基于單片機(jī)的6層電梯模擬控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

院系電氣信息工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)07級(jí)電氣1班學(xué)號(hào)學(xué)生姓名聯(lián)系方式指導(dǎo)教師職稱教授2011年5月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是本人在指導(dǎo)老師指導(dǎo)下取得的研究成果。除了文中特別加以注釋和致謝的地方外，論文（設(shè)計(jì)）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果。與本研究成果相關(guān)的所有人所做出的任何貢獻(xiàn)均已在論文（設(shè)計(jì)）中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。簽名：年月日授權(quán)聲明本人完全了解許昌學(xué)院有關(guān)保留、使用本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的規(guī)定，即：有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和磁盤，允許畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)許昌學(xué)院可以將畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編論文（設(shè)計(jì)）。本人論文（設(shè)計(jì)）中有原創(chuàng)性數(shù)據(jù)需要保密的部分為_(kāi)___________________簽名：年月日指導(dǎo)教師簽名：年月日摘要本設(shè)計(jì)是利用AT89C52單片機(jī)控制的多層電梯模擬控制系統(tǒng)，主要包括硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及模擬電路的仿真調(diào)試。本設(shè)計(jì)主要是利用中斷電路控制電梯的響應(yīng)和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，是專門為樓層快速通行控制設(shè)計(jì)的智能系統(tǒng)。此外，利用單片機(jī)控制電梯有成本低、通用性強(qiáng)、靈活性大及易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：AT89C52單片機(jī)；仿真調(diào)試；電梯ABSTRACTInthispaper,thedesignisabouttheuseofmulti-storeyelevatorcontrolledbyAT89C52MCUsimulationcontrolsystem,whichincludesthedesignofhardwaresystem,thedesignofsoftwaresystemandthecircuitsimulationtest.Thisdesignmainlyusestheinterruptcircuittocontrolelevatorresponseandmotordriver,whichspeciallydesignedforquickacessintelligentsystem.Inadditiontothis,thereareadvantagesoflowcost,strongcommonality,flexibilityandeasilytorealizecomplexcontrolandsoontothesingle-chipmicrocomputercontrolofelevator.Keywords:AT89C52Microcontroller;Digitaltube;elevator目錄1緒論 11.1設(shè)計(jì)背景 11.2設(shè)計(jì)目的 12方案論證 12.1設(shè)計(jì)要求 12.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 22.3電動(dòng)機(jī)的選擇 22.4AT89C52單片機(jī) 23硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 33.1硬件設(shè)計(jì)思路 33.2時(shí)鐘電路 43.3復(fù)位電路 53.4中斷電路 53.5電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 63.6數(shù)碼管顯示模塊 63.7按鈕控制電路模塊 73.8模擬電路圖 74軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 84.1程序設(shè)計(jì)思路 84.2程序流程圖 94.3源程序代碼 105電路仿真及調(diào)試 166結(jié)束語(yǔ) 19參考文獻(xiàn) 21致謝 221緒論1.1設(shè)計(jì)背景1854年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上，美國(guó)人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明—?dú)v史上第一部安全升降梯。從那以后，升降梯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，以?shī)W的斯的名字而命名的電梯公司也開(kāi)始了她輝煌的旅程。