基于单片机的电梯控制系统的论文

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1、基于单片机的电梯控制系统的论文基于单片机的电梯控制系统的论文doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。周口科技职业学院毕业生论文周口科技职业学院 毕业论文（设计）题 目：单片机控制电梯系统 胡京葛 200801010199 电子工程系 电子三班 张奎2011 年 02 月 28 日姓 名 学 号 系 别 班 级 指导教师1周口科技职业学院毕业生论文目录 目录 1 摘 要 3 第一章 绪论 3 1.1 课题的背景简介 3 1.2 课题的主要研究内容及设计步骤 4 1.3 设计功能要求 5 第二章 系统的硬件设计 6 2.1 硬件芯片的选择 6 2

2、.2 单片机最小系统模块 6 2.3 可编程 I/O 扩展芯片 82C55 模块 7 2.4 可编程按键控制芯片 82C79 模块 9 2.5 MAX232 串口下载模块与附加电源模块等 12 第三章 芯片基本读写的实现 14 3.1 单片机对芯片 82C55 的基本读写 14 3.2 芯片 82C55 的初始化 15 3.3 对芯片 8279 的基本读写与初始化 163.3.1 芯片 8279 的基本读写 16 3.3.2 芯片 8279 的初始化 16第四章 系统的高层软件设计 24 4.1 引言 24 4.2 单片机中断处理函数 25 4.3 电梯判决函数 254.3.1 电梯所处状态的

3、分类与判定 25 4.3.2 电梯各情况下所对应的处理方法 274.4 电梯运行函数 29 4.5 主函数 30 总结 31 致谢 32 参考文献 33 附 录 332周口科技职业学院毕业生论文单片机控制电梯系统毕业设计 应用电子技术指导老师 摘 要 胡京葛张奎设计系统研究了基于 AT89C55 与 8279 单片机为核心 配以必要的传 ，感装置，实现对电梯轿厢的自动控制。在各楼层设置了位置检测电路，利用 磁控传感器对电梯轿厢的位置进行准确定位，实时控制轿厢的运动状态；通 过对各楼层用户按钮信号的检测和处理，按预定的运行规则和程序，发出控 制信号对继电器进行调节，运用继电器来驱动直流电动机，从

4、而控制电梯的 启停、升降和运行时间。整个设计系统实现了电梯控制的基本功能。 关键词 AT89C55 8279 电梯控制 单片机第一章 1.1 课题的背景简介绪论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

5、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。3周口科技职业学院毕业生论文调频门控、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

6、 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 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。 1.2 课题的主要研究内容及设计步骤 本

7、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4周口科技职业学院毕业

8、生论文关按键、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。由于其有诸多按键和显示环节，而单片机的 I/O 口管脚资源实在有限，故需要 I/O 口扩展，用以管理二极管；同时要有专门 的按键控制芯片，从而便于按键管理。在此，我分别选择了 82C55 和 8279 芯片。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： 处于最底层的是对两个芯片的寄存器读写工作，完成后方可进行更高层 的应用程序调试。 为了使硬件简单化， 我

9、选择了模拟时序的方法读写寄存器， 这比总线操作的方法节省了锁存器。然后是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。 1.3 设计功能要求 本设计是为一八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

10、。 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。5周口科技职业学院毕业生论文第二章 2.1 硬件芯片的选择系统的硬件设计合理的硬件设计是一个设计成功的基石，所以在设计之初，我便把自己 的主要任务集中于筹划硬件的搭建工作， 当然其中需要兼顾软件设计的需求。 由于本设计所模拟的楼层共有八层，其中所需要控制的器件较多，如每 层都需有两个上下的指示灯，电梯轿厢内也需有去几层的指示灯等，而现有

11、 单片机的管脚资源无法满足需求，故第一步需要想法扩展单片机的 I/O 口管 脚资源。在此，我选择了扩展 I/O 口最典型的芯片 82C55。其可把一组八位 I/O 管脚扩展为 PA、PB、PC 三组管脚，并通过寄存器对各组管脚进行配置， 从而满足了本次设计的要求。 考虑到电梯会有多个按键，而传统的依据单片机自身的 I/O 口布局键盘 的方法显然也是不可行的，故本设计选择了典型的管理键盘的芯片 82C79， 其重要意义不仅在于减轻了单片机 I/O 口的开支负担，而且可以代替单片机 完成各个按键的键值编写工作，单片机只要从其 FIFO 寄存器中直接读取键 值即可得知哪个按键被按下，进而进行相应的操

12、作。 另外，电路板上还有一些扩展的子电路模块，例如 MAX232 串口下载模 块，U 口供电模块等等，当然这些都是方便程序的下载与调试的。并考虑到 电路板的面积与价格问题，一些芯片与二极管、电阻等用的是贴片封装。 2.2 单片机最小系统模块 单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分 功能集成在一块小芯片上， 但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件： CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸 如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚 至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。 单片机最小系统,或者

13、称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片6周口科技职业学院毕业生论文机可以工作的系统。 在本设计中，最小系统应该包括：单片机、晶振电路、复位电路等。如 图 2.1 所示，晶振电路由 C1 与 C2 和晶振组成，晶振是给单片机提供工作信 号脉冲的。它的速率就是单片机的工作速率，简单地说，没有晶振，就没有 时钟周期，没有时钟周期，就无法执行程序代码，单片机就无法工作。并在 晶振的两引脚处接入两个 10pF-50pF 的瓷片电容接地用来削减偕波对电路的 电阻 R11、 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， R12 和开关 RESET 组成，当单片机的复位引脚 RE

14、SET 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。如果 RST 持续为高电平，单片机就 处于循环复位状态。 每次复位后， 单片机的程序都会从第一条开始从新执行。 另外，还额外设计了滤波防干扰电路，由 C13 与 R12 组成，电源先经过它们 再接入单片机的 Vcc，可以有效的减少其中的杂波带来的干扰。 2.3 可编程 I/O 扩展芯片 82C55 模块8255 是 Intel 公司生产的可编程并行 I/O 接口芯片，有 3 个 8 位并行 I/O 口。具有 3 个通道 3 种工作方式的可编程并行接口芯片(40 引脚)。 其各口功 能可由软件选择，使用灵活，通用性强。8255

15、可作为单片机与多种外设连接 时的中间接口电路。其芯片引脚图如图 2.2 所示。7周口科技职业学院毕业生论文VCC 8051 P10 1 DOWN P11 2 P12 3 P13 4 UP P14 5 P15 6 P16 7 P17 8 INT1 13 INT0 12 T1 15 T0 14 VCC 31 C1 20P 19 18 Y RESET 9 11M RD 17 WR 16 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 INT1 INT0 T1 T0 EA/VP X1 X2 RESET RD WR RXD TXD ALE/P PSEN 10 11 30 29 RXD T

16、XD ALE P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27 39 38 37 36 35 34 33 32 21 A0 22 A1 23 24 25 26 27 28 P00P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P3 1 2 3 4 5 6 7 8 9VCC RESET10UFCJ3P20 10K P21 P22 P23 P24 P25 P26 8255cs P27 8279cs+1kR1110kR12C2 GND 20PRESET图 2. 1单片机最小系统图 2.282C55 引脚分布8周口科技职业学院毕业生论文D7D0(data bus)：三态、双向数据线，与 CPU 数据总线连接，用来传送 数据。 (chip select)：片选信号线，低电平有效时，芯片被选中。 A1, A0(port address