《基于单片机的电梯控制系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的电梯控制系统设计（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科生毕业论文（设计）题 目: 基于单片机的电梯控制系统设计 姓 名: 学 院: 工学院 专 业: 自动化 班 级: 学 号: 指导教师: 职称: 副教授 2012 年05月10日目 录摘要- 1 -关键词- 1 -Abstract- 1 -Key words- 1 -0 引言- 1 -01 课题的提出及研究意义- 2 -02 国内外电梯系统技术的发展现状- 2 -03 课题研究的内容- 4 -1 材料与方法- 4 -1.1 软硬件开发环境- 4 -1.1.1 C52的程序开发软件Keil- 4 -1.1.2 proteus硬件仿真软件- 5 -1.2 方案论证- 5 -1.2.1 主控芯片选
2、择- 5 -1.2.2 楼层显示模块- 6 -1.2.3 声音提示模块- 6 -1.2.4 电动机模块- 6 -13 实现单片机控制电梯的主要方法- 6 -2 结果与分析- 7 -2.1硬件设计- 7 -2.1.1 硬件整体设计- 7 -2.1.2 单元模块设计- 8 -2.2 软件设计- 12 -2.2.1 软件运行整体设计- 12 -2.2.2 分析键值设计- 13 -2.2.3 电梯运行方向的判决方法- 14 -2.3 系统测试- 15 -2.3.1 软件调试编译- 15 -2.3.2 硬件仿真- 16 -2.3.3 功能测试- 17 -3 讨论- 18 -31 设计成果- 18 -32
3、 可扩展功能- 18 -33 讨论分析- 18 -致谢- 19 -参考文献：- 20 -附录- 21 -附录一：整体电路图- 21 -附录二：C程序代码- 22 -基于单片机的电梯控制系统设计自动化专业学生 指导教师 摘要：本文介绍了一种采用单片AT89C52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
4、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：AT89C52；单片机；电梯控制系统； C语言The design of the elevator control system based on microcontrollerStudent majoring in automation Tutor Abstract：This paper introduces
5、 a kind of single-chip AT89S52 chips for elevator control system design method, this paper discusses how to use microcontroller program to realize electronic design method, the microcontroller programming function, concise and changeful design method, shorten the development cycle, and make the elev
6、ator control system smaller more powerful.The hardware part is mainly composed of the smallest module of the microcontroller, the elevator button control inside and outside the module, digital display floor modules, light emitting diode display purposes floor module, alarm display modules. Keil soft
7、ware part of the C language program to prepare for simulation debugging with the proteus software. The design of the elevator control system required some basic functions, through the directional buttons to select the direction, through the number keys to select the floor, the digital display real-t
8、ime number of floors, The part of motor control uses H Bridge type circuit to control the DC motor . motor control to lift boxes up and down movement. The hardware design is simple and reliable, combining the software, the basic five elevators running simulation.Key words: AT89C52 devices; microcont
9、roller; elevator control system; the C language0 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,这种系统将逐渐被淘汰。而单片机价格相当便宜，由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完
10、善，更完美的实现设备的升级。01 课题的提出及研究意义电梯是集机械原理应用、电气控制技术、微处理技术、系统工程学等多科学和技术分支于一体的机电设备，它是建筑中永久垂直交通工具。电梯作为生产生活的典型运载工具使用已十分普及，其控制信号类型多，关系复杂，要求的控制性能特别高。随着经济的发展高层建筑越来越多对电梯的运行速度和控制性能也提出了更高的要求。而在我国于八十年代初至九十年代初投入使用的电梯,其中绝大部分采用继电器继电器阵列结构该结构体积大、接线复杂、噪音大、触点易磨损、故障率高、维护工作量大，已无法满足现代社会的需要。自上世纪80年代以来，微机控制系统得到了极大的发展，现已深人到我国工农业生
11、产的各个方方面面，随着电力电子技术和微电子技术的发展,使得以微机为核心的控制系统得到广泛应用。尤其是单片机的开发与应用，其深度和广度越来越大。微机应用于电梯控制系统，与传统的采用继电接触逻辑控制系统相比，具有很大优越性，一方面，它使整个系统的体积减小，可靠性提高，使用寿命延长；另一方面，它还简化了安装调试和维护维修的工作量，使整个电梯的运行成本降低。更突出的优点是微机具有灵活的算术和逻辑运算功能，具有很强的通信和可扩展功能，实现更完善的自动控制。常用的微机控制主要的有两种技术：基于PLC控制和基于单片机控制两大技术。可编程控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机
12、控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机，它有良好的抗干扰性能，适应很多工业控制现场的恶劣环境，所以现在的电梯控制系统主要还是由可编程控制器控制。但是由于PLC的针对性较强，每一台PLC都是根据一个设备而设计的，所以价格较昂贵。而单片机价格相当便宜，也不像PLC那么有针对性，可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。基于单片机控制的电梯可以大大的降低成本而且运行也较可靠，采用单片机来实现老式电梯控制系统的改造无疑是最佳方案。由于单片机具有体积小、线路简单、无噪音、可靠性高、维护方便,是一种少投入、高回报的方案。同时能方便实现多台电梯的群
13、控,并通过通讯接口与楼宇自动化系统联接，实施对电梯的监控。02 国内外电梯系统技术的发展现状在现代社会和经济活动中，电梯已经成为城市物质文明的一种标志。特别是在高层建筑中，电梯是不可缺少的垂直运输工具。电梯作为垂直运输的升降设备，其特点是在高层建筑物中所占的面积很小，同时通过电气或其它的控制方式可以将乘客或货物安全、合理、有效地送到不同的楼层。基于这些优点，在建筑业特别是高层建筑飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了新的发展时期。电梯的存在，使得每幢大型高楼都可以成为一座垂直的城市。在纽约的前世界贸易中心大楼里，除每天有5万人上班外，还有8万人次的来访和旅游，因此250台电梯和75台自动扶梯的设
14、置和正常运行，才使得合理调运人员、充分发挥大楼的功能成为现实。中国第一高楼、坐落在上海浦东的金茂大厦，高度420.5m，主楼地上88层，建筑面积220000，集金融、商业、办公和旅游为一体，其中60台电梯、18台扶梯的作用是显而易见的。20世纪初，美国出现了曳引式电梯，钢丝绳悬挂在曳引轮上，一端与轿厢连接，而另一端与对重连接，随曳引轮的转动，靠钢丝绳与曳引轮槽之间的摩擦力，使轿厢与对重作一生一降的相反运动。显然，钢丝绳不用缠绕，因此钢丝绳的长度和股数均不受控制，当然轿厢的载重量以及提升的高度就得到了提高，从而满足了人们对电梯的使用需求。因此，近一百年来，曳引电梯一直受到重视，并发展沿用至今。其具体运行模型如图1所示：123 图1 曳引式电梯示意图1轿厢 2曳引轮 3对重在后来的几十年里，通过变换电动机级数的调速方法来调整电梯运行速度的技术相继研制成功，1933年，世界上第一台运行速度为6 m/s 的电梯被安装在美国纽约的帝国大厦。第二次世界大战后，建筑业的发展促使电梯进入了高峰发展时期，代表新技术的电子技术被广泛应用于电梯领域的同时，陆续出现了群控电梯、超高速电梯。随着电力电子技术的发展，晶闸管变流装置越来越