150多年以來(lái)，她已經(jīng)發(fā)展成為全球領(lǐng)先的電梯公司。中國(guó)最早的一部電梯出現(xiàn)在上海，是由美國(guó)奧的斯公司于1901年安裝的。1932年由美國(guó)奧的斯公司安裝在天津利順德酒店的電梯至今還在安全運(yùn)轉(zhuǎn)著。1951年，天津從慶生電機(jī)廠為天安門安裝了一臺(tái)我國(guó)自行制造的電梯。改革開(kāi)放30多年以來(lái)，隨著我國(guó)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(chǎng)、娛樂(lè)場(chǎng)所、倉(cāng)庫(kù)以及居民住宅大樓等。因?yàn)殡娞莸母咝?、方便、快捷，所以電梯受到了大家的熱烈歡迎。未來(lái)的社會(huì)是城鎮(zhèn)與城市漸漸融合，相互影響。電梯的應(yīng)用將會(huì)不斷拓展，款式將各種各樣，目的就是為了滿足人們的多種多樣的需求。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(lái)越智能，越來(lái)越安全穩(wěn)定。1.2設(shè)計(jì)目的目前電梯控制系統(tǒng)大多采用繼電器或者可編程控制器（PLC）的控制方式，存在著成本高，需要三相供電等缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)給出了一種基于單片機(jī)的電梯模型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。以單片機(jī)為核心，再輔以適當(dāng)?shù)挠布娐泛涂刂瞥绦騺?lái)檢測(cè)和控制整個(gè)電梯的信號(hào)，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)。本設(shè)計(jì)注重基本理論知識(shí)與實(shí)際情況的緊密結(jié)合，同時(shí)對(duì)學(xué)生獨(dú)立創(chuàng)新和分析問(wèn)題的能力進(jìn)行培養(yǎng)，加深對(duì)知識(shí)的理解，為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2方案論證2.1設(shè)計(jì)要求(1)設(shè)置電梯的內(nèi)外按鍵，即電梯外都有上或下的按鍵，電梯內(nèi)有樓層的選擇按鍵。(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。(3)電梯無(wú)人時(shí)，應(yīng)默認(rèn)停在第一層。2.2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖圖2-1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如上圖2-1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(guò)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。電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制就是接收單片機(jī)的PWM脈沖信號(hào)來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，使電動(dòng)機(jī)牽引電梯做上下運(yùn)動(dòng)。2.3電動(dòng)機(jī)的選擇我們選用三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)做電梯的動(dòng)力裝置，因?yàn)閲?guó)產(chǎn)Y系列的電動(dòng)機(jī)具有高效、節(jié)能、特性好及低噪聲等優(yōu)點(diǎn)，我們將選用國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的Y系列異步電動(dòng)機(jī)。這里我們選用Y100L24三相異步電動(dòng)機(jī)，因?yàn)樗€具有性能好、壽命長(zhǎng)、可靠性高、維護(hù)方便、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，其功能參數(shù)為額定電壓380V，額定頻率50HZ，額定功率3000W，額定轉(zhuǎn)速1400轉(zhuǎn)/分。2.4AT89C52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CMOS8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)MCS-51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(chǎng)合。其主要功能特性：(1)與MCS-51指令和引腳完全兼容；(2)8K字節(jié)可重復(fù)檫寫Flash閃爍存儲(chǔ)器；(3)壽命：1000次檫寫周期；(4)三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；(5)全靜態(tài)工作：0Hz-24MHz；(6)256×8字節(jié)內(nèi)部RAM；(7)32個(gè)可編程I/O口線；(8)三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；(9)8個(gè)中斷源；(10)可編程串行UART通道；(11)低功耗空閑和掉電模式。