单片机的电梯控制器设计
目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 现状及发展趋势 2
1.3 设计目的 3
2 系统总体设计 4
3 硬件设计 4
3.1 引言 4
3.2 单片机型号选择 5
3.3 硬件实现及单元电路设计 5
4 软件设计 10
4.1 主程序流程图 10
4.2 工作原理 11
5 系统调试 12
5.1 软件调试 12
5.2 硬件调试 12
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
附录A 硬件原理图 17
附录B 硬件实物图 18
附录C 仿真图 19
附录D 主程序代码 20
1 绪论
1.1 课题背景
我国汉朝历史上，便出现了“电梯”的雏形——辘轳，辘轳是一种用来打水的运输工具，可以利用支架，绳子等部件将深井里面的水运输到地面上，以供人们饮用和使用。辘轳的原理便是最原始的起重装置，利用滚筒的转动来实现物件的上下运输。在近代，电梯同样也是由绳索，滑轮，轿厢等部分组成，但是，一开始的升降工具的动力并不是电力，大多数使用的是人力或者畜力来提供动力，完成上下运输人员或货物。
为了更加的节省人力、物力还有时间，升降工具的发展也是在如火如荼地进行着。十九世纪初，当瓦特发明的蒸汽机的轰然出现，在西方很多国家便开始将升降机的动力由人力畜力逐渐改变成蒸汽机来控制。虽然升降工具随着时代在不断改进和完善，但是被各界普遍认可的升降机并没有出现，直到十九世纪五十年代， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
美国人奥的斯发明的第一台安全升降机诞生！
电梯，顾名思义，需要用到电力驱动作为电梯的动力，在十九世纪八十年代末，开始将电力作为驱动升降机的能源，真正意义上的电梯才算现世。然而电梯的电力驱动方式，也是随着时代有着翻天覆地的变化。世界各地的工程师们，将电力也尽量充分的利用，直流到交流，到变频等等，电力在电梯上也是运用的淋漓尽致，从最初的直流电机驱动方式，到交流电机驱动方式，到后来的交流变压变频调速驱动控制方式，其间，也有利用齿轮的连接来进行电梯变速，也就是直流齿轮调速驱动方式，电梯的运行越来越安全稳定。再有就是电梯的外形，同样也是有着巨大的变化，针对不同电梯需要实现的功能不同，往往电梯的形状会有不一样的变化。比如，挖矿的工人需要从地面上到地面之下进行挖矿作业，这个时候，电梯便只能是“桶状”的，并且最好不需要调频调速，使用齿轮驱动控制的方式，让电梯尽量匀速的将挖矿工人运送到矿区。
正是由于所需要的功能不同，电梯的形状也是各式各样，有扇形的，三角形的，半圆形的，甚至出现整圆形的观光电梯，这便使得身处电梯内部的乘客们的视野不再有了死角。最后便是电梯的操作控制了，操控方式的变化同样让人觉得很不可思议，最原始的便是用手柄开关来进行控制，后来便出现了按钮控制，这种方式至今仍然很普遍，再往后，就是信号操作控制，集选驱动控制，甚至出现更加高级的人机对话来进行电梯的操作控制。当有的商场或其他地方，由于客流量较大，往往会设置多台电梯的时候，同样也实现了并联控制电梯以及电梯的智能群控等等。电梯的种种变化都是我们始料未及的。当然最重要的一点，电梯安全也是做的越来越好，对于实现电梯上下行的安全的承诺，世界上所有工程师都是秉着高度负责的态度来进行研发创新。总的来说，电梯的发明创造，为整个世界都是作出了卓越的贡献，电梯已然成为如今生活工作中不可缺少的运输工具之一。
1.2 现状及发展趋势
