1 课题概述
1.1课题的主要研究内容及设计步骤
本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块，即根据每个楼层不同顾客的按键需求，让电梯做出合理的判断，正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务，本课题需要研究的内容有：
1、根据系统的技术要求，进行系统硬件的总体方案设计；
2、学习单片机的相关知识，并且加以运用；
3、选择恰当的芯片，并对其内部协议有所掌握，便于应用。
4、研究C语言编程，并且规定电梯的工作规则，用C语言加以实现；
5、对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务。
结合以上内容，本课题的设计方案步骤如下：
关于硬件部分：
首先，对实际的电梯系统进行模拟，一般情况下，一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等，由于这是一个调度模块，故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后，结合这些实物，选择恰当的芯片，并分成若干模块，安排好各自之间的关系。接着，要完成电路图的设计，画出PCB板，焊接相关器件后进行硬件调试，看是否好用并加以适当的更正。
关于软件部分：
关于电梯调度时所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。
当然，二者的关系并不是分离的，它们是相辅相成，硬件依据软件来验证，软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题，最终做出完美的电梯调度模块。
1.2课题的开发环境简介
1.2.1电路图制作软件proteus 7.2
Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。
1.2.2C51的程序开发软件Keil
Keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编,PLM 语言和 C 语言的程序设计，界面友好，易学易用。
2 方案论证
2.1 设计功能要求
本设计是为一六层电梯设计一调度系统，即使电梯能够合理高效地运行，完成各楼层顾客的接送任务。形象地说，就是要应对不同楼层顾客的不同需求，作出合理高效的判断，使所有顾客在整体运用时间最短的条件下将其运往各自的目的地。
这个设计的成品应该可以作为真实电梯的控制系统一样，遵守以下两个原则：一是高效性，二是人性化。而实际电梯所面临的情况无比复杂，故本设计的难点除了硬件上面外，还有对这些复杂的情况归类化，分为若干个基本情况，另外是用恰当的C语言描述来表达这些复杂的逻辑。
核心处两个步骤：第一判断电梯是上行还是下行；第二，判断是去接人还是去送人。
2.2 系统的结构框图
图2-1 系统的结构框图
如上图2-1所示，楼层电梯呼叫按键就是楼层外面的上行、下行按键，有需求时即可按下；电梯内呼叫按键就是电梯内部的数字按键，它是内部按键需求的输入；
单片机就是整个系统的核心，接收输入信息，经过处理后输出信息；楼层显示数码管就是接收单片机处理的信息，显示此时的楼层数；电梯状态指示灯就是接收单片机处理的信息，显示电梯的状态：上升、下降、停止。电动机的驱动和控制就是接收单片机的PWM脉冲信号来控制驱动器，进而控制电动机的正反转，使电动机牵引电梯做上下运动。
3 系统的硬件设计
电梯最底层为1楼，因此在1楼仅有上升按键，而电梯最高层为6楼，因此6楼应仅有下降按键。其他楼层则既有上升按键，也有下降按键。在电梯内部按键设置方面，则应有1～6楼的各层选择按键。按键的一端接地，另一端通过集成电路芯片连至单片机引脚。这里，由于按键数量很多，又要求电梯控制系统能以最快速度响应按键的需求，因此，所有按键通过与门连接单片机。用五片双4输入与门74LS21即可实现16个按键对象的集体与运算的最终结果，按键动作最终是送到单片机的INT0端。即：
INT0←（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）
无论哪一个按键有动作，低电平信号就会送到INT0端，从而引发外部中断0服务子程序运行。当定时器0中断时，单片机向电动机发送PWM脉冲信号，电动机接到脉冲信号后，经过驱动器的驱动，电动机便牵引电梯上下运动。
电梯的楼层显示用七段数码管完成显示。本设计电梯只有6层，因此用七段数码管即可，数码管的显示数据通过单片机的P0口来进行传送。设计中要求数码管随着电梯的位置变化而变化，即数码管显示数据要与楼层数同步，因此数码管的片选线直接连接地，而不需要再选择。
电梯升降的状态用上升和下降指示灯来进行显示，通过单片机的P3.7和P3.6引脚分别连接上升和下降指示灯的负极，其正极均连接至系统正电源处。
3.1单片机最小系统模块
在本设计中，最小系统应该包括：单片机、晶振电路、复位电路。如图3-1所示，晶振电路由C3与C2和晶振组成。C3与C2是两个30pF的瓷片电容接地用来削减偕波对电路的稳定性的影响。复位电路采取的为手动按键复位电路，由电容
C13，电阻R1、C1和开关RESET组成，当单片机的复位引脚RESET出现2个机器周期以上的高电平时，单片机就执行复位操作。
图3-1 单片机的最小系统
3.2电动机的选择
我们选用三相异步电动机来做电梯的动力装置，因为国产Y系列的电动机具有高效、节能、特性好及低噪声等优点，我们将选用国内最先进的Y系列异步电动机。这里我们选用Y100L24三相异步电动机，因为它还具有性能好、寿命长、可靠性高、维护方便、启动转矩大等优点，其功能参数为额定电压380V，额定频率50HZ，额定功率3000W，额定转速1400转/分。如图3-2，在PROTEUS 中，我们选用的普通的MOTOR-BCD代替进行仿真。
图3-2电动机正反控制电路
3.3中断电路
图3-3 中断电路图
中断电路如上图3-3所示。图中外部0中断INT0与74LS21与门相接，低电平有效，所以当单片机接电源后，P1.0～P1.3引脚此时为高电平，当任一按键按下后，相应的中断输入口直接与地相接，高电平变为低电平，外部0中断立即响应，单片机系统进入中断控制子程序系统，在中断服务子程序中做出相应的执行指令。
3.4 数码管显示模块
图3-4 数码管显示电路