外形及引腳排列如圖2-2所示：圖2-2AT89C52單片機(jī)外形及引腳排列3硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)思路電梯最底層為1樓，因此在1樓僅有上升按鍵，而電梯最高層為6樓，因此6樓應(yīng)僅有下降按鍵。其他樓層則既有上升按鍵，也有下降按鍵。在電梯內(nèi)部按鍵設(shè)置方面，則應(yīng)有1～6樓的各層選擇按鍵。按鍵的一端接地，另一端通過(guò)集成電路芯片連至單片機(jī)引腳。這里，由于按鍵數(shù)量很多，又要求電梯控制系統(tǒng)能以最快速度響應(yīng)按鍵的需求，因此，所有按鍵通過(guò)與門連接單片機(jī)。用五片雙4輸入與門74LS21即可實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵對(duì)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)的端。即：←（P1.0*P1.1*P1.2*P1.3）*（P1.4*P1.5*P1.6*P1.7）*（P3.0*P3.1*P2.0*P3.3）*（P3.4*P3.5*P2.1*P2.2）無(wú)論哪一個(gè)按鍵有動(dòng)作，低電平信號(hào)就會(huì)送到端，從而引發(fā)外部中斷0服務(wù)子程序運(yùn)行。當(dāng)定時(shí)器0中斷時(shí)，單片機(jī)向電動(dòng)機(jī)發(fā)送PWM脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)接到脈沖信號(hào)后，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)便牽引電梯上下運(yùn)動(dòng)。電梯的樓層顯示用七段數(shù)碼管完成顯示。本設(shè)計(jì)電梯只有6層，因此用七段數(shù)碼管即可，數(shù)碼管的顯示數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)的P0口來(lái)進(jìn)行傳送。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。電梯升降的狀態(tài)用上升和下降指示燈來(lái)進(jìn)行顯示，通過(guò)單片機(jī)的P3.7和P3.6引腳分別連接上升和下降指示燈的負(fù)極，其正極均連接至系統(tǒng)正電源處。3.2時(shí)鐘電路圖3-1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。其中振蕩電路由反相器以及并聯(lián)外接的石英晶體和電容構(gòu)成，用于產(chǎn)生振蕩脈沖。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(hào)。AT89C52單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘控制信號(hào)為基準(zhǔn)，有條不紊地一拍一拍地工作，因此時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。AT89C52單片機(jī)電路中的電容C1和C2典型值通常選擇為30pF。晶振的頻率越高則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也越快。但反過(guò)來(lái)運(yùn)行速度越快對(duì)內(nèi)存的速度要求就越高，對(duì)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。基于以上本設(shè)計(jì)我們考慮選擇頻率為12MHz的晶振，當(dāng)振蕩脈沖頻率為12MHz時(shí)，一個(gè)機(jī)器周期為1us。3.3復(fù)位電路圖3-2復(fù)位電路圖復(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。AT89C52的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。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。如圖3-2所示，我們通過(guò)RST端經(jīng)由電阻與電源VCC接通而實(shí)現(xiàn)，當(dāng)按鍵按下時(shí)，RST端為高電平復(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=0.1s>2us（2個(gè)機(jī)器周期）。3.4中斷電路各中斷的優(yōu)先級(jí)（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3-3中斷電路圖中斷電路如上圖3-3所示。圖中外部0中斷與74LS21與門相接，低電平有效，所以當(dāng)單片機(jī)接電源后，P1.0～P1.3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?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。3.5電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖3-4帶有聯(lián)鎖的正反控制電路如上圖3-4所示，幾只控制電路通過(guò)輔助觸頭之間的相互連接，實(shí)現(xiàn)彼此之間相互聯(lián)系又相互制約的作用，叫做聯(lián)鎖。