现如今，很多城市都有着各种各样的建筑物：商业大厦，酒店建筑，办公大楼，游乐场所，人们的住宅大楼，宾馆等等。当然，这些较高的大楼，都有一个非常重要的部分：电梯。正是有了电梯，建筑物才可以建造的更加高耸，同样也节省了人们大量的时间。然而，电梯的发展状况并不是特别的令人满意。近些年，有关电梯出现问题导致严重后果的新闻屡见不鲜，商场的扶手电梯踩踏处发生凹陷，致使乘客出现伤亡事故；商场的垂直电梯，电梯还没有到达目的楼层，电梯轿厢的门却已经异常开启，致使没有注意的乘客跌落至电梯运行井道出现死亡事故；乘客尚未完全进入电梯，电梯轿厢的门就要关闭，致使乘客受伤等等。所以，电梯发展最重要的一点：安全问题，必须要不断完善，加以改善，努力达到电梯出现零事故。
当然，电梯的安全虽然出现问题，但是，在安全角度上来说，电梯的发展还是非常卓越的。比如，直流控制电梯调速性能好，调速范围大等特点，使得乘客乘坐电梯时的舒适性有了大大的提高，但是这就需要直流电源和电机维护，这就使得电梯的运行不够环保，还有就是运行周期大大缩短，需要定期的进行维护，以免电梯出现故障，导致意外发生。交流变频调速电梯具有良好的调速性能和优越的舒适感；并且非常的节能，驱动的设备比较小，乘客乘坐的时候噪音很小，这也从一方面提高了人们的舒适性，体现出了以人为本的理念；另外，这种驱动控制方式具有较高的平层精度性，电梯到达目标楼层时，比较稳定，可靠性高，综上所有交流变频调速电梯的优点，使得这种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
电梯成为当代电梯行业的主流产品。
电梯的安全问题是前提，是重中之重，只有解决了电梯安全问题，才可以进行电梯的多功能性发展与研究。当电梯的运行足够安全时，电梯的控制方式也是有了巨大的革新，特点也是非常的突出。电梯的发展方向之一：绿色化。在到处都在提倡环保的时代，每行每业都在尽力做到拥有环保意识，绿色出行，绿色生活。从开始的电力拖动，消耗大量的资源，到后来的交流变频调速控制，努力做到节省资源，而是将拥有的资源以最大的效率来进行使用，这并不只是简单的节省材料，而是为了大局考虑，为子孙后代留下更多的资源。电梯的发展方向之二：降低能耗。电梯材料与材料之间的摩擦力是不可避免的，但是，如果利用合理的材料搭配，能耗是可以减少的，就比如说，使用超导体的磁悬浮列车虽然很难实现，但是这是一种想法，理论上却是完全可以实现的，缺少的只是合适的材料或者新能源。同理，如果电梯的运行使用合理的对重还有平衡重，同样也是会大大降低能源的消耗。另外，还有一种节能方案，便是利用软件仿真控制，比如将电梯运行时的加速、匀速以及减速，设置为参数，也就是说将电梯控制系统的电梯运行速度、加速度和加速度曲线来描述，即随着行驶距离的变化或速度的变化，或随着轿厢内部承受重量的变化而变化。通过一些仿真软件来进行模拟调试和控制，便可以确定出电梯在不同的楼层之间的最佳运行曲线，这种方式也可以很大程度上减少能源损耗。有一种很好的方法就是利用太阳能，太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，只需要将电梯机房设计在高楼顶层的天台上，吸收太阳能转化为电能供电梯使用，这也是一种可以将能源节省到极致，利用到极致的方式。电梯的发展方向之三：智能化。电梯适用的人群也是用普通大众转向更多的不方面的人群，所以智能化的电梯的发展同样也是迫在眉睫，当有的商场或宾馆有多台电梯同时运行的时候，电梯的群控显得非常重要还有方便，按下一个按键，可以同时控制多台电梯，电梯便会检测出乘客按下按钮所在楼层，这样距离乘客最近的一部电梯就会优先到达乘客所在楼层，极大地方便了乘客的同时，也节省了时间。这种以人为中心的设计理念，将会给电梯的发展带来更大的变化与革新，更加的改善其安全性，稳定性以及舒适性，从而使得电梯的服务质量越来越高。
