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1、安 徽 工 程 大 学 机 电 学 院课程设计说明书 课程设计名称 ： 电子课程 设计 课程设计题目 ： 电梯控制 指 导 老 师 ： 郭慧 专 业 班 级 ： 电气2124班 学 生 姓 名 ： 訾化东 学 号 ： 312107040444 起 始 日 期 ： 2014年6月27日 总 评 成 绩 ： 课 程 设 计 任 务 书电梯控制设计三层电梯控制器。已知每层楼有上、下开关，电梯到达与否的位置检测传感器。电梯内有1、2、3个电梯层按钮，以及开门、关门按钮。要求：正确控制电梯的运行，每楼层能显示电梯所处当前楼层位置。指导老师（签名） 年 月 日 前言电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种
2、垂直运输工具。多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯。在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。据统计,美国每天乘电梯的人次多于乘载其它交通工具的人数。当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一。追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。当时有个叫阿基米德的人设计出-人力驱动的卷筒式卷扬机。1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而又在英国出现水压梯。1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。1900年还出现了第一台自动扶梯
3、。1949年出现了群控电梯,首批46台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。1971年集成电路被应用于电梯。第二年又出现了数控电梯。1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。实际上，电梯是根据外部呼叫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要求的，因此，电梯控制系统应采用随机逻辑控制方
4、式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器取代微机实现信号控制。从控制方式和性能上来说，这两种方法并没有太大的区别。而采用PLC可靠性高，程序设计方便灵活。前言太多，适量删减目录一、 绪论11.设计方案12.设计原理13.总体框图1二、 输入模块电路设计21.优先编码器74LS14822.输入模块电路4三、比较模块电路设计51.比较器74LS8552.比较及开门关门控制电路6四、计数模块电路设计71.计数器74LS19272.计数模块电
5、路8五、 脉冲101.NE555102.定时及方波信号发生电路12六、显示模块电路设计13七、运行状态图14八、元件清单列表17九、 设计总结18十、 参考文献19“一、二。”改为“第一章。”，且“元件清单、设计总结、参考文献”前，不需要写章节一、绪论1设计方案：系统的时钟脉冲信号是由555定时器接成的多谐振器。时钟信号通过一定与门和与非门输入计数器74LS192，控制其加减计数。系统的开关控制电路是由JK触发器和与非门构成，控制信号灯的工作状态。系统的核心电路是由编码器74LS148，数据比较器74LS85，同步可加减计数器74 LS192,译码器74LS48和一定的门电路组成，实现对电梯的
6、上升和下降的控制。2设计原理：系统的信号灯控制部分是由开关和JK触发器构成，开关先接高电平，按下开关时，给了一个低电平触发信号输入给JK触发器使其锁存低电平信号，从而使信号灯一直亮直到信号结束。系统的核心部分是由编器74LS148，数据比较器74LS85，同步十进制可逆计数器74 LS192,译码器74LS48和一定的门电路组成。按下开关时，产生的低电平信号由JK触发器传给74LS148编码器，产生后的编码输入74LS85数据比较器，通过与74LS192输出的数比较，产生的号再连接时钟信号通过一定的门电路输入74LS192计数器，控制计数器的加减，从而实现电梯的上升与下降。系统的时钟信号是由5
