51单片机的四层箱式电梯改造(附件)【字数：8998】
摘 要本次设计中，介绍电梯的单片机控制系统。系统采用51单片机作为控制核心，控制系统硬件部分由5部分组成包括单片机控制模块、检测模块、显示模块、电机驱动模块、报警模块。机械传动部分包括曳引传动系统。主要介绍电梯的现状和本设计研究的方向，通过控制模块的选型，完成整个设计的控制系统。通过按键而引起的电平信号的变化，来使单片机控制电动机转动。使用传感器检测电梯位置。由单片机控制电梯停在目标楼层。楼层显示部分使用数码管基本达到设计目的。软件部分通过使用汇编语言，主程序初始化，在中断子程序完成例如设置中断，其它的如显示，电机转动控制，传感检测等分别根据其对应的程序完成。此次设计，通过把各个部分程序的结合，实现总体方案设计的所有功能，实现了电梯运转模拟。
目 录
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 3
2.1电梯的组成 3
2.2电梯控制系统组成框图及工作原理 3
2.3总体方案设计与论证 3
2.4 单元电路的设计与论证 4
2.4.1 单片机最小系统 4
2.4.2 电机驱动电路模块 5
2.4.3 报警模块 5
2.4.4 楼层检测模块 5
2.4.5 电梯控制模块的设计 6
2.4.6电梯显示模块的设计 6
2.5 本章小结 6
第三章 电梯传动结构设计 7
3.1传动方案设计 7
3.2.电机的选择 7
第四章 基于单片机的电梯控制系统单元电路的设计 9
4.1 单片机系统 9
4.2各楼层电梯外电路 9
4.3 电梯内电路 10
4.4 控制台电路 10
4.5 楼层检测 11
4.6 电动机驱动 11
4.7 报警部分 12
4.8 本章小节 13
第五章 软件设计 14
5.1 按键查询部分 15
5.2 楼层选择按 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
键功能程序 15
5.3 电机控制部分 18
5.4楼层检测部分 22
5.5 报警部分 22
结 论 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪论
1.1电梯的概述
电梯作为一种人们工作生活中的至关重要的交通运输工具。由于电梯具有安全可靠的，方便省时省力的，还可以节省劳动力，电梯运用范围很广，包括很多高楼建筑例如学校、酒店、大型商场、文娱场所、居民住宅楼、工业仓库等等，所以在当今这个飞速发展的社会，电梯对人类来说是一种必不可少的设备。
自从1854美国人伊莉莎格雷福斯奥的斯发明电梯以来，已经经过了一个半世纪，在这170年以来，电梯的变化由如沧海桑田一般了，但是发明电梯的初衷还在那里呢，很好的改善了人类的生活质量，可以说是电梯是一个划时代的创作。追溯到1854年，第一台电梯就在纽约水晶宫举办的世博会上展示在每一个参加展会的人面前，这是一种史无前例的发明，它并不需要人辅助保持稳定，通过电机和牵引绳把装满货物的升降平台稳定在高空，升降梯没有坠毁，当场引来所有人的瞩目，谁也没想到就这样世界上第一部安全升降梯就在纽约世界博览会上产生了。
随着科技社会的不断发展进步，电梯也在逐步发生变化，一个半世纪以来，电梯类型由直式电梯到斜式扶手电梯，材料更是有轻质的木板到钢筋混凝土，各种金属，而在电梯的系统控制方面层出不穷，从以前的用手柄开关控制、按钮控制到现在的可编程控制，还有单片机控制变得更加的智能化、人性化提升了电梯系统的稳定性，电梯的运输能力加强，扶梯式的电梯出现大大减少了人类出行的时间；各种不同外形的观光电梯丰富了乘客的选择，乘坐电梯的同时还可以欣赏电梯外的风景，使乘客的视线不再封闭。现今，作为世界电梯界的领头羊美国奥的斯公司，不断创新，研发了许多电梯新品，进一步完善了电梯的各种控制系统，使电梯更加的安全可靠。智能门控系统、远程监控、节能环保、降音降噪融合了人类现今发展的精华的各种新型电梯不断地出现在人类眼前，由此冷冰冰的建筑活了起来，充实了人类的生活，把人类带到更加美好的未来。