繼電接觸控制電路，通過(guò)接觸器、繼電器之間的相互聯(lián)鎖，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備按生產(chǎn)工藝進(jìn)行工作，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)接通電源后，閉合負(fù)荷開(kāi)關(guān)QM，按下開(kāi)關(guān)SB1，線圈C1得電，使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。按下開(kāi)關(guān)SB2，線圈C2得電，線圈C1斷開(kāi)，此時(shí)電機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)。3.6數(shù)碼管顯示模塊LED是LightEmitingDiode（發(fā)光二極管）的縮寫，發(fā)光二極管是可以將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的電致發(fā)光器件。由條形發(fā)光二極管組成“8”字形的LED顯示器，也稱數(shù)碼管。通過(guò)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(hào)。數(shù)碼管有七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管之分。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(jí)管，用于顯示小數(shù)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用七段數(shù)碼管。數(shù)碼管能夠被廣泛使用，與其具有的許多特點(diǎn)是分不開(kāi)的，其中包括：(1)發(fā)光響應(yīng)快，亮度強(qiáng)，高頻特性好，而且隨著材料的不同，數(shù)碼管能發(fā)出紅色，黃色，綠色，藍(lán)色，橙色等多種顏色的光；(2)機(jī)械性能好，體積小，重量輕，價(jià)格低廉，能與CMOS和TTL電路配合使用，使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)105～106h；(3)工作電壓低，驅(qū)動(dòng)電流適中，每段工作電流為5～10mA。圖3-5七段數(shù)碼管七段數(shù)碼管外形如圖3-5所示，即左邊的7個(gè)引腳跟單片機(jī)P0口相接，下邊的引腳連接地。3.7按鈕控制電路模塊圖3-6電梯不同樓層的按鈕如圖3-6所示，按鍵顯示電路模塊包括電梯內(nèi)部的按鈕和每層樓的上下按鈕，這些按鈕一端與地相接，一端又與單片機(jī)和與門74LS21相接，外部0中斷低電平有效，這樣可以實(shí)現(xiàn)模擬按鍵的自如操作。3.8模擬電路圖如下圖3-7所示，電路原理圖包括狀態(tài)指示燈模塊、內(nèi)外按鍵模塊、中斷電路模塊、單片機(jī)的主要外圍模塊、數(shù)碼管顯示模塊和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊。P0口的P0.1～P0.6引腳與數(shù)碼管模塊相接，P2口的P2.4～P2.7引腳與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊相接，P3口的P3.2引腳與中段電路模塊相接，P1口的P1.0～P1.7引腳、P3.0～P3.1引腳、P3.3～P3.5引腳分別與對(duì)應(yīng)的內(nèi)外按鍵模塊相接，P3.6～P3.7引腳與狀態(tài)指示燈模塊相接。圖3-7模擬電路原理圖4軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1程序設(shè)計(jì)思路首先，必須得合理考慮按鍵的響應(yīng)問(wèn)題。一段時(shí)間內(nèi)可能有多個(gè)不同的按鍵有動(dòng)作，程序必須記錄每一個(gè)按鍵的動(dòng)作，并根據(jù)電梯本身所處的樓層情況與按鍵樓層之間的位置關(guān)系，合理判斷出電梯應(yīng)當(dāng)做出上升或下降的響應(yīng)動(dòng)作。其次，電梯系統(tǒng)還有一個(gè)判斷是否無(wú)人的情況。即電梯到達(dá)某樓層后，其他樓層無(wú)按鍵動(dòng)作，且電梯內(nèi)也無(wú)樓層選擇按鍵動(dòng)作，那么就可以判斷此時(shí)電梯內(nèi)無(wú)人。若電梯內(nèi)無(wú)人，電梯應(yīng)自動(dòng)返回到1層等待。然后，兩個(gè)樓層之間應(yīng)考慮有一段運(yùn)行時(shí)間，而且也要設(shè)置在一個(gè)樓層的停留時(shí)間。本設(shè)計(jì)中兩個(gè)樓層之間的運(yùn)行時(shí)間設(shè)為1s，每層停留時(shí)間設(shè)為5s。當(dāng)定時(shí)0中斷時(shí)，可利用此發(fā)送電動(dòng)機(jī)PWM脈沖信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作指令。另外，當(dāng)電梯上升或者下降時(shí)，相應(yīng)的狀態(tài)指示燈應(yīng)及時(shí)同步點(diǎn)亮。4.2程序流程圖本設(shè)計(jì)程序流程圖主要包括主程序流程圖、啟動(dòng)電梯子程序流程圖、選擇當(dāng)前要去樓層子程序流程圖。