7、55定时器接成多谐振荡器。时钟信号通过一定与门和与非门输入计数器74LS192，控制其加减计数。3总体框图:输入模块开关门控制比较模块脉冲计数模块显示模块 图1-1电梯控制系统电路的组成框图二、输入模块电路设计1、优先编码器74LS14874LS148为8线3线优先编码器。它允许多个输入信号同时有效，但只对一个优先级最高的输入信号进行编码。74LS148工作原理如下： 该编码器有8个信号输入端，3个二进制码输出端。此外，电路还设置了输入使能端ST非，输出使能端YS和优先编码工作状态标志YEX非。 当ST非=0时，编码器工作；而当ST非=1时，则不论8个输入端为何种状态，3个输出端均为高电平，且
8、优先标志端和输出使能端均为高电平，编码器处于非工作状态。这种情况被称为输入低电平有效，输出也为低电来有效的情况。当ST非为0，且至少有一个输入端有编码请求信号（逻辑0）时，优先编码工作状态标志YEX非为0。表明编码器处于工作状态，否则为1。由功能表可知，在8个输入端均无低电平输入信号和只有输入0端（优先级别最低位）有低电平输入时，Y2Y1Y0的非均为111，出现了输入条件不同而输出代码相同的情况，这可由YEX非的状态加以区别，当YEX非1时，表示8个输入端均无低电平输入，此时Y2Y1Y0的非=111为非编码输出；YEX非0时，Y2Y1Y0的非=111表示响应输入0端为低电平时的输出代码（编码输
9、出）。YS只有在ST非为0，且所有输入端都为1时，输出为0，它可与另一片同样器件的ST非连接，以便组成更多输入端的优先编码器。 从功能表不难看出，输入优先级别的次为7，6，0。输入有效信号为低电平，当某一输入端有低电平输入，且比它优先级别高的输入端无低电平输入时，输出端才输出相对应的输入端的代码。例如5为0。且优先级别比它高的输入6和输入7均为1时，输出代码为010，这就是优先编码器的工作原理。74LS148管脚图：图2-1 74LS148管脚图表2-1 74LS148 8线3线二进制编码器真值表2、输入模块电路 图2-2 输入模块电路这个电路的工作原理过程：当拨动任一楼层开关时，发光二极管导
10、通，每一楼层的不同颜色的指示灯随之点亮；74LS148的选通输入端ST的非=0，使之处于工作状态。当把开关S置于SW1时，优先编码器处于工作状态，即显示器处于等待工作状态，等待输入端的信号输入，当开关接高电平时，74LS148的输出A2A1A0的非=100，YEX的非=0，经RS锁存后，CTR=1，BI的非=1，Q4Q3Q2 =011，经74LS148译码后，显示器显示为3。此外，CTR=1，使74LS148的ST的非为高电平，74LS148处于禁止工作状态，封锁其他按键的输入。当按键松开即按下时，74LS148的YEX的非为高电平， 但由于CTR维持高电平不变，所以74LS148仍处于禁止状
11、态.三、比较模块电路设计1、比较器 74LS8574LS85为4位数值比较器。 图3-1 74LS85管脚引线图 表3-1 74LS85功能表74LS85工作原理如下：两个4位数的比较是从A的最高位A3和B的最高位B3进行比较，如果它们不相等，则该位的比较结果可以作为两数的比较结果。若最高位A3=B3，则再比较次高位A2和B2，余类推。显然，如果两数相等，那么，比较步骤必须进行到最低位才能得到结果。真值表中的输入变量包括A3与B3、A2与B2、A1与B1、A0与B0和A与B的比较结果。其中A和B是另外两个低位数，IAB、IAB时，QAB=1;当AB时，QAB=0;当A=B时，QAB=0;四、计
12、数模块1、计数器74LS19274LS192具有下述功能： 异步清零：CR=1，Q3Q2Q1Q0=0000 异步置数：CR=0，LD=0，Q3Q2Q1Q0=D3D2D1D0保持： CR=0，LD=1，CPU=CPD=1,Q3Q2Q1Q0保持原态 加计数：CR=0, LD=1，CPU=CP，CPD=1，Q3Q2Q1Q0按加法规律计数 减计数：CR=0, LD=1，CPU=1，CPD= CP，Q3Q2Q1Q0按减法规律计数74LS192是双时钟方式的十进制可逆计数器。 CPU为加计数时钟输入端，CPD为减计数时钟输入端。LD为预置输入控制端，异步预置。 CR为复位输入端，高电平有效，异步清除。 CO为进位输出：1001状态后负脉冲输出 BO为借位输出：0000状态后负脉冲输出。74LS192真值表 输入 输出MRP3P2P1P0Q3Q2Q1Q01000000dcbadcba011 加计数011减计数 表4-1 74LS192真值表 4-1 74LS192管脚图2、计数模块电路可逆计数模块：用芯片74LS192
