基于STC89C51單片機的模擬電梯設計畢業(yè)論文

1、題 目：基于stc89c51單片機的模擬電梯設計 目錄一、 設計任務11.1 設計內(nèi)容與要求1二、設計系統(tǒng)主要功能的說明22.1 設計設備的選擇22.2 設計原理2三、硬件電路設計33.1電源部分33.2按鍵部分43.3 數(shù)碼管顯示原理53.4電機驅動原理53.5單片機最小系統(tǒng)6四、軟件設計流程74.1 延時程序控制74.1.1 循環(huán)延時服務控制84.1.2 編碼按鍵掃描控制84.2 軟件的實現(xiàn)84.2.1主程序的實現(xiàn)84.2.2子函數(shù)服務程序的實現(xiàn)94.2.3 鍵盤掃描的實現(xiàn)方法9五、軟、硬件的調(diào)試115.1 調(diào)試方案的確定115.2 調(diào)試過程11六、設計心得11參考文獻13附錄a 模擬電梯

2、的程序15摘要： 本設計是使用宏晶公司的stc89c51rc加外圍器件作控制單元，用數(shù)碼管顯示，制作的經(jīng)濟實惠的電梯模擬系統(tǒng)。其原理圖可分為按鍵部分、顯示部分、電機部分、最小系統(tǒng)部分。兩個按鍵（一個電梯內(nèi)，一個電梯外）對應一個樓層，另有開門、關門兩個按鍵。芯片一旦檢測到某樓層的按鍵被按下，就會在對應端口輸出5v高電平驅動電機來到該樓層，程單序會延遲幾分鐘，等人進入電梯后，關門，去到要去的樓層。在整個過程中，數(shù)碼管會顯示樓層數(shù)。最小系統(tǒng)為單片機提供時鐘信號和復位功能。 關鍵詞：stc89c51 單片機 模擬電梯 四位一體數(shù)碼管一、 設計任務（選題） 隨著科技的發(fā)展，單片機因強大的功能、低廉的價格

3、，越來越被廣泛使用，成為很多電子產(chǎn)品中不可缺少的部分。同時因為單片機是模擬電子與數(shù)字電子的結合品，它的應用對于我們電子專業(yè)來說是一門必要掌握的課程。 電梯對人們來說已經(jīng)是必不可少了乘載工具，所以將單片機應用于實際的生活中，才達到學以致用、舉一反三的境界。二、 方案設計1.處理部分：現(xiàn)在的單片機越來越注重功耗和處理數(shù)據(jù)快慢的問題，目前最低功耗最有發(fā)展?jié)摿Φ膯纹瑱C是美國ti公司的msp430系列。不過這里為了學以致用和節(jié)約成本，同時電梯的處理數(shù)據(jù)就不需要那么高的速度，所以選用8位的stc89c51單片機。2.顯示部分：本來可以用15*18的點陣，可是考慮到成本和接電路布線的繁瑣，更糟糕的是那耗電大

4、而不是實際的電路就沒必要。所以直接用四位的數(shù)碼管顯示就好了。3.控制部分：本來可以用4*4的鍵盤，現(xiàn)在只用了四位數(shù)碼管代表三層樓，所以只用3個按鍵代表梯內(nèi)3層樓，3個按鍵代表梯外3層樓，加上“關門”和“開門（延時）鍵各一個，總共8個鍵組成編碼式按鍵就行了。功能：三、 硬件部分1.原理框圖2.原理圖細分電源部分：用變壓器把交流電220v轉為交流電9v（不能小于或者等于交流電5伏，因為三端穩(wěn)壓管7805的輸入端輸出端電波壓差為2.5v），交流9v經(jīng)過整流橋d1后得到平均值為8.1v單方向全波脈動電壓，其中停含有較大的汶波，為了得到平滑的電壓，在其后面加濾波電容濾除交流成分。滌綸電容104可用來抵消

5、輸入端的電感效應，還可以消除電源的高頻干擾。一般取值是0.1-1uf。波動較大8.1v電壓經(jīng)7805的1腳輸入，輸出端輸出穩(wěn)定的5v，最后還要用電解電容10uf和滌綸電容104再次濾波，使電壓更穩(wěn)定，以供單片機和其他元器件需要。按鍵部分：8個按鍵分別是電梯外三個鍵代表想電梯來到的每一層樓，電梯內(nèi)三個鍵代表想要去的三層樓，一個關門鍵和一個開門鍵。它們一邊直接接地，另一邊直接接stc的p1和p3口，這樣就可以用高低電平去判斷，然后執(zhí)行對應鍵的操作函數(shù)。顯示部分：用一個四位的共陽數(shù)碼管，再用四個9015（pnp）三極管去控制顯示。這樣就不會占用四個i/o而浪費資源。當然數(shù)碼管還要加上100的限流電阻

