存儲器是 種下藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除、改寫。所以說這種單片機對開發(fā)設備的要求很低，開發(fā)時間也大大縮短。寫入單片機的程序還可以加密，這又很好地保護了所有者的勞動成果。 6 管腳說明 電電壓。 地。 位漏級開路雙向 I/腳可吸收 8 時，被定義為高阻輸入。 可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在 作為原碼輸入口，當 時 位雙向 I/ 電流。 后，被內(nèi)部上拉 為高，可用作輸入， 輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 位雙向 I/出 4個 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 6位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， 給出地址“ 1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當對外部 八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時， 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/接收輸出 4個 1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， 是由于上拉的緣故。 下表所示： 口管腳 備選功能 行輸入口） 行輸出口） 部中斷 0） 部中斷 1） 0（記時器 0外部輸入） 1（記時器 1外部輸入） 部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） 部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持 訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在 引腳用于輸入編程脈沖。在平時， 不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的 1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個 想禁止 。此時， 外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) 位無效。 /部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次 /在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的 /將不出現(xiàn)。 8 / /在此期間外部程序存儲器（ 0000不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式 1時， / /間內(nèi)部程序存儲器。在 引腳也用于施加 12 向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。 自反向振蕩器的輸出。 單片機的基本組成如圖 3所示 圖 3 下面簡要說明各 部分組成 1、 中央處理器 單片機的中央處理器是單片機的核心，完成運算和控制操作，中央處理器主要包括運算器和控制器兩部分。 振蕩器和時鐘電路 程序儲存器（ 4 數(shù)據(jù)儲存器（ 128 字節(jié)） 兩個 16 位 定時器／計數(shù)器 ＣＰＵ 中斷 控制 內(nèi)部中斷 總線擴展控制器 并行可編程 I/O 口 可編程串行口 外部中斷 擴展控制 2 時鐘源 外部事件計數(shù) 片機的基本組成 9 2、 存儲器 單片機內(nèi)部的存儲器分為程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。 