基于单片机电梯控制系统的设计

基于单片机的电梯自动控制系统设计【摘要】电梯是现代人类生活中必不可少的运载工具，其重要性不言而喻。

如果电梯控制系统主芯片采用高性能的微控器，这样就使得控制系统可以提供两种联网方式，使得系统性能更加安全可靠。

本文介绍了电梯控制系统的硬件和软件设计，期望能给人们可借鉴的经验。

【关键词】单片机；电梯；控制系统1.引言随着我国经济的不断增长，高楼大厦越来越多，电梯方面的技术发展得越发成熟，电梯的安全性能得到了很好的提升。

但是，一些电梯由于硬件和软件的设计不够完善，使得电梯在运行和维护方面存在着困难和隐患，对人们的生命财产安全有着严重的威胁，如何解决此类问题已成为当务之急。

下面就这些方面进行讨论。

2.相关硬件设计分析图1表示控制系统框架，其采用的是Freescale的MCF51CN128作为主控芯片，而时钟的模块则为其显示时间，通过对RFID进行读卡从而达到识别和认证电梯工作人员以及乘客身份的目的，预留下来的借口是RS485，通过音频进行解码以后可以对语音的相关提示和一些音乐进行播放，并由计算机和SP3232进行通信，设置电梯设备初始的相关参数。

由无线通信的模块MC52i来传输无线短信以及语音的同化，由DO83848i对太网进行接收，并由LED等对工作状态进行及时的显示，并与RJ-45端口交接，与TCP/IP协议栈进行配合后实现网络通信的功能。

2.1 接口以太网为主的模块局域网以太网为主是遵循了常用的通信标准，其设备又是保持在1010～0Mbps的速度传输信息，具有低成本和高可靠性的优点。

而MCU快速的内部集成可以将控制器与DP83848进行连接，与HR911105A进行配合以后形成了太网电路。

在辅助电路内部存在三个LED，其作用是提供指示，如果D1灯发出亮光，那么就表示此时是Activity的状态如果D2发出亮光，那么就表示此时是Link的状态，如果D3发挥作用，则表示以100Mb/s的速度将信息进行传播，不亮的情况下其速度则为10Mb/s，这个时候的振荡源由晶体来产生，以使得芯片得以正常进行工作。

石河子大学毕业论文(设计)开题报告课题名称：基于单片机的电梯控制系统设计学生姓名：学号： 2010509038 学院：机械电气工程学院专业、年级：电气工程及其自动化2010（2）班指导教师：职称：副教授毕业论文(设计)起止时间：1.10——6.15文献综述摘要电梯控制系统设计文献综述1 电梯的定义及历史回眸1.1 电梯的定义一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。

也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。

它是服务于规定楼层的固定式升降设备。

具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。

轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。

习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。

1.2 电梯的发展历史回眸电梯技术发展大致分为两个阶段[1]：（1）电梯的雏形阶段1785年，英国出现了用蒸汽机驱动的升降机；1900年，以交流电动机传动的电梯开始问世。

1902年，瑞士的迅达公司研制成功了世界上第一台按钮式自动电梯，采用全自动的控制方式，提高了电梯的输送能力和安全性。

（2）现代电梯的发展阶段1903年，美国奥的斯公司生产了不带减速器的无齿轮高速电梯，电梯传动机构采用曳引驱动代替以往的卷筒式，为当今高层的大行程、高速度电梯奠定了基础；1976年，电梯上开始运用微处理机，之后随着大功率晶体管模块的问世，以及微机及数字调节器技术的不断成熟，人们利用调节脉冲宽度来调节电子逆变器，实现了对电梯中电动机的调压调频（VVVF），达到了线性调速的目的；1990年，电梯控制系统由并行信号传输向以串行为主的信号传输过渡，提高了整体系统的可靠性，为实现电梯的群控，智能化和远程监控提供了条件。

1.3 我国电梯事业的发展现状[2]大规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给电梯行业开拓了广阔的市场，2001年我国电梯产量达4.5万台，创造了行业发展史上的一个新的高峰，被业内人士称为“第三次浪潮”。

