基于单片机的电梯控制模型设计

电梯模型设计报告学院：自动化学院队名：xxx队员：xxx日期：2009.11.20一、概述电梯模型以51为核心处理器，步进电机为控制电机，用L298N 搭建驱动电机模块，结合光电传感器实现对电梯的上升，下降，准确平层各种运行方式的控制。

利用矩阵键盘、ISD1760语音芯片，数码管等各种功能模块实现电梯的扩展功能及人机交互功能。

二、方案论证方案一：直流伺服电机+光电传感控制方式。

优点：直流电机速度可以平滑调节，自带编码盘可以记录电梯运行位移，速度调节范围大。

缺点：用编码盘测量位移误差较大，对CPU运算处理要求较高而且直流电机运行时带有一定惯性，对平层带来较大难度。

方案二：步进电机+光电传感控制。

优点：步进电机可以用脉冲方式控制轿厢位移，配合光电传感模块可以准确实现轿厢平层；步进电机为输入脉冲时，电机可以卡死不发生转动，使得电梯在楼层处安全停止，等待相应操作。

缺点：步进电机转速较慢，速度控制要通过该变脉冲频率来调节，控制电路要求较高。

由于本作品为电梯模型，速度要求不高，通过单片机可以方便输出电机所需脉冲，配合L298芯片可以实现对步进电机的完美控制，所以我们选择方案二。

三、详细设计方案1.楼层模型设计电梯模型采用易于加工的木材，选用1.2米长的木板作为模拟楼层，底座用三角架固定，确保电梯运行过程不会出现模型摇动现象。

电梯轨道处拉两根铁丝作为电梯导轨，保障电梯的运动轨迹。

轿厢用纸盒模拟代替，盒子敞开一面，可以放入物品，模拟乘客进出电梯。

2.驱动电路模块控制电机选用四相步进电机，步进角为1.8度。

步进电机可以通过直流斩波改变顺序控制电机正反传，51单片机的定时/计数器可以模拟输出4路直流斩波，通过步进电机驱动电路控制步进电机。

驱动电路以L298N驱动芯片为核心部件，L298N芯片的电平电压与51单片机兼容，驱动电压可达50V完全可以驱动电梯模型所用控制电机。

驱动电路如下图：四个输出端分别接步进电机的四个脉冲输入端，通过定时计数器模拟输出的四路直流斩波控制L298N的输出端口，从而可以方便的控制步进电机。

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”。

基于单片机的电梯控制模型设计一、前言单片机技术是现代电子工程领域一门迅速发展的技术，它的应用已经渗透到各种嵌入式系统中。

可以毫不夸张地说：掌握单片机技术是电子信息类专业学生就业的一个重要条件。

同时单片机技术又是一门实践性很强的学科，课程设计教学环节的设计和实施，在很大程度上决定了学生对单片机技术的掌握程度。

为了更好地完成课程设计这一重要教学环节，我们采用Proteus软件与Keil软件整合构建单片机虚拟实验平台。

学生首先在PC上利用Proteus软件自己搭建硬件电路，并利用系统提供的功能完成电路分析、系统调试和输出显示的硬件设计部分；同时在Keil软件中编制程序，进行相应的编译和仿真，完成系统的软件设计部分。

当系统的设计工作完成后，学生可以在PC上看到最终的运行效果。

最后再通过proteus设计PCB，再完成真正硬件的调试。

采用Proteus软件与Keil软件整合构建单片机虚拟实验平台,有利于促进课程和教学改革，更有利于人才的培养；从经济性、可移植性、可推广性角度讲，建立这样的课程设计平台是非常有意义的；利用仿真系统，可以节约开发时间和开发成本；利用仿真系统，具有很大的灵活性和可扩展性。

二、设计简介1、设计方案介绍在工业上，多采用可编程控制器或微型计算机实现电梯逻辑控制，可编程控制器抗干扰性强，但针对性强、价格较贵，为实现电梯控制的模拟，本设计采用单片机为控制中心，针对所在的不同楼层分别进行合理的调度。

设计中按键用于给用户发出服务请求，LED 电路用于显示请求状态及电梯运行状态、数码管显示电路来显示实时楼层，而电梯上升或下降的过程则通过定时来模拟。

2、设计任务及要求三层电梯控制模型的设计。

2.1 设计要求● 利用51单片机设计三层电梯的控制模型● 利用按键和数码管实现对电梯的控制和运行模拟● 可实时显示电梯所在楼层；● 按键按下后，相应的LED 灯亮；● 可对发出的服务请求进行合理的分析调度并作出正确的响应；● 用户请求得到服务后，可更新状态。

武汉理工大学毕业设计（论文）基于单片机的升降控制系统设计学院（系）：信息工程学院专业班级：电子信息工程专业0703班本科生毕业设计（论文）任务书设计(论文)题目: 基于单片机的升降控制系统设计设计（论文）主要内容：1）认真学习C语言和汇编编程语言；2）深入学习单片机相关内容；3）利用Proteus软件进行仿真；4）将理论分析结果与仿真结果进行比较；5）熟悉和掌握毕业论文相关规范格式。