1901年，在中国上海由外国电梯建造商完成安装了第一部中国现代化电梯，并成功运转。而且，于1932年在天津利顺德酒店，安装的美国奥的斯公司的电梯还处于正常运转的状态。而到了1951年，真正意义上的第一部国产电梯在北京天安门正式安装运行。到了1976年，中国进入改革开放的新时代，中国的电梯行业根据中国的新兴科技发展政策，进入了一段飞速发展的时期赶上国际先进水平。现如今，电梯出现在中国的无论哪一个城市，每一栋建筑。为我国现代化发展提供了有利条件。各式各样的电梯（垂直电梯，斜式扶手电梯等等）为人们提供了很多选择自由和方便。
由目前的发展来看，我国国产电梯的主要趋势都是用可编程控制或者更为精密的单片机控制，也有部分继电控制。
继电控制系统：它的优点是所使用的内部设备比较常见，价格低廉，但是由于反应慢、连接复杂、难于控制易发生事故、能源消耗大、噪音污染大，影响的人们在正常生活体验，所以这种继电控制的电梯逐步被淘汰是必须的。
PLC（可编程控制器）：使用可编程控制器例如西门子的S系列，利用编程和梯形图，简洁明了，控制系统稳定还可以对系统进行更新和拓展，但是现在随着科技发展人工智能的普及化，可编程的智能化稍显不足，价格昂贵也是其原因。
单片机即微型计算机：是一种集CPU ,存储器,定时器，计数器富含多种接口可以实现多种功能的微控制器。作为最经典的51单片机广泛运用于各个领域，用单片机控制作为电梯的控制系统，软件部分使用传统的汇编编程，程序清晰，电梯造价低，适应能力强，方便更新可以进行大型控制，智能化程度高等等各种优势。
本次设计的电梯改造，就是对使用多年的老旧电梯由原来的继电控制、可编程控制变为单片机控制，对电梯进行现代化更新。随着电梯使用，部分老旧电梯已经超过使用年限，由于其继电控制系统老旧无法更新，无法满足社会进步的要求，性能急剧下降，无法满足人们出行的要求。因此，用微计算机（51单片机）改造电梯，可以满足老旧电梯重新运作符合人们的日益变化的要求，现代化的更新保证了人类的安全出行，还有控制系统的实时更新。
目 录
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 3
2.1电梯的组成 3
2.2电梯控制系统组成框图及工作原理 3
2.3总体方案设计与论证 3
2.4 单元电路的设计与论证 4
2.4.1 单片机最小系统 4
2.4.2 电机驱动电路模块 5
2.4.3 报警模块 5
2.4.4 楼层检测模块 5
2.4.5 电梯控制模块的设计 6
2.4.6电梯显示模块的设计 6
2.5 本章小结 6
第三章 电梯传动结构设计 7
3.1传动方案设计 7
3.2.电机的选择 7
第四章 基于单片机的电梯控制系统单元电路的设计 9
4.1 单片机系统 9
4.2各楼层电梯外电路 9
4.3 电梯内电路 10
4.4 控制台电路 10
4.5 楼层检测 11
4.6 电动机驱动 11
4.7 报警部分 12
4.8 本章小节 13
第五章 软件设计 14
5.1 按键查询部分 15
5.2 楼层选择按 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
键功能程序 15
5.3 电机控制部分 18
5.4楼层检测部分 22
5.5 报警部分 22
结 论 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪论
1.1电梯的概述