圖4-1主程序流程圖圖4-2啟動(dòng)電梯子程序流程圖圖4-3選擇當(dāng)前要去樓層子程序流程圖4.3源程序代碼//源程序#include<reg52.h>#defineMAXFLOOR6unsignedcharcodeLED_CODES[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d};//電梯外面的按鍵上下鍵sbitF6D=P1^0;sbitF1U=P1^1;sbitF2D=P1^2;sbitF2U=P1^3;sbitF3D=P1^4;sbitF3U=P1^5;sbitF4D=P1^6;sbitF4U=P1^7;sbitF5D=P3^0;sbitF5U=P3^1;//電梯內(nèi)的按鍵sbitF1=P2^0;sbitF2=P3^3;sbitF3=P3^4;sbitF4=P3^5;sbitF5=P2^1;sbitF6=P2^2;//指示燈sbitledu=P3^7;sbitledd=P3^6;sbitopen=P2^3;//開(kāi)門鍵sbitclose=P0^7;//關(guān)門鍵//電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)接線sbita1=P2^4;sbita2=P2^5;sbita3=P2^6;sbita4=P2^7;bitdir=1,stop=0;//dir表示1為向上，0為向下；stop表電梯是否停止unsignedcharnf=1;//當(dāng)前樓層unsignedcharcf=1;//要去樓層unsignedchardf;//樓層差（電梯停止依據(jù)）：df=|cf-nf|unsignedchartf;//暫存當(dāng)前樓層（顯示碼指針）：tf=nfunsignedcharflag,count=0;//flag=1表示正在運(yùn)行；count=乘坐時(shí)計(jì)數(shù)值unsignedinttimer1=0,timer2=0;//timer1為樓層間運(yùn)行時(shí)間計(jì)數(shù)值，timer2為等待計(jì)數(shù)值unsignedcharcall_floor[7]={0,0,0,0,0,0,0};//存儲(chǔ)每層樓的信息，1為有人呼叫或者有人前往//主程序voidselect_next();voidstep(bitdir);voiddelay(unsignedintz);voidmain(void){P0=LED_CODES[1];TH0=0x3C;TL0=0xB0;TMOD=0x01;//工作方式1ET0=1;//允許定時(shí)器中斷EA=1;//中斷總允許EX0=1;//允許外部0中斷IT0=1;//為脈沖觸發(fā)方式，下降沿有效while(1){if(!flag&&!stop){select_next(); //決定電梯去哪一層step(dir); //電梯啟動(dòng)}elseif(stop){timer2=0;TR0=1;//啟動(dòng)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作while(timer2<100&&stop);TR0=0;timer2=0;stop=0;}}}//選擇當(dāng)前要去的樓層子程序voidselect_next(){chari;if(nf==MAXFLOOR)//最大樓層{dir=0;//電梯向下}elseif(nf==1){dir=1;//電梯向上 }if(dir==0)//電梯向下時(shí){if(call_floor[nf]==1)//要去的為當(dāng)前層，即只需延時(shí)5s{call_floor[nf]=0;stop=1;return;}for(i=nf-1;i>=1;i--) //向下運(yùn)行時(shí)查找下一個(gè)要去的樓層if(call_floor[i]){cf=i;return;}dir=1;for(i=nf+1;i<=MAXFLOOR;i++) //沒(méi)有向下走的人，即反向運(yùn)行if(call_floor[i]){cf=i;return;} dir=0;cf=1;//經(jīng)過(guò)上面的判斷此處表示電梯沒(méi)有人，默認(rèn)停在一樓}if(call_floor[nf]==1){ call_floor[nf]=0; stop=1; return; }for(i=nf+1;i<=MAXFLOOR;i++)if(call_floor[i]){cf=i;return;}if(i==7){dir=0; }}//啟動(dòng)電梯子程序voidstep(bitdir){if(cf==nf)return;elseif(!flag){flag=1;delay(50);if(dir==1){ledu=0; ledd=1; }else {ledd=0; ledu=1; }timer1=0;TR0=1;}}voiddelay(unsignedintz)//延時(shí)程序{unsignedintx,y;for(x=z;x>0;x--){for(y=125;y>0;y--);}}//定時(shí)0中斷，可利用此發(fā)送電機(jī)PWM脈沖信號(hào)voidtime0_int()interrupt1{TH0=0x3C;TL0=0xB0;timer1++;timer2++;if(flag){if(timer1==20)//到達(dá)一個(gè)樓層延時(shí)1s{timer1=0;if(dir)nf++;else