1 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 现状及发展趋势 2
1.3 设计目的 3
2 系统总体设计 4
3 硬件设计 4
3.1 引言 4
3.2 单片机型号选择 5
3.3 硬件实现及单元电路设计 5
4 软件设计 10
4.1 主程序流程图 10
4.2 工作原理 11
5 系统调试 12
5.1 软件调试 12
5.2 硬件调试 12
结 论 14
致 谢 15
参 考 文 献 16
附录A 硬件原理图 17
附录B 硬件实物图 18
附录C 仿真图 19
附录D 主程序代码 20
1 绪论
1.1 课题背景
我国汉朝历史上，便出现了“电梯”的雏形——辘轳，辘轳是一种用来打水的运输工具，可以利用支架，绳子等部件将深井里面的水运输到地面上，以供人们饮用和使用。辘轳的原理便是最原始的起重装置，利用滚筒的转动来实现物件的上下运输。在近代，电梯同样也是由绳索，滑轮，轿厢等部分组成，但是，一开始的升降工具的动力并不是电力，大多数使用的是人力或者畜力来提供动力，完成上下运输人员或货物。
为了更加的节省人力、物力还有时间，升降工具的发展也是在如火如荼地进行着。十九世纪初，当瓦特发明的蒸汽机的轰然出现，在西方很多国家便开始将升降机的动力由人力畜力逐渐改变成蒸汽机来控制。虽然升降工具随着时代在不断改进和完善，但是被各界普遍认可的升降机并没有出现，直到十九世纪五十年代， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
美国人奥的斯发明的第一台安全升降机诞生！
电梯，顾名思义，需要用到电力驱动作为电梯的动力，在十九世纪八十年代末，开始将电力作为驱动升降机的能源，真正意义上的电梯才算现世。然而电梯的电力驱动方式，也是随着时代有着翻天覆地的变化。世界各地的工程师们，将电力也尽量充分的利用，直流到交流，到变频等等，电力在电梯上也是运用的淋漓尽致，从最初的直流电机驱动方式，到交流电机驱动方式，到后来的交流变压变频调速驱动控制方式，其间，也有利用齿轮的连接来进行电梯变速，也就是直流齿轮调速驱动方式，电梯的运行越来越安全稳定。再有就是电梯的外形，同样也是有着巨大的变化，针对不同电梯需要实现的功能不同，往往电梯的形状会有不一样的变化。比如，挖矿的工人需要从地面上到地面之下进行挖矿作业，这个时候，电梯便只能是“桶状”的，并且最好不需要调频调速，使用齿轮驱动控制的方式，让电梯尽量匀速的将挖矿工人运送到矿区。
正是由于所需要的功能不同，电梯的形状也是各式各样，有扇形的，三角形的，半圆形的，甚至出现整圆形的观光电梯，这便使得身处电梯内部的乘客们的视野不再有了死角。最后便是电梯的操作控制了，操控方式的变化同样让人觉得很不可思议，最原始的便是用手柄开关来进行控制，后来便出现了按钮控制，这种方式至今仍然很普遍，再往后，就是信号操作控制，集选驱动控制，甚至出现更加高级的人机对话来进行电梯的操作控制。当有的商场或其他地方，由于客流量较大，往往会设置多台电梯的时候，同样也实现了并联控制电梯以及电梯的智能群控等等。电梯的种种变化都是我们始料未及的。当然最重要的一点，电梯安全也是做的越来越好，对于实现电梯上下行的安全的承诺，世界上所有工程师都是秉着高度负责的态度来进行研发创新。总的来说，电梯的发明创造，为整个世界都是作出了卓越的贡献，电梯已然成为如今生活工作中不可缺少的运输工具之一。
1.2 现状及发展趋势