七段数码管外形如图3-4所示，即左边的7个引脚跟单片机P0口相接，下边的引脚连接地。楼层内外分别用一个7段数码管显示，可以共用一个P0口。
3.5 按钮控制电路模块
图3-5电梯不同楼层的按钮
如图3-5所示，按键显示电路模块包括电梯内部的按钮和每层楼的上下按钮，这些按钮一端与地相接，一端又与单片机和与门74LS21相接，外部0中断低电平有效，这样可以实现模拟按键的自如操作。
3.6 报警电路
如图3-6所示，电梯内添加手动报警电路，假若电梯发生故障，电梯内的人可自行发出报警信号，向外界求救。该电路接在单片机的P2.7口。
图3-6电梯不同楼层的按钮
3.7 模拟电路图
如下图3-7所示，电路原理图包括状态指示灯模块、内外按键模块、中断电路模块、单片机的主要外围模块、数码管显示模块和电动机驱动控制模块、报警模块。P0口的P0.1～P0.6引脚与数码管模块相接，P2口的P2.4～P2.7引脚与电动机驱动控制模块相接，P3口的P3.2引脚与中段电路模块相接，P1口的P1.0～
P1.7引脚、P3.0～P3.1引脚、P3.3～P3.5引脚分别与对应的内外按键模块相接，P3.6～P3.7引脚与状态指示灯模块相接。
图3-7 模拟电路原理图
4系统的软件设计
从程序功能上来分，本设计的高层软件程序大概可以分为以下几类：一、运行与决策函数；二、中断处理函数；三、置位各状态变量函数；
其中，第一类函数起作用于按键按下的时刻，当有按键按下时，通过74LS21以中断的方式发送给单片机，此时，单片机即对程序中所用到的各个状态变量进行置位并且点亮相关发光二极管，如置位按键所对应的去向变量等，方便决策函数使用。第二类函数起作用于电梯到达目标楼层时，这时函数负责把相关发光二极管熄灭，并且及时清除相关状态位，以免影响判别函数作出正确判断。第三类函数是程序的核心。它直接负责管理电梯下一次所要到达的楼层，并且要基于短时间、高效率、人性化等原则。每当电梯经过一楼层时，此函数即会被调用，然后返回一个变量名为aim的值，它即为下一个电梯要停留的目标楼层值。
4.1单片机中断处理函数
本设计主要用到了单片机的中断系统。当有按键按下时，利用函数将键值存储起来，并在单片机引脚输出高电平发出中断进行相关处理。中断的相关设置以及中断处理如图4.1所示。
分析键值来源
点亮相应发光
二极管
置位相应状态
变量读取键值
图4.1 中断处理中的相关操作
4.2 电梯判决函数
在电梯经过一个楼层时，就会自动调用该函数。其流程如图4.2所示。 开始
按键标识
全为0？
电梯不再运行
电梯向
上运行电梯向
下运行
电梯上
楼接人电梯上楼送人电梯下楼接人电梯下楼送人
相关处理1相关处理2相关处理3相关处理4
是否
图4-2 电梯判决流程图 由图可知，程序中将实际情况分为四种情况来判断：电梯上行且是去送人、电梯上行且是去接人、电梯下行且是去送人、电梯下行且是去接人。电梯各情况下所对应的处理方法，以电梯上行的两种状态为例：
在实际应用中，最简单的情况莫过于电梯当前为闲置状态，然后有一人按下按键呼叫，然后电梯便响应呼叫。但是，实际情况往往比这复杂的多，往往会有
多人呼叫电梯。那么就必须得为电梯规定好一个特定的优先级规则，以免乱作一团。
若电梯处于上行状态，则在该过程中响应不同顾客的优先级为：高层呼叫上行顾客>高层呼叫下行顾客>底层呼叫下行顾客>底层呼叫上行顾客。
若上行，且是送人，比如电梯当前在二层，六楼有人呼叫上楼，那么它就要响应这一呼叫，从而把自己的目标楼层锁定为六楼并向上运行，而在六楼呼叫后不久，五楼也有人呼叫上楼（且电梯此刻还未运行到五楼），那么在电梯运行中，每经过一个楼层，会做一次判决，因为五楼也有人呼叫，所以正常情况下，它应该在判决后将目标楼层定位五楼。而若五楼的顾客按下的是下行键，或者二楼的人按下呼叫键，电梯此时都会暂时不予理会。
在程序中，当五楼有上行键呼叫时，状态变量f5up便会被置位，程序走到判别if((f5up==0)|(present>5))时，里面的内容即为假，则不再继续向下判断，而转向else语句中，里面又有一个判断，当确定此时确实有键按下且电梯当前所处楼层小于五楼时，目标楼层就会被变更到五楼，程序最终返回一个aim值。由于程序中没有下行键的出现，故下行键的状态是不会影响到该程序的判决的。
此时程序的检测依据两个标准：第一，由低层像高层开始检查；第二，对于电梯已经过的楼层和按下下行键所发出的请求，电梯暂时是不予理会的。这也是很明显的，因为上行送人状态中，低层的优先权大于高层的。程序就是靠着上面这些if语句的嵌套，来完成这种优先级设置的。
至于上行接人状态时，所坚持的标准是由高层到底层的顺序进行排查，而对于上行键的呼叫暂时不予理会。下行的状态，恰好与上行相反，在此不再赘述。
4.3电梯运行函数
该函数直接控制电梯的上行与下行、运行与停止。起关键作用的还是判决函数给它提供的目标楼层值。其具体的流程如图4.3所示。它的功能就是判断目标楼层与当前楼层间的关系：若前者大于后者，则上行；若前者小于后者，则下行；若相等，则停止片刻把门打开。当然，之后它还要做一次判断，因为可能还有其他的楼层需要呼叫，此时程序会自动装入合适的目标楼层值，指挥电梯继续运行下去，直到所有的呼叫都完成为止。
开始
当前楼层与目
标是否相等？
当前楼层小于
目标楼层？
上行下行当前楼层加1判决目标楼
层是否改变
？
否
改变目标楼层是
当前楼层减1判决目标楼层是否改变？改变目标楼层是是否
否否
是
清零相应状态变量与二极管判决目标楼
层是否改变
？
停止
开门否
是
图4.3 运行函数流程图
4.5 主函数
之所以把主函数放于最后才说，是因为它最为简单，它之上把上面所有的函数按照恰当的顺序排列起来，便于相互调用而已。
首先，各按键按下的信息是通过中断来告知单片机的，故我们要对单片机中断有相应的程序语句加以说明，如开总中断，开外部中断0以及其触发方式等等。最后就是一个大的死循环了，当电梯运行到这里的时候，就一直执行判决函数，检测有目标楼层有无改变，如果有，就开始调用运行函数，而运行函数没当经过一个楼层又会再次调用判决函数等等。而当有中断发生时，单片机又可以转而处理相应的中断。就这样，各子函数间通过主函数形成了一个统一的整体，使得整个系统得以完美运行。
5 电路仿真及调试
在画好电路图和将程序导入单片机中后，进行仿真，部分结果如下
图5-1 电梯默认停在一楼
解析：
如上图5-1所示，电梯没有其他响应时，默认停在一楼，数码管显示1楼。此时各内外按键接地的一侧全部为低电平，接单片和74LS21与门一侧全部为高