基于单片机电梯控制系统设计与实现电梯控制系统是指在电梯上安装控制器，通过电梯内外按钮的操作控制电梯的运行，使电梯能够精确地到达乘客所要的楼层。

本文将介绍基于单片机的电梯控制系统的设计与实现，包括硬件部分和软件部分的详细介绍。

硬件设计。

硬件设计包括电梯控制器、电机控制板、电机驱动板和电源电路四大部分。

1.电梯控制器。

电梯控制器是整个系统的核心，它接收电梯内、外按钮的信号并根据运行状态和电梯门状态来控制电动机（或液压）的正、反转和制动。

电梯控制器的主要功能是实现电梯的平层、自动门开关等功能。

2.电机控制板。

电机控制板是控制电动机的主板，它通过控制电机的转速来控制电梯的运动。

电机控制板还可以在电梯故障时进行故障检测和报警。

3.电机驱动板。

电机驱动板是控制电机转向的板，它可以实现电梯的上升和下降，使电机能够按照电梯控制器的指令进行正、反转。

4.电源电路。

电源电路用来为整个系统提供电源，保证系统的正常运行。

软件设计。

电梯控制系统的软件设计包括编写程序、编译和烧录等步骤。

1.程序编写。

程序编写是整个软件设计的核心，主要用C语言编写，包括电梯控制器程序、电机控制板程序、电机驱动板程序等。

2.编译。

编译的目的是将程序转译成机器语言，使单片机能够理解运行。

编译使用工具可以是Keil或者IAR等软件。

3.烧录。

烧录是将编译好的程序通过编程器烧录进单片机中，未经烧录的单片机是无法工作的。

总结。

电梯控制系统是一项复杂的工程，需要综合考虑硬件、软件和安全等多方面的问题。

本文介绍了基于单片机的电梯控制系统的设计和实现，并提供了相关的硬件和软件设计思路，希望对读者有所帮助。

摘要在现代电梯智能控制系统大多采用PLC智能控制，PLC具有稳定的多I/O 口输出控制，容易操作与调试，易于远程操作及监控等优点，但PLC造价高，市场上一般16点的PLC造价就至少上百元，而大多进口的西门子，欧姆龙系列就不用说了，故在小系统中，采用PLC控制不太合适。

本系统采用AT89C51进行智能控制，成本超低，但性能亦很稳定，并具有系统崩溃自锁功能，整体性能比利用PLC更优惠。

关键字：AT89C51，电机控制，24c02目录摘要 (1)目录 (2)一系统设计方案 (3)1.单片机控制系统总体框图 (3)2.电机驱动系统设计框图 (3)二元器件简介 (4)1.AT89C51的单片机简介 (4)（1）主要特性 (5)（2）管脚说明 (5)（3）振荡器特性 (8)（4）芯片擦除 (8)2.存储器24c02 (9)三电梯智能控制系统设计 (13)1.硬件电路设计 (13)（1）单片机最小系统 (13)（2）继电器控制电路的设计 (14)（3）红外检测系统 (14)（4）系统供电电源 (15)2.系统软件设计 (15)（1）软件介绍 (15)（2）程序流程图 (15)（3）程序清单 (16)四调试过程 (17)1.检测AT89C51运行否 (17)2.红外检测测试 (17)总结 (18)参考文献 (19)一系统设计方案1.单片机控制系统总体框图2.电机驱动系统设计框图二元器件简介1.AT89C51的单片机简介AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。

单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。

该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

基于51单片机模拟电梯控制系统简介本文档介绍了基于51单片机的模拟电梯控制系统。

电梯是现代建筑中不可或缺的交通工具，其安全性和运行效率直接影响到建筑的使用体验。

本文档将详细描述电梯控制系统的设计和实现过程，以及关键的技术细节。

系统架构硬件设计基于51单片机的模拟电梯控制系统的硬件设计主要包括以下几个模块：1.电梯控制板：该板包含了51单片机、电梯按钮、电梯状态显示器等组件，用于控制电梯的运行和状态显示。

