课程设计电梯控制系统

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1、A1 系统描述1 功能描述本电梯系统用来控制一台运行于一个具有 N 层的大楼电梯，它具有上升、下降、开门、关 门、载客的基本功能。大楼的每一层都有：(1) 两个指示灯 这两个指示灯分别用于指示当前所在的层数和电梯的当前状态(上行、 下行或停止)；(2) 电梯锁 用于将本层的电梯门锁住，并使本楼层的电梯按钮失效，电梯里相应的按 钮也失效，使得电梯不能也不可能停在本层；(3) 按钮 除了第一层和顶层，每一层都有两个按钮(上行、下行)，乘客可以呼叫上楼 或下楼，顶楼只有一个下楼按钮，而第一层只有一个上楼按钮。电梯里面具有：(1) 标示从“1”到“N”的N个按钮，用于让乘客选择所要的层数；( 2 )

2、关门按钮 当乘客按下此按钮时，电梯门如果开着将关上，否则不执行任何操作；( 3) 开门按钮 当乘客按下此按钮时，电梯如果停在某一层，电梯门将打开，否则不执 行任何操作；(4) 超重测试和警报装置 电梯的地面有超重感应装置，当电梯载重达到某一个值时， 电梯“超重警报铃”发出超重警报，并且不执行关门命令。2关键实现方法描述用“最大距离循环”来说明电梯的运行方式。也说是说，电梯处于上行状态时就一直上行直 到不再有上行任务，电梯处于下行状态时就一直下行直到不再有下行任务。当电梯正在上行时，如果上行队列的队列头改变时，系统将同时将这个新的队列头发送给电 梯作为它的新目的地。有两种原因引起队列头的改变。(

3、1) 新的请求插入到上行队列头。(2) 电梯到达某个楼层将这个楼层的请求从上行队列的队列头删除，后继的更高楼层号 成为对列头。当电梯正在下行时，如果下行队列的队列头改变时，系统将同时将这个新的队列头发送给电 梯作为它的新目的地。有两种原因引起下行队列头的改变。(1) 新的请求插入到下行队列头。(2) 电梯到达某个楼层将这个楼层的请求从下行队列的队列头删除，后继的更高楼层号 成为对列头。在电梯上行过程中，当上行队列中没有比电梯当前所在的楼层更高的楼层号时，发送电梯目 的地的开始从下行队列中取得。同样，在电梯下行过程中，当下行队列中没有比电梯当前所 在的楼层更低的楼层号时，发送电梯目的地的开始从上

4、行队列中取得。如此反复，当两个队 列中都没有数据时，电梯暂停。当电梯到达某层时，此层的所有请求按钮全部复位(包括楼层和电梯里的按钮)，电梯门自 动开启，在一段时间内如果乘客没有按下开门或关门的按钮，电梯将自动关门。为A保证电用例的模安全周壬何不安全的情况下，紧急制动就会被促发，电梯被强制停止。1 角色识别根据前面系统的描述，可以确定与该系统交互的两个角色：电梯管理员( elevatormanager)和乘客(passenger),其中乘客是电梯的主要使用者，电梯管理员的责任角色：乘客角色职责：乘电梯上下楼开电梯门关电梯门角色识别问题：(1) 使用系统主要部分(2) 对系统运行结果感兴趣角色：电

5、梯管理员 角色职责：开电梯锁关电梯锁处理电梯紧急事故 角色识别问题：(1) 维护管理，保持系统正常运行(2) 对系统运行结果感兴趣图 A12 用例识别在角色的基础上，可以确定系统的用例，做法是针对每一个角色考查它要求系统 提供的功能，它使用系统的哪些功能，经过分析，可得到如下的用例。乘客相关的用例： 按下某楼层的上行按钮(go up stair)。 按下某楼层的下行按钮(go down stair)。 按下某电梯内的某一层楼按钮(go to floor request) o 按下关门按钮 (close door)。 按下开门按钮(open door)。 超重测试( overweight tes

6、t)。电梯管理员的用例： 锁住某层电梯锁(lock floor) o 打开某层电梯锁(open floor) o 用例的描述如下：用例1按下某楼层的上行按钮(go up stair)(1) 乘客按下第M层的上行按钮。(2) M 被插入到上行队列的合适位置。(3) 如果 M 被插到上行队列头。 如果电梯正处于上行状态。将M发送给电梯作为目的地。 如果电梯处于停止状态。将M发送给电梯作为目的地。( 4)电梯到达此楼层。(5) 电梯自动打开门(用例9)。(6) 乘客进入电梯。(7) 超重测试(用例6)。用例2按下某楼层的下行按钮(go down stair)。(1) 乘客按下第M层的下行按钮。(2)

7、 M 被插入到下行队列的合适位置。(3) 如果M被插到下行队列头。 如果电梯正处于下行状态。将M发送给电梯作为目的地。 如果电梯处于停止状态 将M发送给电梯作为目的地。(4) 电梯到达此楼层。（5）电梯自动打开门（用例 9）。（6）乘客进入电梯。（7）超重测试（用例 9）。用例3按下电梯内的某一楼层按钮（go to floor request）（1）乘客按下电梯内 L 层的按钮。（2）如果被按下的楼层号L比电梯当前所在的楼层号高 将此楼层号插入到上行队列的合适位置。 如果L被插入到上行队列头。 如果电梯正处于上行状态。将 L 发送给电梯作为电梯的目的地。（3）如果被按下的层号L比电梯当前所在的