3、外圍接口電路 4 個可編程并行 I/O 口， 1 個可編程串行口， 2 個 16 位的可編程定時器以及中斷系統(tǒng)等。 4、時鐘振蕩電路 時鐘振蕩電路是 需要的各種定時控制信號的必備單元。 有在時序信號和控制信號的協(xié)調(diào)下工作，才能執(zhí)行各種指令。 樓層電梯間電路 如圖 4 所示， 上拉電阻，其作用是保證按鍵未按下時，端口 高電平。當按鍵按下時，端口 過按鍵接地， 為低電平。電容 作用是消除抖動和抗干擾。各樓層電梯間的升降選擇按鍵均于單片機 連接，上升按鍵的 接。下降按鍵與 接，即由 可以讀出電梯間升、降按鍵的狀態(tài)。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 的 接。每個發(fā)光二極管通過一只阻值為 470?的限流電阻接電源（ 適當?shù)牧炼龋瑫r單片機的端口在不加驅(qū)動的情況下可以承受 。 10 一層 二層 11 三層 圖 4 電梯間電路 12 電梯內(nèi)電路如圖 5所示，四個目標樓層選擇按鍵 管作為指示燈，即 鍵與 的 接，指示燈與 拉電阻 11—— 圖 5 電梯內(nèi)電路 13 控制臺電路如圖 6所示。發(fā)光二極管 以顯示供電是否正常。 寸）共陰極數(shù)碼管，用來顯示當前樓層。采用 值為 470Ω）對數(shù)碼管限流。 七段譯碼 /驅(qū)動器： 有燈測試功能；以反相器作輸出級，用以驅(qū)動 數(shù)碼管；具有消隱輸入；顯示數(shù) 6時， a=0,顯示 9時， d=0。 1燈測試輸入端） ,4據(jù)輸入端） ,5存使能，鎖存輸入使能） ,6源負極）（ A， B， C， D 為門電路的輸入端）901234516源正極）（ a,b,c,d,e,f,示字符端輸出，連接數(shù)碼管的相應腳） 14 能表 十進制 或功能 輸 入 輸 出 字 型 T D C B A a b c d e f g 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 消 隱 鎖 定 燈 測 試 × 1 × 1 1 0 × × × × × × × × × × × × 0 1 × 0 0 0 0 0 0 0 鎖定在上一個 時 1 1 1 1 1 1 1 15 圖 6 控制臺電路 16 單片機電路如圖 7 所示，單片機采用 體振蕩器選 6 30容 阻 成上電復位和手動復位電路。外部接線圖見附圖 1。 圖 7 單片機電路 路板 17 圖 8所示電路板 的頂層和底層。 圖 8 電梯模型 （頂面） 18 圖 8 電梯模型 (底面 ) 19 第五章 軟件設計 方案 （ 1）電梯模型上電后，電梯的起始位置為一樓，等待控制臺 鍵按下，數(shù)碼管顯示“ 1”。 （ 2）當 梯開始向上運動，控制臺的上升指示燈 2碼管顯示“ 2”并在二樓停留 5s，然后繼續(xù)上升。每層樓停留 5s，直到四樓。在四樓停留 5制臺的指示燈 層樓停 5s，直到一樓。然后重復上述過程。 (3)如果在一個上下循環(huán)中按下過 ,電梯下降到一樓后停止工作。直到再次按下后重新恢復工作。 （ 4） 5s 定時由定時器 起完 成。 時 100 100斷一次。在中斷服務程序中將 。當 0時，中斷了 50次， 50× 100s，即完成 5 （ 5）定時器 時 10 10s 中斷一次，在中斷服務程序中檢查一次 是否按下，如果按下停止 ），并將 （程序中間 0電梯下降到一樓是檢查 果不是 0就停止工作。 （ 6）參考程序 0000H 000 001 11H 8 3 ；定時１００ｍｓ #0 0 ；定時１０ｍｓ #78H #620 ；下降指示燈滅 ；上升指示燈滅 ０ 1 ；數(shù)碼管顯示＂１＂ ；等待開始工作指令 2： ；上升指示燈亮 ；上升２ｓ ；到達二層，上升指示燈滅 2 ；數(shù)碼管顯示＂２＂ ０ ；５ｓ定時開始 50，＄ ；等待５ｓ延時 ；５ｓ到，繼續(xù)上升 ；上升２ｓ ；到達三層，上升指示燈滅 #3 ； 數(shù)碼管顯示＂３＂ #0 ；５ｓ定時開始 #50， $ ；等待５ｓ延時 ；５ｓ到，繼續(xù)上升 ；上升２ｓ ；到達四層，上升指示燈滅 #4 ；數(shù)碼管顯示＂ 4＂ #0 ；５ｓ定時開始 #50， $ ；等待５ｓ延時 21 ；５ｓ到，開始下降，下降指示燈亮 ；下降２ｓ ；達到三層，下降指示燈滅 #3 ；數(shù)碼管顯示＂３＂ ０ ；５ｓ定時開始 50，＄ ；等待 5ｓ延時 ； 5ｓ到，繼續(xù)下降，下降指示燈亮 ；下降 2ｓ ；達到二層，下降指示燈滅 #2 ；數(shù)碼管顯示＂２＂ ０ ；５ｓ定時開始 50，＄ ；等待５ｓ延時 ；５ｓ到，開始下降，下降指示燈亮 ；下降２ｓ ；達到一層，下降指示燈滅 #1 ；數(shù)碼管顯示＂ 1＂ ０ ；５ｓ定時開始 50，＄ ；等待５ｓ延時 0, ； 轉(zhuǎn)到 ； 0 轉(zhuǎn) ；定時器Ｔ０中斷服務程序：５ｓ定時，Ｒ２為計數(shù)器 #3 #022 定時器Ｔ１中斷服務程序；記錄 #0 #200 #250 $ 23 和圖 10所示。 24 三、四 樓有請求？ 圖 9 主程序流程 N Y Y N Y N Y N Y N Y N 初始化 在一樓 P 1 . 7 = 0 1,2,3..有請求？ 上升到達二樓 本 樓 層 是 請 求 目 標 ？ 停留 5s 上升到達三樓 本樓層請求目標？ 停留 5s 四樓有請求？ 開始到達四樓 ？ 停留 5S 下降到達一樓 一樓有請求？ 停留 5S 本樓層是 請求目標？ 下降到達二樓 一、二樓有請求？ 停留 5S 本樓層是否請求目標？ 下降到達三樓 一、二、三樓有請求 停留 5S 開始 25 圖 10 定時器 開始 下？ 取得電梯間上升請求，并刷新指示燈 取得電梯間下降請求，并刷新指示燈 取得電梯內(nèi)目標樓層請求，并刷新指示燈 返回 讀取所有按鍵 標志 非 0 數(shù) 清除全部電梯間上升請求 清除全部電梯間下降請求 清除全部電 梯內(nèi)目標樓層請求 修改讀入的按鍵狀態(tài)使之只有電梯內(nèi)目標為一樓 并關閉 再讀取按鍵 26 ?存儲單元分配 20H—— 電梯間上升請求； 1樓； 2樓； 3 樓； 4樓。 21H—— 電梯下降請求： 1樓； 2樓； 3 樓； 4樓。 22H—— 電梯內(nèi)目標樓層請求： 1樓； 2樓； 3 樓； 4樓。 20H—— 22H： 0=無請求； 1=有請求。 堆線棧底： 70 元包袱累加器 30H、 311、 32 ?上電之后，系統(tǒng)一直等待，當 ?如果按下 制電梯直接下降到一樓，然后電梯停止工作。直到再次按下 ④中斷服務程序每 10次檢查所有按鍵狀態(tài)，并記錄在相應存儲單元，同時控制相應指示燈。 ⑤定時器 002 加 1，當 0時，5s 計時完成。 27 0000H 0000 #11H #8 3 ；定時 100 #0 #0 ；定時 10 #78H #61： #0 #1F ；數(shù)碼管顯示“ 1” ；等待開始工作指令 ；啟動 10次讀取按鍵 A， 20H ；目前在一樓 A， 21H ；取得 >1樓請求情況 A， 22H A， #0Z ；無請求，則等待 ；上升指示燈亮 ；上升 2s 28 #2 ；到達 2樓，數(shù)碼管顯示“ 2” ；是 2 樓電梯間的上升請求，轉(zhuǎn) B U ；是電梯內(nèi)目標 2樓請求，轉(zhuǎn) ；清 2 樓電梯間上升請求標志位 ；清電梯內(nèi)目標 2樓請求標志位 ；上升指示燈滅 #0 ； 5 #50，＄ ；等待 5 A， 20H A， 21H A， 22H A， #0 ；取得 >2樓請求情況 ； >2 樓無請求，轉(zhuǎn) 2樓下降 ；上升指示燈亮 ；上升 2s #3 ；到達 3樓，數(shù)碼管顯示“ 3” ；是 3樓電梯間的上升請求，轉(zhuǎn) B ；是電梯內(nèi)目標３樓請求，轉(zhuǎn) #50，＄ ；清 3樓電梯間上升請求標志位 ；清電梯內(nèi)目標 3樓請求標志位 ；上升指示燈滅 #0 ； 5s 定時開始 #50，＄ ；等待 5 A， 20H 29 A， 21H A， 22H A， # ；取得 >3樓請求情況 ； >3 樓無請求，轉(zhuǎn) 3樓下降 ；上升指示燈亮 ；上升 2s ；清 4樓電梯間下降請求標志位 ；清電梯內(nèi)目 標 4樓請求標志位 ；上升指示燈滅 #0 ； 5s 定時開始 #50，＄ ；等待 5 A， 20H A， 21H A， 22H A， #07H ；取得〈 4的請求情況 ；下降指示燈亮 ；下降 2s #3 ；到達 3樓，數(shù)碼管顯示“ 3” ；是 3樓電梯間的下降請求，轉(zhuǎn) B ；是電梯內(nèi)目標 3樓請求，轉(zhuǎn) ；清 3 樓電梯間下降請求標志位 ；清電梯內(nèi)目標 3樓請求標志位 ；下降指示燈滅 30 #0 ； 5 #50，＄ ；等待 5 A， 20H A， 21H A， 22H A， #03H ；取得〈３樓請求情況 ；〈 3樓請求，轉(zhuǎn) 3樓上升 ；下降指示燈亮 #2 ；到達 2樓，數(shù)碼管顯示“ 2” ；是 2樓電梯間的下降請求，轉(zhuǎn) B ；是電梯內(nèi)目標 3樓請求，轉(zhuǎn) ；清 2 樓電梯間下降請求標志位 ；清電梯內(nèi)目標 2樓請求標志位 ；下降指示燈滅 #0 ； 5 #50，＄ ；等待 5 A， 20H A， 21H A， 22H A， #01H ；取得〈 2樓請求情況 ；〈２無樓請求，轉(zhuǎn) 2樓上升 ；下降指示燈亮 31 #1 ；到達 1樓，數(shù)碼管顯示“ 1” ；清電梯內(nèi)目標 1樓請求標志位 ；下降指示燈滅 #0 ； 5 #50，＄ ；等待 5 #0， ； 是否按下過 ；若 按下過，轉(zhuǎn) 定時器 5 #3 #0 ； 數(shù)器 定時器 鍵狀態(tài)檢查 #0 ；每 10 #78H 6A 30H， ；讀入所有按 鍵狀態(tài) 31H， B ；若 正常運行 #0 ； 按下，標志 數(shù) 32 20H， #0 ；清除全部電梯間上升請求 21H， #0 ；清除全部電梯間下降請求 22H， #0 ；清除全部電梯內(nèi)目標樓層請求 30H， #0 ；修改讀入的按鍵狀態(tài)，使之為 31H， #0 ；電梯內(nèi)目標為一樓 ；開關閉 再讀取按鍵 A， 30H A A， #07H ；取得電梯間上升請求 20H， A A， 20H ；取得上升指示燈狀態(tài) A A， #07H 32H， A A， 30H A A， #38H ；取得電椅間下降請求 A A 21H， A A， 21H A A， #0L A A 32H， A A， A， #0 A， 32H ；刷新上升、下降請求指示燈 33 A， 31H A， #0 ；取得電梯內(nèi)目標樓層請求 22H， A A， 22H A A ；刷新電 梯內(nèi)目標樓層指示燈 A， 6 2 #20 #100 #250 34 第六章 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 件調(diào)試 軟件調(diào)試的任務是利用開發(fā)工具進行在線仿真調(diào)試，發(fā)現(xiàn)和糾正程序錯誤，同時也能發(fā)現(xiàn)硬件故障。 程序的調(diào)試應一個模塊一個模塊地進行，首先單獨調(diào)試各功能子程序，檢驗程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預期的功能，接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各子程序連接起來總調(diào)。聯(lián)調(diào)需要注意的是，各程序模塊間能否正確傳遞參數(shù)，特別要注意各子程序的現(xiàn)場保護與恢復。調(diào)試的基本步驟如下： (1) 用仿真器修改顯示緩沖區(qū)內(nèi)容，屏蔽拆字程 序，調(diào)試動態(tài)掃描顯示功能。例如將元置為“ 012345”，應能在 從左到右顯示“ 012345”。若顯示不正確，可在 后用仿真器修改計時緩沖區(qū)內(nèi)容，調(diào)用拆字程序，調(diào)試顯示模塊 如，將 元置為“ 123456”，檢查是否能正確顯示“ 12： 34： 56”。若顯示不正確，應在 程序相應位置設置斷點，調(diào)試檢查。 (2) 運行主程序調(diào)試計時模塊，不按下任何鍵，檢查是否能從由 00： 00： 00開始正確計時。 若 不能正確計時則應在定時器中斷服務子程序中設置斷點，檢查 后屏蔽緩沖區(qū)初始化部分，用仿真器修改計時緩沖區(qū)內(nèi)容為23： 58： 48，運行主程序（不按下任何鍵），檢驗能否正確進位。 (3) 調(diào)試鍵盤掃描模塊 用延時 10程序代替顯示子程序延時消抖，在求取鍵號后設置斷點，中斷后觀察 A 累加器中的鍵號是否正確；然后恢復用顯示子程序延時消抖，檢驗與 (4) 調(diào)試時間設置 /鬧鐘定時模塊 先屏蔽 獨調(diào)試鍵盤設置模塊 察顯示緩沖區(qū) 元的內(nèi)容是否隨鍵入的鍵號改變，以及鍵號能否在 顯示。然后屏蔽 程序，單獨調(diào)試合字模塊 別將 置為時間設置緩沖區(qū)和鬧鐘值寄存區(qū)的首地址，修改顯示緩沖區(qū)內(nèi)容，程序運行后查看時間設置緩沖區(qū)后聯(lián)調(diào) (5) 運行主程序聯(lián)調(diào)，檢查能否用鍵盤修改當前時間以及設置鬧鐘，能否正確計時、啟鬧、停鬧。 35 態(tài)燈顯示測試 當電路連接完畢后，將寫好的測試程序刷寫到芯片內(nèi)，分別給端口送高電平和低電平，通電即可檢測。 碼管的測試 將串口的和電路板上的接口連接，將寫好的測試程序刷寫到芯片內(nèi)，開電源即可測試。 體電路測試 系統(tǒng)上電，刷寫好程序即可開始測試，觀測一個周期燈的顯示狀態(tài)是否正常，同時觀察倒計的計數(shù)是否正常。 36 結(jié)束語 本設計基本上達到了設計目的 。 利用通用 譯碼器 和 單片機 實現(xiàn)了對電梯的控制，通過合理的設備選型、參數(shù)設 置和軟件設計，提高了電梯運行的可靠勝，改善了電梯運行的舒適感，并節(jié)約了電能。 通過本次設計，我的知識領域得到進一步擴展，專業(yè)技能得到進一步提高，同時增強了分析和解決工程實際的綜合能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴肅認真的科學態(tài)度和嚴謹求實的工作作風。 本次設計還存在一些不足之處，例如 :本設計是按樓層定高設計的，而實際每一樓層高度是不一定相等的，因此，設計時應考慮樓層間距自學習功能。但由于時間有限，本人沒有考慮。另外，由于實際條件的限制，本設計 只 能進行 簡單 調(diào)試，這也是不足之處。當然，設計中肯定還有其他不足和紙漏之處， 請各位專家和老師指正。 37 畢業(yè)設計總結(jié) 時間飛逝，轉(zhuǎn)眼間就到了畢業(yè)答辯的時間，此時的心情很是奇怪 ,既緊張又興奮 ,興奮的是幾個月的辛苦成果終于到了驗收的時候了 ,緊張的是不知道畢業(yè)答辯會是什么樣子 。到目前為止，我依舊沒有太多的把握，只能全力以赴；回想幾個月的設計過程還真是懷念??！雖說是苦了一點，但苦中有甜啊，其中自己查閱了大量的資料，充實了自己的知識，彌補了自己不足。平時總覺得自己已經(jīng)懂得很多了，一旦設計起來，才發(fā)現(xiàn)自己其實還差的遠，實踐才是最好的證明。 在一個多月的 設計過程中學到了許多東西，不僅僅是畢業(yè)設計中的。設計過程中，我們遇到很多不懂或不明白的地方。除了查閱相關資料， 老師也給了我們很多的指導，在老師的指導下改進了設計方案 一個問題的圓滿解決而高興，其中的困惑 ,苦惱 ,興奮 ,激動只有自己知道?；蛟S開始的時候還有一些膽怯，但當一切將要結(jié)束時卻又有一絲懷念。我明白了不去試過，怎知道路的艱辛快樂 。通過這大學三年中不算太長時間的畢業(yè)設計，我深深的明白了這樣一個道理：沒有我們不懂的東西，只是我們尚未去了解。 總結(jié)一個多月來的設計，體會如下： 首先， 任何工作都的與人打交道，畢業(yè)設計也不例外，這就需要我們充分的利用好彼此的力量，充分的協(xié)作，針對設計中出現(xiàn)的問題，站在不同的角度分析問題，總結(jié)大家的意見，最后達成一致，發(fā)揮了團隊精神。 其次，對待任何工作，責任心是必要的；這次畢業(yè)設計的體會，我收獲至深。