2.电梯驱动器：该模块负责控制电梯的电机和门的开关，通过与电梯控制板的通信来实现电梯的运行控制。

3.按键模块：该模块用于接收用户输入的目标楼层，并将数据传输给电梯控制板。

4.故障检测模块：该模块用于检测电梯运行时的故障情况，并通过与电梯控制板的通信来报告故障信息。

软件设计电梯控制系统的软件设计主要包括以下几个部分：1.电梯控制算法：该算法用于根据用户输入的目标楼层和电梯当前的状态，确定电梯的运行方向和下一个停靠楼层。

2.状态机设计：该设计用于实现电梯的状态转换和运行控制。

通过状态机设计，可以实现电梯的顺序运行、停靠和开关门等功能。

3.中断处理程序：该程序用于处理硬件中断，包括接收用户输入的目标楼层和监测电梯的故障情况。

功能实现电梯运行控制通过电梯控制算法和状态机设计，可以实现电梯的运行控制。

电梯可以根据用户输入的目标楼层确定运行方向，并在到达目标楼层时停靠。

电梯状态显示电梯状态显示器可以显示电梯当前的楼层和运行状态，如上行、下行、停靠等。

通过电梯状态显示器，用户可以清楚地了解电梯的运行情况。

故障检测与报告电梯控制系统可以监测电梯的故障情况，如电机故障、门开关故障等。

一旦检测到故障，系统会通过显示器或其他方式向维护人员报告故障信息，以便及时修复。

基于51单片机的模拟电梯控制系统通过硬件设计和软件设计实现了电梯的运行控制、状态显示和故障检测等功能。

该系统可以提供安全、高效的电梯运行体验，为建筑的使用者提供便利。

单片机综合实验实验报告学院计算机与电子信息学院专业电子信息工程班级电信11- 班姓名学号110340301实验题目基于单片机控制的电梯控制器系统环境Proteus 指导教师左敬龙实验时间2013年10月28日至2013年11月01日实验报告评分：_______题目：基于单片机控制的电梯控制器班级：电信11- 姓名：摘要：单片机即单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer ），是集CPU ,RAM ,ROM ,定时，计数和多种接口于一体的微控制器。

本设计介绍了基于单片机的电梯控制系统，硬件部分主要由单片机最小系统模块、电梯内外电路按键矩阵模拟检测模块、电梯外请求发光管显示模块、楼层显示数码管模块、电梯上下运行显示模块等5部分组成。

该系统采用单片机（AT89S52）作为控制核心，内外使用按键按下与否而引起的电平的改变，作为用户请求信息发送到单片机，通过单片机来控制电机的正反转，并且根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。

软件部分则使用C语言，利用查询方式来检测用户请求的按键信息，根据电梯运行到相应楼层时，模拟按键引起电平变化，送到单片机计数来确定楼层数，并送到数码管进行显示。

硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了六层电梯运行的模拟。

关键词：单片机，AT89S52，电梯，控制器。

1 引言随着生活节奏的加快以及生活环境的不断改变，高楼大厦中电梯的应用也越来越普及，而如何有效地使用电梯，是其能够智能化的稳定工作已经成为焦点。

从而，电梯便是高层住宅、商店、宾馆、写字楼、仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的运输工具。

然而，1889年美国奥梯斯升降机公司推出的世界第一部以电动机为动力的升降机，同年的纽约市马累特大夏安装成功。

随着建筑物规模的不断扩展，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性也随之提出更高的要求。

由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。

采用这种控制线路存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。

基于单片机的电梯控制系统设计随着现代社会的快速发展，电梯已成为人们日常生活中不可或缺的运输工具。

为了提高电梯的运行效率，保证其安全可靠性，设计一种基于单片机的电梯控制系统。

该系统以单片机为核心，结合传感器、按键、显示等模块，实现对电梯的运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示。

