毕业设计论文-基于单片机的四层电梯控制系统

毕业设计论文-基于单片机的四层电梯控制系统内容摘要：

P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1A T 8 9 C 5 1X1C13 0 PC23 0 PC32 2 uR E S E TV C CP 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7S T O PS T A R TP 1 . 0P 1 . 0P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 3 . 0P 3 . 1P 3 . 3P 3 . 2P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7P 2 . 0P 2 . 1P 2 . 2P 2 . 3P 2 . 4P 2 . 5P 2 . 6P 2 . 7V C C 图 31 单片机最小系统 单片机最小系统电路如图 31所示，单片机采用 ATMEL 公司的 AT89C51，晶体振荡器选 12MHz， C C2 为 30p 瓷片电容， 与晶体振荡器构成时钟电路。 电容C3 按键 RESET 构成上电复位和手动复位电路。 各楼层电梯间电路 如 下 图所示， 此部分电路是提供给处于各个楼层电梯外的用户发出上下楼请求。 按键与单片机的 分别相连，指示灯通过 来控制。 其中R5 R5 R5 R5 R60和 R62是上拉电阻，其作用是保证按键未按下时，端口～ 为高电位。 当按键按下时，端口 ～ 通过按键接地，使得宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 11 ～ 变为低电平。 电容 C51~C56的作用是消除抖动和抗干扰。 各楼层电梯间 的升降选择按键均与单片机 P1 口连接，上升按键与 P1 口的 — 连接，下降按键与 P1 口的 ~ 连接。 即由 P1 口可以读到电梯间升、降按键的状态。 每个上升、下降按键均有一只发光二极管作为指示灯与之配合，发光二极管与 PO 口的 ～ 连接。 每个发光二极管通过一只阻值为 470Ω 的限流电阻接电源 (VCC)，这样流经发光二极管的电流约为 7． 5 mA，有适当的亮度，同时单片机的端口在不加驱动的情况下可以承受。 图 33 一层按键电路 图 34 二层按键电路 图 36 四层按键电路 图 35 三层按键电路 R 5 14 70U P 1L E D C 5 1R 5 21 0KP0.0P1.0U P A 1+5U P 2 D O W N 2C 5 2 C 5 3R 5 34 70R 5 44 70P0.1P0.3R 5 51 0KR 5 61 0KP1.3P1.1D O W N A 2 U P A 2+5U P 3 D O W N 3C 5 2 C 5 3R 5 74 70R 5 84 70P0.2P0.4R 5 91 0KR 6 01 0KP1.4P1.2D O W N A 3 U P 3+5R 6 14 7 0D O W N 4C 5 1R 6 21 0 KP0.5P1.5D O W N 4+5宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 12 电梯内电路 电梯内 电路如图 37 所示， 提供给电梯内的乘客用户使用， 四个目标楼层选择按键 F F F F4 和 4 个与之配合的发光二极管作为指示灯，即 FS FSFS3 和 FS4。 按键与 P3 口的 ～ 连接，指示灯与 P2 口的 ～ 相连。 上拉电阻 R11~R14和电容 C41~C14的作用同上。 控制台电路 控制台电路如 下 图所示。 发光二极管 Power 是电源指示灯，用以显示供电是否正常。 采用 共阴极数码管来显示当前楼层，采用 CD4511 作 译码器， LE 接VCC，译码器处于锁存状态。 经 R31～ R37(阻值为 470Ω )对数码管限流。 ‘ UP、DOWN’两只发光管用来显示电梯运行的方向。 START 与 STOP 分别与单片机的 、 连接，用来控制电梯的起停。 如图 39 所示， CD4511 的 A0A3分别与 相连， R31R37 为限流电阻。 R 1110KR 1210KR 1310KR 1410KC 11 C 12 C 13 C 14P3.0P3.1P3.2P3.3V C CR 16470R 17470R 18470R 19470FS1 FS2 FS3 FS4P2.0P2.1P2.2P2.3F1 F2 F3 F4图 37 电梯内电路 宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 13 图 39 电梯控制台显示电路 楼层检测 在本设计当中， 光电 传感器电路连接 图如下所示： 542312U 2 AL M 3 3 9R21 0 kR31 0 kR?P O T 2+5V C CP 2 . 