要求完成的主要任务:1、学习和掌握C语言和汇编编程语言相关知识；2、掌握单片机原理；3、设计升降控制系统，实现选层，平层，停车，状态显示，自动开关门等控制环节。

4、完成毕业论文的撰写，不少于12000字；5、阅读并翻译与课题相关的英文资料，不少于20000字符；6、参考文献不少于15篇，其中英文参考文献不少于2篇；7、完成的设计图纸不少于12幅。

必读参考资料：[1] 张汉杰，王锡仲，朱学莉. 现代电梯控制技术. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2001.[2] 卢胜利. 单片机原理与应用技术实践. 北京：机械工业出版社，2009.[3] 程琤. 单片机原理与应用系统开发. 北京：国防工业出版社，2010.指导教师签名：系主任签名：院长签名（章）武汉理工大学本科学生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。

升降机是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。

1889年美国奥梯斯升降机公司推出的世界上第一部以电动机为动力的升降机，同年在纽约市马累特大厦安装成功。

随着建筑物规模越来越大，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都提出了更高的要求。

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。

从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。

本科毕业论文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型控制器。

其中51单片机是各种单片机中最为典型和最有代表性的一种,广泛应用于各个领域.电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理器技术、系统工程学等多学科和技术分支于一体的机电设备，它已经成为人类日常生活中不可或缺的助手。

本设计选择AT89C51为核心控制元件，设计了一个八层电梯控制系统，使用单片机C语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层、显示电梯当前所处的楼层和上下行以及开门关门时的提示音等基本功能。

采用单片机控制电梯具有成本低，通用性强，灵活性大及易于实现复杂控制等优点。

由于系统实现的功能简单，因此具有一定的可扩展性。

关键词：电梯控制器；AT89C51；C语言AbstractMicrocontroller that microcomputer (Single-Chip Microcomputer) gathering CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. 51 SCM is the most typical and most representative of a widely used in various fields. Elevator is the application of the principle set machinery, electrical control technology, microprocessor technology, systems engineering and other technical disciplines and branches of the integration of mechanical and electrical equipment,it has become an indispensable assistant to human daily life.This paper choice AT89S51 control of the core components, designed a new 8 storey lift systems, using single-chip assembly language programming, transporting passengers arrived a floor, it also shows the elevator floor and downlink. SCM control elevators low cost, versatility, flexibility and ease of large complex control advantages. Because of the functions of the system is simple, so it has certain scalability.Key words: Elevator controller AT89C51 ；The C Programming Language目录1. 引言 (1)2. 单片机概述 (1)2.1 单片机的概念 (1)2.2 80C51单片机简介 (2)2.3 单片机的发展趋势 (3)3. 硬件系统的实现 (3)3.1 硬件系统总体设计 (3)3.2 各功能模块功能介绍 (4)3.2.1 AT89C51芯片介绍 (4)3.2.2 显示模块 (6)3.2.3 复位模块 (8)3.2.4 振荡电路模块 (8)3.2.5 按键模块 (9)3.2.6 报警模块 (9)4. 软件设计 (10)4.1 C语言与汇编语言 (10)4.2 流程图设计 (10)5. 系统调试 (12)5.1 软件调试 (12)5.1.1 Keil C51软件环境简介 (12)5.1.2 电梯控制器的Proteus仿真调试结果 (12)5.2 硬件调试 (13)6. 结论 (14)参考文献 (15)附录 (16)谢辞 (21)1. 引言随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。