但更重要的是，在責任心的驅(qū)使下，又該采用何種方法完成，采用何種方法更省時省力，解決問題的方案很多，永遠堅信“方法總比困難多”，我想首先分析任務本身，就拿畢業(yè)設計來說，課題有了，關鍵是何處著手。何時何地查找相關資料等等，尋找突破口充分的解決好問題。 再次，遇到不 懂的問題，及時請教老師，抓緊設計的每分每秒，需要調(diào)整和改變的地方及時做出改動，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。 第四，時刻保持奮進的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問題。千萬記住秒針不停的劃圈，我們的思想也應不斷的修正提高。 在現(xiàn)代信息化社會中，計算機很重要。以前對計算機不是太熟悉，在這次過程中接觸計算機的機會很多，現(xiàn)在不再屬于那種“計算機盲”了，對計算機知識有很大的收獲，對以后的工作更是一大資本?？梢哉f這次設計涉及的知識面很廣，將所學的課程融會貫通了，就拿畫圖來說，雖然學過用 圖，但在運用時還是遇 到了困難，對以前所學過的不能很好的掌握，對于元器件庫更是不熟悉，所以在畫圖時就比較困難，一張圖往往要花好長時間才能 38 完成，但隨著操作機會多了也就慢慢熟練起來了，不再對它有生疏感了。所以我深深體會到學知識不能僅僅是學更要學會運用，只有將所學的運用起來才是真正的學有所用，所以就要靠我們平時的鍛煉和運用。在走上工作崗位之際能將所學過的內(nèi)容通過運用復習一遍就真正做到了理論與實踐相結(jié)合了，為將來在崗位上更好的發(fā)揮提供了基礎。所以這次設計不但是對三年來所學知識的一次鞏固和考試，更是為我們找工作打下了堅實的基礎。 對于以上 之粗淺體會，進一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會實踐來提供，我也相信在不久即將踏入社會之際，類似這樣的設計絕不在少數(shù)，只要我們努力學習，勇于實踐，勤學好問，我就會懂得以前不明白或不十分明白的道理，就會很快地成長和成熟起來，我也相信，憑著我自強不息，勇于拼搏的精神，定能很快適應類似設計的需要，適應這個多變的社會，充分發(fā)揮長處，朝我的方向不斷前進，前進，再前進！ 最后，我想說的是，畢業(yè)設計的完成，離不開老師您的諄諄教誨和不斷幫助。老師您辛苦了。謝謝！ 39 參考文獻 1、朱昌 明，洪致育，張惠蕎編著，《電梯與自動扶梯原理結(jié)構(gòu)安裝測試》 21 2、劉連昆，樊運華，馮國慶編著，《電梯實用技術手冊原理安裝維修管理》 中國電力出版社 3、陳保安主編，《電梯維修技術》 西安電子科技大學出版社 4、毛宗源、彭華、尤裕祥編著《微機控制電梯》南京：東南大學出版社 5、劉載文、李惠升、鐘亞林編著《電梯控制系統(tǒng)繼電器與 制原理設計及調(diào)試》蘇州大學出版社 6、李秧耕主編《電梯基本原理及安裝維修》 華南理工大學出版社 A 1 畢業(yè)設計任務書 設計題目 ： 能源大廈 18層 電梯 電氣 控制系統(tǒng) 設計 設計（論文）的主要內(nèi)容與要求： 對 某 園林集團公司 的電梯系統(tǒng)進行分析，合理選擇電氣系統(tǒng)方案，以 基礎 ，對控制系統(tǒng)進行設計，完成硬件電路設計和控制梯形圖程序的編寫和仿真， 繪制電氣原理圖和接 線圖，編寫 設計說明書和調(diào)試分析報告。 主要技術指標： 1．電梯額定載重 1200．樓層數(shù) 18層 3．采用 制 ， 將各樓層廳外的上、下召喚及轎廂指令 、 井道信息等信號綜合處理，使電梯自動地選擇運行方向和目的層站，自動完成啟動、運行、減速、平層、開關門及顯示、保護等一系列功能 ，并滿足相關的技術要求。 進 度 安 排 設計（論文）工作 內(nèi)容 時間 （起止周數(shù)） 英文翻譯，查閱資料， 方案選擇 1周至 3周 硬件電路設計 4周至 6 周 控制程序設計 7周至 11周 程序仿真調(diào)試 12周至 14 周 撰寫設計說明書，調(diào)試報告和總結(jié) 15周至 16周 準備答辯 16周至 17周 周至 周 周至 周