电平，电动机处于停止状态。
图5-2 高处5楼呼叫电梯，上行指示灯亮
解析：
如上图5-2所示，电梯在1楼，电梯内有上升到5楼的指令，电梯上行，经过四楼且上行指示灯亮，而到一到五楼，五楼按键和指示灯另一侧马上转为高电
平，指示灯熄灭，因此截上升到四楼的图。
图5-3 电梯下行要去2楼，经过三楼，此时外部按下6楼下的指令
解析：
如上图5-3所示，电梯在接到下行指令要去2楼，经过三楼时，此时6楼外有人呼叫电梯，由于电梯内依然有人，电梯依旧处于下行中，此时电梯内2楼和电梯外6楼指示灯都亮，且电梯下行指示灯也亮，先不理会6楼的向下指令，到达2楼后，直接前往6楼，到达六楼时，六楼指示灯也会立即熄灭。在这个过程中电动机先反转到2楼，然后正转到6楼。
总结
本文对电梯控制系统这一课程设计做了详细的报告与总结，其中包括硬件部分与软件部分两大模块，而且对其中各个重要的子模块加以了重点详细地说明。
经验证，本设计所设计的电梯完全符合当初的预想，该电梯的调度完全符合高效、省时、人性化的特点。运行结果完美无误，可以作为真实电梯的调度系统使用。
本毕设的主导思想是：当有顾客按下按键呼叫电梯时，运用单片机的中断，将该信息传递给单片机，从而单片机置位相关的状态参量，为电梯判决函数的判断提供依据，然后单片机再实时地点亮或者熄灭相关发光二极管。其中，单片机中断系统是基础，电梯运行函数为主导，电梯目标楼层判决函数为关键与核心。
总的来说，由于精心设计与调试，课设的成品还是很成功的，而且本程序的编写不仅仅是为了应对六层楼的电梯，更多层的电梯也可以实现，比如使用矩阵键盘就可以实现十几层电梯的需求。当然，如果更高层的电梯，就会受到单片机管脚资源的限制了。而程序本身的思想本身是可以支持更多层电梯的运行调度的，如果用其他管脚多的处理器的话（如ARM型处理器），则这一设想完全可以实现。
当然，本设计还是有些不足之处的，比如这只是单个电梯在运行，如果某些大楼载客量过多时，当然无法满足需求，故我想以后可以设计出两个轿厢的电梯，这样两者相互补充，可以满足更多要求，使顾客更方便。当然难度也是有的，它们之间需要共同维护一些变量，都会带来一些未知的麻烦等等，但我想只要去思考，总会可以找到解决之路的。
基于单片机的电梯控制系统
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
1 课题概述 1.1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块，即根据每个楼层不同顾客的按键需求，让电梯做出合理的判断，正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务，本课题需要研究的内容有： 1、根据系统的技术要求，进行系统硬件的总体方案设计； 2、学习单片机的相关知识，并且加以运用； 3、选择恰当的芯片，并对其内部协议有所掌握，便于应用。 4、研究C语言编程，并且规定电梯的工作规则，用C语言加以实现； 5、对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务。 结合以上内容，本课题的设计方案步骤如下： 关于硬件部分： 首先，对实际的电梯系统进行模拟，一般情况下，一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等，由于这是一个调度模块，故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后，结合这些实物，选择恰当的芯片，并分成若干模块，安排好各自之间的关系。接着，要完成电路图的设计，画出PCB板，焊接相关器件后进行硬件调试，看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分： 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。 当然，二者的关系并不是分离的，它们是相辅相成，硬件依据软件来验证，软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题，最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2C51的程序开发软件Keil
题目：基于单片机控制的电梯控制器
目录
1 引言…………………………………………………………………………………1 2 总体设计方案………………………………………………………………………1 2.1 设计思路 ……………………………………………………………………1 2.2 总体设计框图 ……………………………………………………………… 2 3 电梯控制系统原理分析 ………………………………………………………… 2 3.1 单片机最小系统电路的 …………………………………………………… 2 3.2 控制电路的设计 …………………………………………………………… 3 3.2.1 电梯内部呼叫电路和电机状态显示电路 ……………………………3 3.2.2 电梯外部呼叫电路 ……………………………………………………3 3.2.3 电机控制电路 …………………………………………………………4 3.3 显示楼层电路 ……………………………………………………………… 4 4 程序流程图 ………………………………………………………………………5 4.1 主程序流程图 ………………………………………………………………5 4.2 选择要去的楼层子程序流程图………………………………………………6 5 总结与体会 ………………………………………………………………………7 参考文献 ……………………………………………………………………………8 附录 1 ……………………………………………………………………………… 9 附录 2 ……………………………………………………………………………… 9 附录 ……………………………………………………………………………… 10
微控综合系统课程设计报告 专 班 姓 学 2016 年 12 月 23 日