6D1T1R13 0 0 图 38 电梯控制台电路 图 312 楼层检测电路 A11A22A36A07O U T A13O U T B12O U T C11O U T D10O U T E9O U T F15O U T G14LT3BL4LE5C D 4 5 1 1R 3 1R 3 2R 3 3R 3 4R 3 5R 3 6R 3 7P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 71234567abcdefg8 dp9GNDabfcgdedpD I S PV C CP O W E R C 4 1 C 4 2R 4 11 0KR 4 21 0KR 4 54 70V C CR 4 34 70R 4 44 70UP D W O NP0.7P0.6S T O P S T A R TP1.6P1.7宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 14 如图所示， D1， T1组成红外发射 接受对管， D1通电后发出红外信 号，光槽若未挡住， T1将导通，比较器 LM339输出低电平，光槽光线若被挡， T1截止， LM339输出高电平。 利用电梯行至楼层标志处光槽光线被 电梯 遮挡所带来的电平变化 发送到单片机 可实现楼层检测。 电 动 机驱动 直流电动机驱动电路主要是用来控制直流电动机的转动方向，通过改变直流电动机两端的电压可以控制电动机的转动方向。 电路采用功率三级管 8050和 8550，以满足电动机启动的瞬间的大电流要求。 如图所示 输入端分别与单片机 ，电梯上升时， 出 为低 电平， 出为高电平 ，晶体管功率放大器 VT3， VT2导通， VT1， VT4截止。 VT3， VT2与直流电动机一起形成回路，驱动电机正转。 电梯下降时， 出 为高电平， 出为低电平 ，晶体管功率放大器 VT3， VT2截止， VT1， VT4导通，VT1， VT4与直流电动机形成回路，驱动电动机反转。 4个二极管起到保护晶体管的作用。 功率晶体管采用 TP521光耦器驱动，将控制部分与电动机驱动部分隔离。 光耦器的电源为 +5V， H型驱动电路中的晶体管功率放大器 VT3， VT1的发射极所加的 电源为 12V。 图 313 电动机驱动电路 A+M O T O R S E R V OV T 18 05 0V T 28 05 0R 7 33 .3 KR 7 43 .3 KV T 38 55 0V T 48 55 0C 3 10 .1 uR 7 50 .1 KR 7 74 .7 KR 7 20 .1 KR 7 84 .7 K+5U 5 AT P 5 2 1 2U 5 BT P 5 2 1 2+5 5VR 7 64 70R 7 14 70VD5 VD6VD1I N 4 1 48VD2I N 4 1 48VD3I N 4 1 48VD4I N 4 1 48P2.4P2.5宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 15 报警部分 如图 314所示， 此处利用两个常用三极管 CS9013，连接成达林顿管结构，此电路与单片机。 其中 R为限流电阻，当电梯运行过程中出现故障停止， 高 电平，蜂鸣器报警，另外用户在电梯中如果遇到紧急情况也可按“ HELP” 直接 报警 求救。 图 314 报警电路 本章小节 在 本 章当中， 给出 了本次设计 电梯 控制系统 的各项性能指标和所需器件的 特性及 主要参数， 并分部份阐述用 硬件实现 本设计各模块 的详细方案， 并结合方案出 硬件电路图。 R51kC S 90 1 3N P NC S 90 1 3N P NS P E A K E R+5P 2 . 7H E L P宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 16 第 四 章 软件设计 由于本设计采用单片机实现控制，所以软件设计部份的程序编写用汇编语言来完成。 其中主程序部分主要完成系统的初始化，如中断 方式的设置，开中断，存储单元的清零等。 在中断子程序中完成，按键查询 等，其它的如 数码管 的显示，键盘的响应，转动电机的控制，延时等均由相应的子程序来完成。 软件编程是实现多功能、智能化、操作方便的关键。 在本设计中，可以把程序的各部分相互结合起来，达到 完成各项设计的功能。 软件设计思想：采用模块化的分层次设计方法，将软件系统功能由多个实现单一功能的子程序实现。 通 过调用不同的子程序，实现了复杂功能控制。 这样便于调试、 修改。 主流程图如图 41所示 . 图 41 系统主流程图 宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 17 按键查询部分 在本设计当中，键盘采用独立式按键，按键由 P1口和 控制，采用定时器 T1中断查询按键状态，当有键按下时，即转入相应功能程序。 键盘程序流程图如 图 42所示： 图 42 键盘 查询 程序流程图 程序清单如下： 定时器 T1 中断服务程序：按键状态检查 TIME1： MOV TH1， 0ECH ；每 10s 检查一次按键 MOV TL1， 78H 宜宾学院 本科 毕业设计（论文） 18 MOV 6EH， A MOV 30H， P1 ；读入所有按键状态 MOV 31H， P3 JB ， TIME11 ；若 Stop 键未按下 ,则正常运行 MOV R3， 0FFH ； Stop 键按下 ,标志 R3 置非 0 数 MOV 20H， 0 ；清除全部电梯间上升请求 MOV 21H， 0。