6、。再備用一個led燈。電機部分：用p20和p21輸出高低之間去驅動8550組成的對稱電路，從而控制電機的正轉和反轉。晶振部分：用12m和30pf的滌綸電容使單片機stc89c51起振，從而為單片機stc89c51提供頻率信號。最小系統(tǒng)：用一個按鍵、200和利用電容（電解電容22uf）充放電原理去使stc89c51重新上電復位。四、 軟件部分1. 程序流程圖五、 調(diào)試和驗證首先布局好電路的擺布，如何讓人一目了然，如何好看。跟著把電路焊接完畢。 先不要急著把單片機插上去整個系統(tǒng)調(diào)試，而是先測試電源部分5v正常與否。當我測試到5v波動很大或者直接沒有時，發(fā)現(xiàn)三端穩(wěn)壓管7805之后的那個滌綸電容104

7、已經(jīng)擊穿了，換了一個之后電源穩(wěn)定正常了。 然后在仿真軟件proteus上對照自己設計的電路畫了個電路圖，因為上面沒有9015三極管只有通用的pnp三極管只好用這個來替補。當我在keil c51上隨便編了一個顯示5678的函數(shù)把它灌入仿真軟件上調(diào)試時，發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管四位都是顯示8。然后我再倒頭看看程序是否錯誤，感覺真的沒錯啊。又用另外的方式編寫了顯示1234的程序，它還是一樣顯示4444。我就在keil 上一步一步地調(diào)試程序，真的感覺沒有錯，當時一時懵了。最后我就做了決定，直接把把程序燒進上，插上到電路板上，那顯示竟然與自己編寫的完全一致喔。那時一片黑云散了，心情很好。 后來覺得調(diào)試不方便，不可能每

8、次都要把程序燒進單片機上在電路板上調(diào)試。我就仿真軟件上把那個通用三極管換成反相放大器，這樣調(diào)試就好了。六、心得每一次努力都總會有或多或少的收獲，所以當我們做每一件事時都要全力以赴，否則就不要去做。這對我們以后工作乃至生活形成一個良好的習慣和心態(tài)。結論謝辭在、 首先感謝各位老師三年來的教導。俗話說入靠師傅，修行在個人。剛接觸這個專業(yè)時，還不清楚學什么，能學到什么，而現(xiàn)在雖說七、參考文獻 譚浩強編著.c語言程序設計胡宴如、耿蘇燕編著.模擬電子技術 劉守義、楊宏麗、王靜霞編著.單片機應用技術 鄭鵬思、林遠長、董前程、矯津毅編著.protel99 se附錄a模擬電梯程序#includesbit key

9、3=p11;sbit key2=p10;sbit key1=p12;sbit key4=p13;sbit key5=p14;sbit key6=p37;sbit key7=p36; /關門升降sbit key8=p35; /開門延時鍵sbit p24=p24;sbit p25=p25;sbit p26=p26;sbit p27=p27;sbit zhengzhuan=p20; /電動機正轉sbit fanzhuan=p21; /電動機反轉unsigned int i,j;unsigned char sanlou=0;unsigned charerlou=0;bit biaozhi=0;unsi

10、gned charyilou=0;unsigned char qusanlou=0;unsigned char querlou=0;unsigned char quyilou=0; unsigned char code tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;/-延時1ms函數(shù)-void delay(unsigned int t) for(i=0;it;i+) for(j=0;j121;j+) ; /-外按三樓函數(shù)-void display3(void) if(qusanlou=1) for(i=0;i500;i+) for(

11、j=0;j121;j+) ; if(p26=0)/如果現(xiàn)在在一樓則顯示從一樓到三樓函數(shù) p2=0xb0; p0=tab1; for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) if(key2=0) /判讀外二樓有沒有人按下 delay(10); while(key2=0); erlou=1; if(key8=0&qusanlou=1);/同時要是之前的內(nèi)三樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出