8、楼层低。 将此楼层号L插入到下行队列的合适位置。 如果L被插入到下行队列头。 如果电梯正处于下行状态。将 L 发送给电梯作为目的地。（4）电梯到达目的楼层。（5）电梯自动开门（用例 9）。用例4按下关门按钮（request close door）（ 1）如果电梯门关着。保持电梯门关闭状态。（2）如果电梯门开着。关闭电梯门。用例 5 按下开门按钮（ request open door）如果电梯停在某一层。 如果电梯门关着。打开电梯门。 如果电梯门开着。保持电梯门开状态。用例 6 超重测试（ overweight test）（1）乘客进入电梯。（2）如果电梯超重感应装置检测到超重。 电梯发出超重警

9、报，并拒绝关闭电梯门。 乘客走出电梯。 电梯解除超重警报，并允许关闭电梯门。用例7锁住某层电梯锁（lock floor） 此层的楼层请求按钮和电梯内的楼层按钮失效。用例8打开某层电梯锁（open floor）此层的楼层请求按钮和电梯内的楼层按钮恢复正常。用例9自动打开电梯门（auto open door）（1）电梯到达某楼层。（2）电梯自动开门。用例10自动关闭电梯门（auto close door）（1）电梯门打开的状态达到设置的时限。（2）关闭电梯门。A3类模型根据分析，我们可以得到下面这些类。乘客类(Passenger)、管理员类(Manager)、电梯类(Elevator)、电梯门类(

10、ElevatorDoor)、 楼层的上行请求按钮类(Go Up Request)、楼层的下请求按钮类(Go Down Request)、电梯 里的楼层按钮类(Go To Floor Request)、楼层锁类(lock)、指示灯类(Indicate Light)、 队列类(Queue)、定时器类(Timer)、异常处理类(Expection)。ManagerLockFloor()OpenFloor()3. 电梯类(Eleva tor)属性State表示电梯的状态(停止、上行、下行)，Position表示电梯所在的楼层 (1-N), IsOverWeight标识电梯是否超重，IsNormal用于

11、标识电梯是否正常。方法Start Up(Floor)表示启动电梯上行到Floor层，St ar tDown(Floor)表示启动电 梯下行到F loor层，St op表示电梯停下来，Warn ()启动电梯超重警报，CancelWarn 取消电梯超重警报。ElevatorStatePositionIsOverWeightIsNormalStartUp(Floor) StartDown(Floor)Stop () Warn()CancelWarn ()4. 梯门类(ElevatorDoor)属性State表示电梯门的状态(开或关)，方法Open ()表示打开电梯门，Close()表 示关闭电梯门。

12、5. 楼层的上行请求按钮类(Go Up Request)、楼层的下行请求按钮类(Go Down Request)、 电梯里的楼层按钮类(Go To Floor Request)属性State表示按钮是否已经被按下，Enabled表示按钮是否能用(如果被管理员锁 住就不能用)，OnFloor表示按钮对应的楼层号，方法Press()表示按下按钮，Reset() 表示复位按钮，6. 指示灯类(Indica te Ligh t)指示灯分为楼层指示灯和电梯状态指示灯，其中State属性表示指示灯的状态(亮或 灭)。楼层指示灯有Show(Floor)方法用于显示电梯所在楼层数，电梯状态指示灯有 Show(

13、UporDown)方法用于显示电梯上行或下行。7. 楼层锁类(lock)属性State表示楼层锁的状态(关或开)，OnFloor表示锁所在的楼层数，方法0n() 表示开锁，Off ()表示关锁。队列类用于创建上行和下行队列， IsEmpty 属性表示队列是否为空， 方法 Insert(Elevator) 用 于 插 入 元 素 ， DeleteHead() 方 法 用 于 删 除 队 列 头 元 素 ， Send(HeadElement)用于将队列头发送给电梯。9. 定时器类( Timer)Time属性用于设置定时的时间长，StartTimer()方法用于启动计时，当计时结束时执行 Doing

14、()方法并停止计时。10.异常处理类(Expection)Type属性用语标识发生的异常类型，Source记录异常源，Doing()方法用于当发生异 常时做出的处理。实训内容实训内容一 绘制电梯图形实训目的(1)学会使用 Java.awt 包中的 Graphics 类控制和显示用户自定义界面成分，如字体、颜色和图形。(2) 掌握简单的图形动画效果。 实训要求创建Applet程序，实现土 5-1 (a)所示简单的电梯二维图形，并当单击“开门“、 “关门”按钮时实现图形上的关门、开门动作。如图5-1 (b)就是单击开门后正在 开门的过程中。实训指导java.awt 包提供了控制字体的 Font 类

15、、控制颜色的 Color 类。通过这两个类的属性的 设置可以实现对界面上的字体和颜色的控制。如 closeDoor.setFont(new Font(“TimesRoman”,Font.BOLD,12); 这个语句将 closeDoor 上显示的文字颜色设置成红色。Java.awt包还提供了用户绘图操作的类Graphics，其中包括了许多绘制文字和图形的 相关方法。使用 Graphics 类可以绘制线、圆和椭圆、矩形和多边形、显示图像、动画和各 种字体。如 draeLine(int xl,int y1,int x2,int y2),在坐标(xl,yl)、(x2,y2)之间画一条直线。drawRect(int x,int y,int width,int height)方法和 fillRect(int x,int y,int width,int height)方法 分别用当前颜色在指定位置绘制一个矩形框和一个填充的矩形，其中参数x,y分别是矩形的 左