电梯作为一种人们工作生活中的至关重要的交通运输工具。由于电梯具有安全可靠的，方便省时省力的，还可以节省劳动力，电梯运用范围很广，包括很多高楼建筑例如学校、酒店、大型商场、文娱场所、居民住宅楼、工业仓库等等，所以在当今这个飞速发展的社会，电梯对人类来说是一种必不可少的设备。
自从1854美国人伊莉莎格雷福斯奥的斯发明电梯以来，已经经过了一个半世纪，在这170年以来，电梯的变化由如沧海桑田一般了，但是发明电梯的初衷还在那里呢，很好的改善了人类的生活质量，可以说是电梯是一个划时代的创作。追溯到1854年，第一台电梯就在纽约水晶宫举办的世博会上展示在每一个参加展会的人面前，这是一种史无前例的发明，它并不需要人辅助保持稳定，通过电机和牵引绳把装满货物的升降平台稳定在高空，升降梯没有坠毁，当场引来所有人的瞩目，谁也没想到就这样世界上第一部安全升降梯就在纽约世界博览会上产生了。
随着科技社会的不断发展进步，电梯也在逐步发生变化，一个半世纪以来，电梯类型由直式电梯到斜式扶手电梯，材料更是有轻质的木板到钢筋混凝土，各种金属，而在电梯的系统控制方面层出不穷，从以前的用手柄开关控制、按钮控制到现在的可编程控制，还有单片机控制变得更加的智能化、人性化提升了电梯系统的稳定性，电梯的运输能力加强，扶梯式的电梯出现大大减少了人类出行的时间；各种不同外形的观光电梯丰富了乘客的选择，乘坐电梯的同时还可以欣赏电梯外的风景，使乘客的视线不再封闭。现今，作为世界电梯界的领头羊美国奥的斯公司，不断创新，研发了许多电梯新品，进一步完善了电梯的各种控制系统，使电梯更加的安全可靠。智能门控系统、远程监控、节能环保、降音降噪融合了人类现今发展的精华的各种新型电梯不断地出现在人类眼前，由此冷冰冰的建筑活了起来，充实了人类的生活，把人类带到更加美好的未来。
1901年，在中国上海由外国电梯建造商完成安装了第一部中国现代化电梯，并成功运转。而且，于1932年在天津利顺德酒店，安装的美国奥的斯公司的电梯还处于正常运转的状态。而到了1951年，真正意义上的第一部国产电梯在北京天安门正式安装运行。到了1976年，中国进入改革开放的新时代，中国的电梯行业根据中国的新兴科技发展政策，进入了一段飞速发展的时期赶上国际先进水平。现如今，电梯出现在中国的无论哪一个城市，每一栋建筑。为我国现代化发展提供了有利条件。各式各样的电梯（垂直电梯，斜式扶手电梯等等）为人们提供了很多选择自由和方便。
由目前的发展来看，我国国产电梯的主要趋势都是用可编程控制或者更为精密的单片机控制，也有部分继电控制。
继电控制系统：它的优点是所使用的内部设备比较常见，价格低廉，但是由于反应慢、连接复杂、难于控制易发生事故、能源消耗大、噪音污染大，影响的人们在正常生活体验，所以这种继电控制的电梯逐步被淘汰是必须的。
PLC（可编程控制器）：使用可编程控制器例如西门子的S系列，利用编程和梯形图，简洁明了，控制系统稳定还可以对系统进行更新和拓展，但是现在随着科技发展人工智能的普及化，可编程的智能化稍显不足，价格昂贵也是其原因。
单片机即微型计算机：是一种集CPU ,存储器,定时器，计数器富含多种接口可以实现多种功能的微控制器。作为最经典的51单片机广泛运用于各个领域，用单片机控制作为电梯的控制系统，软件部分使用传统的汇编编程，程序清晰，电梯造价低，适应能力强，方便更新可以进行大型控制，智能化程度高等等各种优势。
本次设计的电梯改造，就是对使用多年的老旧电梯由原来的继电控制、可编程控制变为单片机控制，对电梯进行现代化更新。随着电梯使用，部分老旧电梯已经超过使用年限，由于其继电控制系统老旧无法更新，无法满足社会进步的要求，性能急剧下降，无法满足人们出行的要求。因此，用微计算机（51单片机）改造电梯，可以满足老旧电梯重新运作符合人们的日益变化的要求，现代化的更新保证了人类的安全出行，还有控制系统的实时更新。
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