一、系统硬件设计1、单片机选择本设计选用AT89S52单片机作为主控芯片，该芯片具有低功耗、高性能的特点，内部集成了丰富的外围设备，方便开发与调试。

2、输入模块设计输入模块主要包括楼层传感器和呼梯按钮。

楼层传感器采用光电式传感器，安装在各楼层，用于检测电梯的运行状态和位置；呼梯按钮安装在电梯轿厢内，用于收集用户的呼梯信号。

3、输出模块设计输出模块主要包括显示模块和驱动模块。

显示模块采用LED数码管，用于实时显示电梯的运行状态、楼层位置等信息；驱动模块包括继电器和指示灯，用于控制电梯的运行和指示状态。

4、通信模块设计通信模块采用RS485总线，实现单片机与上位机之间的数据传输与通信。

二、系统软件设计1、主程序流程图主程序主要实现电梯控制系统的初始化、数据采集、处理与输出等功能。

主程序流程图如图1所示。

图1主程序流程图2、中断处理程序中断处理程序主要包括外部中断0和定时器0的中断处理。

外部中断0用于处理楼层传感器的信号，定时器0用于计时和速度控制。

三、系统调试与性能分析1、硬件调试首先对电路板进行常规检查，包括元器件的焊接、电源的稳定性等；然后分别调试输入、输出、通信等模块，确保各部分功能正常。

2、软件调试在硬件调试的基础上，对软件进行调试。

通过编写调试程序，检查各模块的功能是否正常；利用串口调试工具，对通信模块进行调试。

3、性能分析经过调试后的电梯控制系统，其性能稳定、运行可靠。

该系统能够实现对电梯运行状态、楼层信号、呼梯信号的实时监控与显示，并且具有速度快、安全可靠等特点。

该系统还具有成本低、易于维护等优点，适用于各种场合的电梯控制。

摘要本文介绍了基于单片机的电梯控制系统，硬件部分主要由单片机最小系统模块、电梯内外电路按键模拟检测模块、电梯外请求发光管显示模块、楼层显示数码管模块、电梯上下行模块及模拟传感器模块等5部分组成。

该系统采用单片机（AT89C51）作为控制核心，内外均使用按键按下与否引起的单片机相应端口电平变化的原理，作为用户请求信息发送到单片机，单片机根据判断的结果最终驱动步进电机做相应的运动，在运动的过程中，单片机依照请求信息通过模拟的传感器使步进电机停止运动，并利用彩灯作为上升和下降的状况显示，七段数码管实时显示当前楼层，完成整个请求和响应的过程。

软件部分使用汇编语言实现，利用查询方式来检测用户请求的按键信息。

根据电梯运行到相应楼层时，模拟按键引起的电平变化，进行判断和执行实现电梯的控制，并且将程序模块化，方便了修改和调用。

硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了四层电梯的模拟运行。

关键词：单片机，AT89C51，电梯控制，步进电机目录摘要 (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1电梯的研究背景及意义 (1)1.2 电梯的国内外发展状况 (1)第2章电梯设计任务与要求 (2)2.1设计任务 (2)2.2设计要求 (2)第3章总体设计方案 (3)3.1设计思路 (3)3.2总体设计框图 (3)第4章电梯控制系统 (4)4.1电梯控制系统 (4)4.2主要硬件设计器件介绍 (5)4.3 软件设计 (9)第5章个人心得体会 (12)参考文献 (14)致谢 (15)附录I： (16)附录II： (18)第1章绪论1.1电梯的研究背景及意义电梯是高层宾馆、商城、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。

随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的可靠性、舒适感和美学等方面的要求也有了更高的要求。

电梯是集机电一体的复杂系统，涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域，而对现代电梯而言，应具有高度的安全性。

