畢業設計論文-基于單片機的四層電梯控制系統(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 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 圖 31 單片機最小系統 單片機最小系統電路如圖 31所示，單片機采用 ATMEL 公司的 AT89C51，晶體振蕩器選 12MHz， C C2 為 30p 瓷片電容， 與晶體振蕩器構成時鐘電路。電容C3 按鍵 RESET 構成上電復位和手動復位電路。 各樓層電梯間電路 如 下 圖所示， 此部分電路是提供給處于各個樓層電梯外的用戶發出上下樓請求。 按鍵與單片機的 分別相連，指示燈通過 來控制。 其中R5 R5 R5 R5 R60和 R62是上拉電阻，其作用是保證按鍵未按下時，端口～ 為高電位。當按鍵按下時，端口 ～ 通過按鍵接地，使得宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 11 ～ 變為低電平。電容 C51~C56的作用是消除抖動和抗干擾。各樓層電梯間 的升降選擇按鍵均與單片機 P1 口連接，上升按鍵與 P1 口的 — 連接，下降按鍵與 P1 口的 ~ 連接。即由 P1 口可以讀到電梯間升、降按鍵的狀態。每個上升、下降按鍵均有一只發光二極管作為指示燈與之配合，發光二極管與 PO 口的 ～ 連接。每個發光二極管通過一只阻值為 470Ω 的限流電阻接電源 (VCC)，這樣流經發光二極管的電流約為 7． 5 mA，有適當的亮度，同時單片機的端口在不加驅動的情況下可以承受。 圖 33 一層按鍵電路 圖 34 二層按鍵電路 圖 36 四層按鍵電路 圖 35 三層按鍵電路 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宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 12 電梯內電路 電梯內 電路如圖 37 所示， 提供給電梯內的乘客用戶使用， 四個目標樓層選擇按鍵 F F F F4 和 4 個與之配合的發光二極管作為指示燈，即 FS FSFS3 和 FS4。按鍵與 P3 口的 ～ 連接，指示燈與 P2 口的 ～ 相連。上拉電阻 R11~R14和電容 C41~C14的作用同上。 控制臺電路 控制臺電路如 下 圖所示。發光二極管 Power 是電源指示燈，用以顯示供電是否正常。 采用 共陰極數碼管來顯示當前樓層，采用 CD4511 作 譯碼器， LE 接VCC，譯碼器處于鎖存狀態。 經 R31～ R37(阻值為 470Ω )對數碼管限流?！?UP、DOWN’兩只發光管用來顯示電梯運行的方向。 START 與 STOP 分別與單片機的 、 連接，用來控制電梯的起停。 如圖 39 所示， CD4511 的 A0A3分別與 相連， R31R37 為限流電阻 。 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圖 37 電梯內電路 宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 13 圖 39 電梯控制臺顯示電路 樓層檢測 在本設計當中， 光電 傳感器電路連接 圖如下所示： 542312U 2 AL M 3 3 9R21 0 kR31 0 kR?P O T 2+5V C CP 2 . 6D1T1R13 0 0 圖 38 電梯控制臺電路 圖 312 樓層檢測電路 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宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 14 如圖所示， D1， T1組成紅外發射 接受對管， D1通電后發出紅外信 號，光槽若未擋住， T1將導通，比較器 LM339輸出低電平，光槽光線若被擋， T1截止， LM339輸出高電平。利用電梯行至樓層標志處光槽光線被 電梯 遮擋所帶來的電平變化 發送到單片機 可實現樓層檢測。 電 動 機驅動 直流電動機驅動電路主要是用來控制直流電動機的轉動方向，通過改變直流電動機兩端的電壓可以控制電動機的轉動方向。電路采用功率三級管 8050和 8550，以滿足電動機啟動的瞬間的大電流要求。 如圖所示 輸入端分別與單片機 ，電梯上升時， 出 為低 電平， 出為高電平 ，晶體管功率放大器 VT3， VT2導通， VT1， VT4截止。VT3， VT2與直流電動機一起形成回路，驅動電機正轉。電梯下降時， 出 為高電平， 出為低電平 ，晶體管功率放大器 VT3， VT2截止， VT1， VT4導通，VT1， VT4與直流電動機形成回路，驅動電動機反轉。 4個二極管起到保護晶體管的作用。 功率晶體管采用 TP521光耦器驅動，將控制部分與電動機驅動部分隔離。光耦器的電源為 +5V， H型驅動電路中的晶體管功率放大器 VT3， VT1的發射極所加的 電源為 12V。 圖 313 電動機驅動電路 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宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 15 報警部分 如圖 314所示， 此處利用兩個常用三極管 CS9013，連接成達林頓管結構，此電路與單片機 。 其中 R為限流電阻，當電梯運行過程中出現故障停止， 高 電平，蜂鳴器報警，另外用戶在電梯中如果遇到緊急情況也可按“ HELP” 直接 報警 求救。 圖 314 報警電路 本章小節 在 本 章當中， 給出 了本次設計 電梯 控制系統 的各項性能指標和所需器件的 特性及 主要參數， 并分部份闡述用 硬件實現 本設計各模塊 的詳細方案， 并結合方案出 硬件電路圖。 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宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 16 第 四 章 軟件設計 由于本設計采用單片機實現控制，所以軟件設計部份的程序編寫用匯編語言來完成。其中主程序部分主要完成系統的初始化，如中斷 方式的設置，開中斷，存儲單元的清零等。在中斷子程序中完成，按鍵查詢 等，其它的如 數碼管 的顯示，鍵盤的響應，轉動電機的控制，延時等均由相應的子程序來完成。軟件編程是實現多功能、智能化、操作方便的關鍵。在本設計中，可以把程序的各部分相互結合起來，達到 完成各項設計的功能。 軟件設計思想：采用模塊化的分層次設計方法，將軟件系統功能由多個實現單一功能的子程序實現。通 過調用不同的子程序，實現了復雜功能控制。這樣便于調試、 修改 。主流程圖如圖 41所示 . 圖 41 系統主流程圖 宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 17 按鍵查詢部分 在本設計當中，鍵盤采用獨立式按鍵，按鍵由 P1口和 控制，采用定時器 T1中斷查詢按鍵狀態，當有鍵按下時，即轉入相應功能程序。鍵盤程序流程圖如 圖 42所示： 圖 42 鍵盤 查詢 程序流程圖 程序清單如下： 定時器 T1 中斷服務程序：按鍵狀態檢查 TIME1： MOV TH1， 0ECH ；每 10s 檢查一次按鍵 MOV TL1， 78H 宜賓學院 本科 畢業設計（論文） 18 MOV 6EH， A MOV 30H， P1 ；讀入所有按鍵狀態 MOV 31H， P3 JB ， TIME11 ；若 Stop 鍵未按下 ,則正常運行 MOV R3， 0FFH ； Stop 鍵按下 ,標志 R3 置非 0 數 MOV 20H， 0 ；清除全部電梯間上升請求 MOV 21H， 0