摘要 本文介绍了一种采用STC15F2K60S2芯片进行电梯控制系统的设计方法，主要阐述如何使用单片机进行编程来实现电子设计的方法，利用单片机编程实现功能，简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使电梯控制系统体积更小功能更强大。硬件部分主要由单片机的最小模块、电梯内外按钮控制模块、数码管显示楼层模块、发光二极管显示目的楼层模块、报警显示模块组成。软件部分使用kiel软件进行C语言程序编写，用proteus软件进行仿真调试。本设计具有电梯控制系统所需的一些基本功能，能通过方向按键选择方向，能通过数字按键选择楼层，数码管显示实时楼层数，电动机控制部分采用直流电机及H桥驱动电路,使电梯箱能上下运动。硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了五层电梯运行的模拟仿真。 关键词：STC15F2K60S2芯片；电梯控制系统；C语言 Abstract This paper describes the use of a STC15F2K60S2 chip for elevator control system design methods, mainly elaborates how to use microcontroller programming method to realize electronic design, realize the function of the use of single-chip programming, concise and changing the design method shortens the development cycle, at the same time the elevator control system smaller and more powerful. The hardware part is composed of the smallest module of the microcontroller, the internal and external button control module, the digital control display module, the light emitting diode display module and the alarm module. The software part uses the Kiel software to carry on the C language programming, uses the Proteus Software to carry on the simulation debugging. Some of the basic functions of the design of the elevator control system required, canchoose direction key direction through the number keys to select the floor, real-time digital display of the number of floors, the motor control part adopts DC motor and H bridge driving circuit, the elevator box can move up and down. The hardware design is simple and reliable, combined with the software, the basic realization of the five elevator operation simulation. Key words: STC15F2K60S2 chip; elevator control system; C language. 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。电梯是高层宾馆、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。因此电梯在我们的生活中起着举足轻重的作用。电梯已不仅是一种生产环节中的重要设备,更是一种人们频繁乘用的交通运输设备。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
. .. . 分类号 XX大学 毕业设计（论文） 题目基于单片机的电梯控制系统 并列英文题目Elevator control system based on single chip 系部：电子信息系专业：应用电子技术 姓名：XXX 班级：电子0801 指导教师：XXX 职称：教师 论文报告提交日期：2011年5月25日
XX大学
模拟电梯控制系统设计 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。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，它是建筑中的永久垂直交通工具。本论文选择AT89S51为核心控制元件，设计了一个八层电梯系统，使用单片机汇编语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层，并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵活性大及易于实现复杂控制等优点。 关键词单片机电梯系统控制
Simulated elevator control system design Abstract Microcontroller that microcomputer (Single-Chip Microcomputer) gathering CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. 51 various SCM 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, which is building a permanent vertical transport. 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 Keyboards Single-Chip Microcomputer Elevator system control
基于单片机的智能电梯控制系统设计