《基于PLC的八层电梯模型控制系统设计与实现》篇一一、引言随着现代建筑业的飞速发展，电梯作为垂直交通工具，其安全、高效、稳定的运行显得尤为重要。

本文旨在设计并实现一个基于PLC（可编程逻辑控制器）的八层电梯模型控制系统，以优化电梯的运行效率和安全性。

二、系统需求分析系统需求分析是电梯模型控制系统设计与实现的首要步骤。

通过对八层电梯的实景模拟和实际需求的分析，我们可以明确系统需要满足以下基本功能：1. 乘客请求服务时的响应与调度。

2. 电梯在各层之间的准确停靠。

3. 安全保护功能，如超载、防撞等。

4. 监控及报警功能。

此外，为提高系统的使用效率和舒适性，我们还应考虑如下优化需求：1. 乘客数量的预判及分流。

2. 高效的人流引导与分流控制。

3. 系统的节能设计。

三、系统设计在系统设计阶段，我们首先确定了基于PLC的电梯控制方案。

通过PLC的高效处理能力和可靠性，我们可以实现对电梯运行的有效控制。

系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。

（一）硬件设计硬件设计包括PLC的选择、传感器与执行器的配置等。

我们选择了高性能的PLC作为主控制器，通过与各种传感器（如楼层感应器、门开关传感器等）和执行器（如电机驱动器、灯光控制器等）的连接，实现对电梯的全面控制。

（二）软件设计软件设计主要包括PLC程序的编写和系统界面的开发。

我们采用结构化的编程方法，将程序分为输入处理、逻辑处理和输出处理三个部分。

同时，我们开发了友好的用户界面，方便用户进行操作和监控。

四、系统实现在系统实现阶段，我们首先完成了PLC程序的编写和调试。

通过模拟实际运行环境，我们对程序进行了反复的测试和优化，确保其能满足各项功能需求。

然后，我们完成了硬件的安装与调试，以及系统界面的开发。

在所有工作完成后，我们进行了整体系统的联调，确保系统的稳定性和可靠性。

五、系统测试与评估为确保系统的正常运行和性能达标，我们进行了系统的测试与评估。

我们模拟了各种实际运行场景，对系统的响应速度、准确度、安全性等方面进行了全面的测试。

12-13学年第一学期开放性实验项目题目: 电梯控制模型院系名称：信息科学与工程专业班级：电信1001学生姓名： 姜莉莉 学号： 0130指导教师： 王伟生 教师职称： 讲师实训地点：创新实验室 地点： 31520设计并制作一个电梯控制模型。

示意图如图3所示。

二、设计要求：1、 基本要求：电梯间竖井模型部分可由有机玻璃粘成无上盖板的六面体ABCDEFGH ，高度AE 为1.2m ；电梯桥厢模型J 通过滑轮悬挂并由电动机M 牵引，可在电梯间竖井模型的空间内上下运动。

该电梯间竖井模型每隔20cm 自下向上分成5层，其楼层编号如图3所示。

（1） 5（2） （3）（4） 层和从5层到1层的往返时间相等，单程时间不超过12秒，往、返时间之差不大于1秒，并自动记录、显示运行时间。

2、 发挥部分：（1） 要求桥厢模型能够加载0～500克的重物，显示并存储该物体的重量，显示分辨率为1克，误差：±3%。

（2） 桥厢模型的额定负荷可以预置，当加载的物体超过预置值时，将发出超重报警信号。

（3） 增设模拟桥厢内表示乘客欲到达层数的按钮，桥厢模型将按照电梯模型运行规则作相应的运动。

（4） 其它。

三、评分标准四、其他说明a) 控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。

b) 电梯竖井间部分也可简化，由一垂直平面代替，如图4所示。

c) 平层的要求是以桥厢模型J 的底平面（或自定标志）与表示楼层的标志线平齐。

d)要求平层过程中桥厢模型J移动方向保持不变。

e)关于电梯模型运行规则的说明：(1) 电梯有两种类型的按钮：第一种为各楼层上的“向上”、“向下”按钮；第二种为电梯桥厢内表示要到达楼层编号的数字按钮。

实际制作时，按钮的安装位置不作任何限制。

(2) 各按钮呼叫时应有指示灯显示，电梯响应该按钮的呼叫后，其指示灯应自动熄灭。

(3) 电梯运行时响应按钮的优先顺序如下：方向优先：电梯按某方向运行时，优先响应该运行方向的按钮；距离优先：同一方向有多个按钮呼叫时，优先响应最近的楼层。

电梯控制模型目录目录 (2)[摘要] (3)[关键词] (3)[Abstract] (3)[Keywords] (3)一、设计任务与要求 (4)二、总体方案设计与论证 (4)1、控制器选择 (4)2、动力选择 (4)三、硬件电路设计 (5)1、整体电路设计 (5)2、对电机的控制设计 (5)3、报警模块设计 (7)4、传感器模块设计 (7)5、A/D转换模块设计 (9)四、软件设计 (10)1、整个系统程序设计思路 (10)2、电机控制部分 (11)3、显示及报警部分 (13)附加：防冲顶和防撞底 (14)五、实际测试及结果分析 (14)六、结束语 (14)参考文献 (14)附录 (15)[摘要]：本系统采用两片单片机（89C52）作为内外招信号的检测和控制核心。

内外招使用按键按下与否带来的电平的改变来控制对应的单片机输入或输出口工作。

楼层检测使用反射式红外传感器；轿厢负载采用精密压力传感器；速度控制采用易控的步进电机外加微小误差转子；在竖井的侧面固定了轨道以防止轿厢的晃动。

基于这些完备而可靠的硬件设计，使用了一套独特的软件算法，实现了电机在运动和加速经及减速过程的精确控制。

[关键词]：单片机；步进电机；A/D转换；555定时器；施密特触发器；传感器；C语言编程；流程图[Abstract]：Inside and outside this system uses two piece of monolithic integrated circuits (89C52) to take the move of signal examination and the control core. The inside and outside move of use pressed key presses down the level change which or not brings to control corresponding the monolithic integrated circuit input or the outlet work. Floor examination use reflection type infrared sensor; The sedan theater box load uses the precise pressure transmitter; The speed control uses easily to control step-by-steps the electrical machinery in addition light error rotor; Fixed the track in the shaft side to prevent the sedan theater box rocking. Based on these complete and reliable hardware design, has used a set of unique software algorithm, has realized the electrical machinery in the movement and the acceleration after and the moderating process accuracy control.[Keywords]：MCS-51.89C52. Step-by-steps the electrical machinery; A/D transformation; 555 timers; Schmitt trigger; Sensor; C language programming; Flow chart一、设计任务与要求电梯控制模型，示意图如下图所示。

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。