基于单片机三层电梯系统设计【摘要】本设计是以STC89C52单片机为核心的三层电梯模拟控制系统。

硬件部分主要由单片机最小系统模块、电梯内外电路按键矩阵模拟检测模块、楼层显示数码管模块、电梯上下行显示模块等4部分组成。

软件部分使用C语言，利用查询方式来检测用户请求的按键信息，根据电梯运行到相应楼层时，模拟按键引起电平变化，送到单片机计数来确定楼层数，并送到数码管进行显示。

利用单片机设计电梯控制系统，具有成本低、通用性强、灵活性大及易于实现复杂控制等优点。

【关键词】STC89C52 电梯系统数码显示控制1 前言随着我国城市化进程的日益加快，电梯已经融入了我们的生活，电梯被应用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。

因为电梯的高效、方便、快捷，所以电梯受到了大家的热烈欢迎。

电梯的应用将会不断拓展，款式将各种各样，目的就是为了满足人们的多种多样的需求。

电梯将是现代人不可或缺的代步工具，随着科技的不断进步，经济的深入发展，科技将引领电梯进行质的飞跃，电梯将越来越智能，越来越安全稳定。

2 总体设计方案设计任务设计一个基于STC89C52单片机的三层电梯系统。

以单片机作为控制核心，根据电梯运行到相应楼层时，模拟按键引起电平变化，送到单片机计数来确定楼层数，控制电机转动，并送到数码管进行显示。

硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现电梯运行的模拟。

设计要求（1）每层电梯入口处都有上下请求按扭，电梯内设有乘客到达楼层的请求开关；（2）设有电梯所处位置指示装置以及电梯运行模式（升降或下降）指示装置；（3）上一层楼的时间和等待时间为4秒，延时时间为1秒；（4）能记忆电梯内外的所有请求信号，并按照电梯运行规则次序响应，每个信号保留至执行后清除；（5）电梯初始状态为1楼等待。

总体方案的论证与选择方案一：多片单片机控制方案。

这种方案是使用多片单片机，其中一片是作为主控制器。

每层的控制系统分别由一个单片机控制，然后通过主控制器和副控制器之间的通讯，实现电梯系统的控制。

基于单片机控制的电梯控制器一设计要求（一）基本功能1 显示：本设计要求实现6层控制，实时显示电梯所在楼层号位置2 升降控制：采用一台电动机，利用电机的正反转来实现电梯的升降。

3 具备不可逆响应的功能：电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向呼叫均无效。

（二）扩展功能1 可增加人性化的按键语音服务功能2 可增加遥控或感应操作功能二计划完成时间三周1第一周完成软件和硬件的整体设计，同时按要求上交设计报告一份。

2 第二周完成软件的具体设计和硬件的制作。

3 第三周完成软件和硬件的联合调试。

目录1引言 (1)2电路总体设计方案 (1)2.1设计思路 (1)2.2设计方框图 (1)3设计原理分析 (2)3.1模拟信号输入电路的设计 (2)3.2模拟信号输出电路的设计 (3)3.2.1显示电路的设计 (3)3.2.2电机控制电路的设计 (3)3.3复位和时钟电路 (4)3.4系统软件设计 (4)4结束语 (6)参考文献 (6)附录一 (7)附录二 (8)基于单片机控制的电梯控制器摘要：针对目前建筑物上的载物电梯的常规功能和大型车间转移贷物的麻烦，本设计提出了以单片机为核心的电梯控制技术和实现方法，通过人的按键选择能够使电梯自动上升、下降、自动、自行和实时显示，带来了极大方便。

关键词：89S51，门开关，电梯控制，电机的正反转，传感器1引言在一些办公楼、宾馆和大型车间中，除了安装载人电梯外，为了更加提高办事效率，节省劳力，常常要安装载物电梯。

但是在目前广泛使用的自动控制系统中，绝大多数是以继电器为控制型。

它的缺点是随着楼层的增高，使用继电器的数量会大大增加，造价和体积也会越来越大；同时继电器也会因为长时间工作发生表面烧结，控制失灵现象。

本设计以六层建筑物为模型，以单片机8051为核心，设计了一种方便贷物在各层的传送，但工作环境又不太烦忙的电梯，消除了以上缺点，且有很强的实用性。

2电路总体设计方案2.1 设计思路本设计采用AT89S51单片机作为核心，配以适当接口作为输入输出通道。