摘要 本文介绍了一种采用单片机STC89C52芯片进行电梯控制系统的设计方法，主要阐述如何使用单片机进行编程来实现四层电梯的智能控制，利用单片机编程简洁而又多变的设计方法，缩短了研发周期，同时使电梯控制系统体积更小功能更强大。本设计实现了电梯控制系统所需的一些基本功能，能通过电梯内按键或者电梯外上升、下降按键选择楼层，数码管显示实时楼层数，LED显示实时电梯运行状态。原理图和PCB部分采用protel99se专业软件来设计，实现将设计产品化。本次设计更注重了把一些新的思路加入到设计中。主要包括采用了STC89C52芯片，使用C语言进行编程，使其具有了更强的移植性，更加利于产品升级。 关键词：STC89C52；电梯控制系统；protel99se；C语言
Abstract This paper introduces a design method of using STC89C52 chip for elevator control system, mainly describes how to use microcontroller programming to achieve the intelligent four storey elevator control, the design method of microcontroller programming simple and variable, shortens the development cycle, at the same time that the elevator control system smaller and more powerful. Some of the basic functions of the design and implementation of elevator control system required by the elevator, elevator buttons or rise, decline the key to select the floor, digital tube display real-time number of floors, LED display real-time operating state of elevator. Schematic and PCB design using Protel99SE software, the design of products. This design pays more attention to some new ideas into the design. Including the use of the STC89C52 chip, the use of C language programming, which has portability stronger, more conducive to the upgrading of products. Keywords: STC89C52; elevator control system; Protel99SE; C language
第一章绪论 1.1课题的背景简介 1.1.1电梯的历史与发展 电梯进入人们的生活已经150年了。一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地的是历史的变迁，永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。 生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。150年来，电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今，以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿，仍在继续进行电梯新品的研发，并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用，一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉，人们的生活因此变得更加美好。 中国最早的一部电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于1901年安装的。1932年由美国奥的斯公司安装在天津利顺德酒店的电梯至今还在安全运转着。1951年，党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯，天津从庆生电机厂荣接此任，四个月后不辱使命，顺利地完成了任务。十一届三中全会后，沐浴着改革开放的春风，我国电梯业进入了高速发展的时期。在我国任何一个城市，电梯都在被广泛应用着。电梯给人们的生活带来了便利，也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。电梯的应用范围很广，可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱
1 课题概述 1.1 课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块，即根据每个楼层不同顾客的按键需求，让电梯做出合理的判断，正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务，本课题需要研究的内容有： 1、根据系统的技术要求，进行系统硬件的总体方案设计； 2、学习单片机的相关知识，并且加以运用； 3、选择恰当的芯片，并对其内部协议有所掌握，便于应用。 4、研究C语言编程，并且规定电梯的工作规则，用C语言加以实现； 5、对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务。 结合以上内容，本课题的设计方案步骤如下： 关于硬件部分： 首先，对实际的电梯系统进行模拟，一般情况下，一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等，由于这是一个调度模块，故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后，结合这些实物，选择恰当的芯片，并分成若干模块，安排好各自之间的关系。接着，要完成电路图的设计，画出PCB板，焊接相关器件后进行硬件调试，看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分： 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。 当然，二者的关系并不是分离的，它们是相辅相成，硬件依据软件来验证，软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题，最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1 电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2 C51的程序开发软件Keil