nf--;call_floor[nf]=0;flag=0;TR0=0;P0=LED_CODES[nf];//顯示當(dāng)前樓層if(cf==nf) //到達(dá)呼叫樓層，關(guān)電機(jī){TR0=0; ledu=ledd=1; stop=1; return; } }}}//外部中斷0服務(wù)子程序voidint0()interrupt0{if(F6D==0)call_floor[6]=1;elseif(F1U==0)call_floor[1]=1;elseif(F2D==0||F2U==0)call_floor[2]=1;elseif(F3D==0||F3U==0)call_floor[3]=1;elseif(F4D==0||F4U==0)call_floor[4]=1;elseif(F5D==0||F5U==0)call_floor[5]=1;elseif(F6==0){call_floor[6]=1;stop=0;}elseif(F1==0){call_floor[1]=1;stop=0;}elseif(F2==0){call_floor[2]=1;stop=0;}elseif(F3==0){call_floor[3]=1;stop=0;}elseif(F4==0){call_floor[4]=1;stop=0;}elseif(F5==0){call_floor[5]=1;stop=0;}}5電路仿真及調(diào)試圖5-1電梯默認(rèn)停在一樓解析：如上圖5-1所示，電梯沒(méi)有其他響應(yīng)時(shí)，默認(rèn)停在一樓，數(shù)碼管顯示1樓。此時(shí)各內(nèi)外按鍵接地的一側(cè)全部為低電平，接單片和74LS21與門一側(cè)全部為高電平，一旦按鈕按下，凡是按鍵所接的引腳全部為低電平，此時(shí)外部0中斷低電平有效，外部0中斷立即響應(yīng)。當(dāng)定時(shí)器0中斷響應(yīng)后，開(kāi)始計(jì)時(shí)并向電動(dòng)機(jī)發(fā)送PWM脈沖信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)就會(huì)牽引電梯做上升或者下降運(yùn)動(dòng)，數(shù)碼管收到單片機(jī)的控制信號(hào)后就會(huì)顯示樓層的同步變化，相應(yīng)的上升、下降指示燈會(huì)有所指示。圖5-2電梯處于上行中，經(jīng)過(guò)三樓，上行指示燈亮解析：如上圖5-2所示，電梯在四樓及以上有響應(yīng)，經(jīng)過(guò)三樓，上升指示燈亮。按鍵按下后，外部0中斷立即響應(yīng)，去執(zhí)行外部0中斷服務(wù)子程序。當(dāng)定時(shí)器T0開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)，并向電動(dòng)機(jī)發(fā)送PWM脈沖信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后，此時(shí)電機(jī)正轉(zhuǎn)，就會(huì)牽引電梯做上升運(yùn)動(dòng)，電梯經(jīng)過(guò)三樓，數(shù)碼管同步顯示3樓，上升指示燈亮，下降指示燈滅。圖5-3電梯處于下行中，經(jīng)過(guò)四樓，下行指示燈亮解析：如上圖5-3所示，電梯可能沒(méi)有響應(yīng)，在四樓以上停了5s就返回一樓，或者是在四樓以下有響應(yīng)，執(zhí)行外部0中斷服務(wù)子程序。當(dāng)定時(shí)器T0開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)，并向電動(dòng)機(jī)發(fā)送PWM脈沖信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后，此時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)，就會(huì)牽引電梯做下降運(yùn)動(dòng)，電梯下行，經(jīng)過(guò)四樓，數(shù)碼管同步顯示4樓，上升指示燈滅，下降指示燈亮。6結(jié)束語(yǔ)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)電梯的部分改進(jìn)，可以降低電梯的設(shè)計(jì)成本，實(shí)現(xiàn)樓層快速通行的模擬控制。另外由于此次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的功能簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化處理了一些實(shí)際情況，沒(méi)有去考慮這種電梯在實(shí)際應(yīng)用中的故障問(wèn)題，及一些更智能的硬件與軟件的安裝與調(diào)試。由于時(shí)間緊迫，本人能力有限，還有許多功能可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，例如可以擴(kuò)展單片機(jī)增加智能識(shí)別系統(tǒng)，增加電梯內(nèi)部的溫度控制、增加單片機(jī)的故障預(yù)警等一些智能控制系統(tǒng)。隨著科技與經(jīng)濟(jì)的深入發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，以后的電梯控制系統(tǒng)將會(huì)越來(lái)越智能化，這對(duì)提升人們的生活質(zhì)量、生活的幸福指數(shù)有著深遠(yuǎn)的意義。此次設(shè)計(jì)不僅僅是一個(gè)硬件電路設(shè)計(jì)和程序編寫的過(guò)程，更重要的是實(shí)際問(wèn)題的分析和設(shè)計(jì)階段的努力。我們將充分利用單片機(jī)開(kāi)發(fā)上的靈活、快速的特點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)我們自己智能控制的設(shè)計(jì)。通過(guò)本次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到作為科技人員，重要的是思維縝密，知識(shí)經(jīng)驗(yàn)積累深厚，堅(jiān)強(qiáng)的意志，同