12、延時函數(shù) zhengzhuan=1; fanzhuan=0; /電機正轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000);/上一層樓的時間 p2=0xd0; p0=tab2; for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&qusanlou=1); /同時要是內(nèi)三樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) if(

13、erlou=1) delay(1000); /在二樓停留多1s當模擬有人進出 zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止 zhengzhuan=1; fanzhuan=0; /電機正轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000);/上一層樓的時間 p2=0xe0; p0=tab3; for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&qusanlou=1); /同時要是內(nèi)三樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就

14、延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) if(p25=0) p2=0xd0; p0=tab2; zhengzhuan=1; fanzhuan=0; /電機正轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000); p2=0xe0; p0=tab3; if(p24=0)/如果現(xiàn)在還是顯示3樓 p2=0xe0; p0=tab3; sanlou=0; erlou=0; qusanlou=0; zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止/-外按二樓

15、函數(shù)，不過最后還是到先三樓去-void display2(void) if(querlou=1) for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) ; if(p26=0) /如果現(xiàn)在在一樓則顯示從一樓到二樓再到三樓函數(shù) p2=0xb0; p0=tab1; for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&querlou=1); /同時要是內(nèi)二樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=2

16、00;/把i變成200跳出延時函數(shù) zhengzhuan=1; fanzhuan=0; /電機正轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000); /上一層樓的時間 p2=0xd0; p0=tab2; for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&querlou=1); /同時要是內(nèi)二樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止 delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay

17、(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止 delay(1000); delay(1000); delay(1000);/在二樓停留多1s當模擬有人進出 zhengzhuan=1; fanzhuan=0; /電機正轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000);/上一層樓的時間 p2=0xe0; p0=tab3; for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&querlou=1); /同時要是

18、內(nèi)二樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) erlou=0; biaozhi=biaozhi;/為了不讓在顯示完上升函數(shù)時再去顯示下降函數(shù) /- / 如果現(xiàn)在是在三樓的話 /- if(p24=0&biaozhi=0) /如果現(xiàn)在在三樓的話則從三樓到二樓再到一樓 p2=0xe0; p0=tab3; for(i=0;i200;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&querlou=1

19、); /同時要是內(nèi)二樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) zhengzhuan=0; fanzhuan=1; /電機反轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000);/上一層樓的時間 p2=0xd0; p0=tab2; for(i=0;i200;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&querlou=1); /同時要是內(nèi)

20、二樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止 delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止 delay(1000); /在二樓停留多2s當模擬有人進出 zhengzhuan=0; fanzhuan=1; /電機反轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000);/上一層

21、樓的時間 p2=0xb0; p0=tab1; for(i=0;i200;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&querlou=1); /同時要是內(nèi)二樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) erlou=0; biaozhi=0; querlou=0; zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止/-外按一樓函數(shù)-void display1(void) if(qu

22、yilou=1) for(i=0;i500;i+) for(j=0;j121;j+) ; if(p24=0) /如果現(xiàn)在在三樓則顯示從三樓到一樓函數(shù) p2=0xe0; p0=tab3; for(i=0;i200;i+) for(j=0;j121;j+) if(key2=0)/判讀外二樓有沒有人按下 delay(10); while(key2=0); erlou=1; if(key8=0&quyilou=1); /同時要是內(nèi)一樓鍵按下才有效 待添加的隱藏文字內(nèi)容2 delay(10); while(key8=0); delay(1000); /如果再次開門就延時1s if(key7=0) del

23、ay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) zhengzhuan=0; fanzhuan=1; /電機反轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000);/上一層樓的時間 p2=0xd0; p0=tab2; for(i=0;i200;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&quyilou=1); /同時要是內(nèi)一樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止 delay(2000); /如果再

24、次開門就延時2s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) if(erlou=1) zhengzhuan=0; fanzhuan=0; /電機停止 delay(1000); /在二樓停留多1s當模擬有人進出 zhengzhuan=0; fanzhuan=1; /電機反轉 delay(1000); delay(1000); delay(1000); delay(1000);/上一層樓的時間 p2=0xb0; p0=tab1; for(i=0;i200;i+) for(j=0;j121;j+) if(key8=0&quyilou=1); /同時要是內(nèi)一樓鍵按下才有效 delay(10); while(key8=0); delay(2000); /如果再次開門就延時2s if(key7=0) delay(10); while(key7=0); i=200;/把i變成200跳出延時函數(shù) yil