目录 摘要............................................................................. II 目录.............................................................................. I 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 (13) 致谢 (14) 附录I： (15) 附录II： (17)
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
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 (13) 致谢 (14) 附录I： (15) 附录II： (17)
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 2010届本科生毕业设计（论文）题目：《单片机模拟电梯控制系统》文献综述 学生姓名：付天池 院系： 专业、班级：机电一体化09 学号： 指导教师：冯青秀
模拟电梯控制系统设计 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。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，它是建筑中的永久垂直交通工具。 本论文选择AT89S51为核心控制元件，设计了一个八层电梯系统，使用单片机汇编语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层，并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵活性大及易于实现复杂控制等优点。 关键词单片机电梯控制
Abstract Microcontroller that microcomputer (Single-Chip Microcomputer) gathering CPU, RAM, ROM, the timing, number and variety of interface integrated microcontrollers. 51 various SCM 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, which is building a permanent vertical transport. 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 Keyboards Single-Chip Microcomputer Elevator control
#include
1 课题概述 1、1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务就是完成一个电梯系统的调度模块,即根据每个楼层不同顾客的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务,本课题需要研究的内容有: 1、根据系统的技术要求,进行系统硬件的总体方案设计; 2、学习单片机的相关知识,并且加以运用; 3、选择恰当的芯片,并对其内部协议有所掌握,便于应用。 4、研究C语言编程,并且规定电梯的工作规则,用C语言加以实现; 5、对软件与硬件进行调试,让其协调工作,完成指定任务。 结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下: 关于硬件部分: 首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等,由于这就是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后,结合这些实物,选择恰当的芯片,并分成若干模块,安排好各自之间的关系。接着,要完成电路图的设计,画出PCB板,焊接相关器件后进行硬件调试,瞧就是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分: 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定,其必须基于高效与人性化两个原则。最后就是使用C语言将规定程序化,以便电梯真正的运作。 当然,二者的关系并不就是分离的,它们就是相辅相成,硬件依据软件来验证,软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题,最终做出完美的电梯调度模块。 1、2课题的开发环境简介 1、2、1电路图制作软件proteus 7、2 Proteus就是目前最好的模拟单片机外围器件的工具,因此在仿真与程序调试时,关心的不再就是某些语句执行时单片机寄存器与存储器内容的改变,而就是从工程的角度直接瞧程序运行与电路工作的过程与结果。对于这样的仿真实验,从某种意义上讲,就是弥补了实验与工程应用间脱节的矛盾与现象。 1、2、2C51的程序开发软件Keil
目录 摘要 ............................................... I ABSTRACT........................................................ II 第一章绪论. (1) 1.1电梯的概述 (1) 1.2本文主要研究内容 (2) 第二章系统功能介绍及方案论证 (2) 2.1电梯的组成 (2) 2.2电梯控制系统组成框图及工作原理 (2) 2.3总体方案设计与论证 (3) 2.4单元电路的设计与论证 (3) 2.4.1单片机最小系统 (3) 2.4.2 电机驱动电路模块 (4) 2.4.3报警模块 (5) 2.4.4楼层检测模块 (5) 2.4.4.1光电传感器原理 (5) 2.4.4.2光电传感器的选择 (5) 2.4.5电梯内部电路、电梯间电路及控制台电路模块的设计 (6) 2.5本章小结 (6) 第三章基于单片机的电梯控制系统单元电路的设计 (7) 3.1单片机最小系统 (7) 3.2各楼层电梯间电路 (7) 3.3电梯内电路 (8) 3.4控制台电路 (9) 3.5楼层检测 (9) 3.6电动机驱动 (10) 3.7报警部分 (12) 3.8本章小节 (12) 第四章软件设计 (12) 4.1按键查询部分 (13) 4.2楼层选择按键功能程序 (16) 4.3电机控制部分 (22) 4.4楼层检测及显示部分 (22) 4.5报警部分 (23) 结论 (24) 参考文献 (25) 致谢辞 (26)
附录一： (27) 附录二： (29) 开题报告 题目基于51单片机的电梯控制系统的设计 专业机电一体化技术学生姓名二组 一、文献综述（立论依据） 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。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，它是建筑中的永久垂直交通工具。使用单片机汇编语言进行编程，实现运送乘客到任意楼层，并且显示电梯的楼层和上下行。利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵活性大及易于实现复杂控制等优点。 二、研究内容及预期目标 主要用51单片机来实现电梯控制系统，使其具备电梯基本升降功能并当多层对电梯呼叫时，能控制电梯停靠，从而实现电梯的基本运行情况的模拟。提出并写出模拟电路方案，在进行方案的论证与检测，分析本次设计所采用的方案的可行性，按照可行性系数选出各模块电路的设计和所需主要器件的主要系数，给出电梯的各个组成部件，用软件仿真模拟各个模块，描述各模块功能。 三、研究方案（研究方法） 通过查阅资料分析电梯组成，主要由机械部分和电路部分。电梯控制系统主要有MCU控制模块、电动机控制模块、楼层检测、控制电路、电梯间电路、电梯内电路、报警电路等7个模块组成，分析各模块作用，按要求设计出各个模块电路，实现电梯功能。 四、计划进度 第一阶段熟悉课题、要求，收集资料，随时摘录、整理。 第二阶段制定设计方案，确定合理的设计指标，全面分析，确定可行性，设计出主要电路图。 第三阶段选择器件，性能指标校核，汇编程序，绘画线路图、流程图。 第四阶段实验测试、找出不足加以修改，整理编写说明书，完成毕业设计论
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c615237952.html, 基于单片机的电梯控制系统的设计 作者：刘寰 来源：《数字技术与应用》2017年第06期 摘要：本文设计了基于单片机的电梯控制系统，实现了电梯楼层显示、运行方向显示以及电梯内外楼层选择功能。同时对电梯控制系统运行的精度和稳定性方面起到了很大的改善作用，有效缩短了电梯的运行时间，该系统简单可靠且易于升级维护。 关键词：电气控制器；单片机；控制系统 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）06-0172-03 随着高层建筑的飞速发展及广泛应用，电梯已经成为日常生活中重要的代步工具。在电梯的运行中最核心的部件就是控制器，通过控制器的合理选择可以大大提高电梯的运行效率以及舒适度。目前的电梯控制器大多采用继电器或者PLC的控制方式，普遍存在成本较高以及维护困难的问题[1]。因此设计了一个基于单片机的电梯控制器，在拥有体积小、成本低等优势 的同时，还具有易升级维护等特点，具有良好的推广价值。 1 电梯控制器硬件设计 本设计以6层电梯为例，选用了MCS-51单片机中的AT89C51作为系统的核心部件，配以适当的接口作为输入输出通道，实现了对电梯的运行控制[2]。系统整体电路的设置有4大部分组成：单片机最小系统电路、楼层选择模块、LED楼层显示电路以及延时电路等。单片机 最小系统又主要包括两部分，复位电路和时钟电路。当电路复位以后，会在 LED显示电路中显示数字“1”，表示电梯此时的状态，停靠在一楼。通过AT89C51来控制8位数码管实时显示，来完成显示电路，通过延时电路控制的电梯的停靠位置。因为考虑到高层建筑的应用，所以延时电路包括2秒延时和5秒延时，表示电梯每上升或下降一层将会经历2秒的时间，在保证电梯的运行速度的同时，确保电梯的安全性。5秒延时表示电梯的开门时间，当电梯开门后，会持续5秒时间，然后关门继续运行。通过3个发光二极管来表示电梯的运行状态。其中L1亮表示电器停止，L2亮则表示电梯正在向上运行，L3亮则表示电梯正在向下运行。系统结构图如图1所示。 1.1 楼层选择模块 楼层选择模块由4×4键盘矩阵电路组成，共16个按键。S1～S6依次代表电梯内部的楼层选择按键，S7～S16分别表示每个楼层内部的上下选择按键。矩阵电路接在主控芯片的P1.0～P1.3口上。当有按键按下时，对应的引脚将会检测到低电平，实现对呼叫楼层的判断以及电梯内部的开关判断。键盘矩阵电路如图2所示。 1.2 楼层显示模块
. 1 课题概述 1.1课题的主要研究内容及设计步骤 本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块，即根据每个楼层不同顾客的按键需求，让电梯做出合理的判断，正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务，本课题需要研究的内容有： 1、根据系统的技术要求，进行系统硬件的总体方案设计； 2、学习单片机的相关知识，并且加以运用； 3、选择恰当的芯片，并对其内部协议有所掌握，便于应用。 4、研究C语言编程，并且规定电梯的工作规则，用C语言加以实现； 5、对软件和硬件进行调试，让其协调工作，完成指定任务。 结合以上内容，本课题的设计方案步骤如下： 关于硬件部分： 首先，对实际的电梯系统进行模拟，一般情况下，一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等，由于这是一个调度模块，故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后，结合这些实物，选择恰当的芯片，并分成若干模块，安排好各自之间的关系。接着，要完成电路图的设计，画出PCB板，焊接相关器件后进行硬件调试，看是否好用并加以适当的更正。 关于软件部分： 关于电梯调度时所遵循的原则作出规定，其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序化，以便电梯真正的运作。 当然，二者的关系并不是分离的，它们是相辅相成，硬件依据软件来验证，软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题，最终做出完美的电梯调度模块。 1.2课题的开发环境简介 1.2.1电路图制作软件proteus 7.2 Proteus是目前最好的模拟单片机外围器件的工具，因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。对于这样的仿真实验，从某种意义上讲，是弥补了实验和工程应用间脱节的矛盾和现象。 1.2.2C51的程序开发软件Keil .. . Keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一，它集编辑，编译，仿真于一体，支持汇编,PLM 语言和 C 语言的程序设计，界面友好，易学易用。 2 方案论证
基于51单片机的电梯控制设计毕业论文 一章绪论 1电梯的概述 电梯进入人们的生活已经15年了。一个半世纪的风风雨雨，翻天覆地的是历史的变迁，永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。 1854年，在纽约水晶宫举行的世界博览会上，美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯一次向世人展示了他的发明。他站在装满货物的升降梯平台上，命令助手将平台拉升到观众都能看得到的高度，然后发出信号，令助手用利斧砍断了升降梯的提拉缆绳。令人惊讶的是，升降梯并没有坠毁，而是牢牢地固定在半空中——奥的斯先生发明的升降梯安全装置发挥了作用。“一切安全，先生们。”站在升降梯平台上的奥的斯先生向周围观看的人们挥手致意。谁也不会想到，这就是人类历史上一部安全升降梯。 生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。15年来，电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今，以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿，仍在继续进行电梯新品的研发，并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保——一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉，人们的生活因此变得更加美好。 中国最早的一部电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于191年安装的。1932年由美国奥的斯公司安装在天津利顺德酒店的电梯至今还在安全运转着。1951年，党中央提出要在天安门安装一台由我国自行制造的电梯，天津从庆生电机厂荣接此任，四个月后不辱使命，顺利地完成了任务。十一届三中全会后，沐浴着改革开放的春风，我国电梯业进入了高速发展的时期。如今，在我国任何一个城市，电梯都在被广泛应用着。电梯给人们的生活带来了便利，也为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。 电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。电梯的应用范围很广，可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。在现代社会中，电梯已成为人类必不可少的垂直运输交通工具。 1889年，美国奥梯斯升降机公司推出了世界一部以电动机为动力的升降 1 机，同年在纽约市的马累特大厦安装成功，标志着电梯的诞生。
一．课程设计题目 基于51单片机的三层电梯控制 二．课程设计的目的 1学习P口的使用方法 2掌握如何利用单片机控制LED动态显示 3掌握动态扫描显示的基本原理，动态显示的控制电路及控制程序 4掌握微机控制系统的键盘组成及工作原理 5认识微机控制系统的键盘设计，了解单片机键盘的特点和应用 三．设计要求 设计一个自动电梯模拟升降控制系统，通过乘客的自行按键达到电梯的升降功能。结合硬件与软件对应。端口用来控制LED灯的亮与灭，其中从低位到高位分别为一层灯，二层灯，三层灯（前述三个信号为电梯内请求信号，乘客在电梯内部方可置为有效），一层上灯，二层上灯，二层下灯，三层下灯（上述四个信号为电梯外部信号，乘客在电梯外部方可置为有效）P2口与键盘对应连接，数码管采用串行输入方式，键盘从低位到高位分别为一层按键，二层按键，三层按键，一层上升按键，二层上升按键，二层下降按键，三层下降按键.与数码管的时钟输入端相连，与数码管的串行口相连，用来显示电梯的上升下降和当前所在楼层，电梯门是否开启三种状态，p表示上升，d表示下降，1，2，3表示当前楼层，如果数码管闪烁，表示电梯门开启，反之则关断。 四．控制系统的总体设计方案 微型计算机的出现使计算机在逻辑处理和工业控制等方面的非凡能力得到了更好的体现。尤其是其非凡的嵌入能力对于满足嵌入式应用需求具有独特的优势。 随着城市建设的不断发展，楼群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用。电梯作为楼群建筑中垂直运行的交通工具已与人们的日常生活密不可分。实际上电梯是根据外部呼叫信号(呼梯信号)以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。 在目前广泛使用的电梯控制系统中，绝大多数为继电器控制型，所有的逻辑