现如今，很多城市都有着各种各样的建筑物：商业大厦，酒店建筑，办公大楼，游乐场所，人们的住宅大楼，宾馆等等。当然，这些较高的大楼，都有一个非常重要的部分：电梯。正是有了电梯，建筑物才可以建造的更加高耸，同样也节省了人们大量的时间。然而，电梯的发展状况并不是特别的令人满意。近些年，有关电梯出现问题导致严重后果的新闻屡见不鲜，商场的扶手电梯踩踏处发生凹陷，致使乘客出现伤亡事故；商场的垂直电梯，电梯还没有到达目的楼层，电梯轿厢的门却已经异常开启，致使没有注意的乘客跌落至电梯运行井道出现死亡事故；乘客尚未完全进入电梯，电梯轿厢的门就要关闭，致使乘客受伤等等。所以，电梯发展最重要的一点：安全问题，必须要不断完善，加以改善，努力达到电梯出现零事故。
当然，电梯的安全虽然出现问题，但是，在安全角度上来说，电梯的发展还是非常卓越的。比如，直流控制电梯调速性能好，调速范围大等特点，使得乘客乘坐电梯时的舒适性有了大大的提高，但是这就需要直流电源和电机维护，这就使得电梯的运行不够环保，还有就是运行周期大大缩短，需要定期的进行维护，以免电梯出现故障，导致意外发生。交流变频调速电梯具有良好的调速性能和优越的舒适感；并且非常的节能，驱动的设备比较小，乘客乘坐的时候噪音很小，这也从一方面提高了人们的舒适性，体现出了以人为本的理念；另外，这种驱动控制方式具有较高的平层精度性，电梯到达目标楼层时，比较稳定，可靠性高，综上所有交流变频调速电梯的优点，使得这种 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
电梯成为当代电梯行业的主流产品。
电梯的安全问题是前提，是重中之重，只有解决了电梯安全问题，才可以进行电梯的多功能性发展与研究。当电梯的运行足够安全时，电梯的控制方式也是有了巨大的革新，特点也是非常的突出。电梯的发展方向之一：绿色化。在到处都在提倡环保的时代，每行每业都在尽力做到拥有环保意识，绿色出行，绿色生活。从开始的电力拖动，消耗大量的资源，到后来的交流变频调速控制，努力做到节省资源，而是将拥有的资源以最大的效率来进行使用，这并不只是简单的节省材料，而是为了大局考虑，为子孙后代留下更多的资源。电梯的发展方向之二：降低能耗。电梯材料与材料之间的摩擦力是不可避免的，但是，如果利用合理的材料搭配，能耗是可以减少的，就比如说，使用超导体的磁悬浮列车虽然很难实现，但是这是一种想法，理论上却是完全可以实现的，缺少的只是合适的材料或者新能源。同理，如果电梯的运行使用合理的对重还有平衡重，同样也是会大大降低能源的消耗。另外，还有一种节能方案，便是利用软件仿真控制，比如将电梯运行时的加速、匀速以及减速，设置为参数，也就是说将电梯控制系统的电梯运行速度、加速度和加速度曲线来描述，即随着行驶距离的变化或速度的变化，或随着轿厢内部承受重量的变化而变化。通过一些仿真软件来进行模拟调试和控制，便可以确定出电梯在不同的楼层之间的最佳运行曲线，这种方式也可以很大程度上减少能源损耗。有一种很好的方法就是利用太阳能，太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，只需要将电梯机房设计在高楼顶层的天台上，吸收太阳能转化为电能供电梯使用，这也是一种可以将能源节省到极致，利用到极致的方式。电梯的发展方向之三：智能化。电梯适用的人群也是用普通大众转向更多的不方面的人群，所以智能化的电梯的发展同样也是迫在眉睫，当有的商场或宾馆有多台电梯同时运行的时候，电梯的群控显得非常重要还有方便，按下一个按键，可以同时控制多台电梯，电梯便会检测出乘客按下按钮所在楼层，这样距离乘客最近的一部电梯就会优先到达乘客所在楼层，极大地方便了乘客的同时，也节省了时间。这种以人为中心的设计理念，将会给电梯的发展带来更大的变化与革新，更加的改善其安全性，稳定性以及舒适性，从而使得电梯的服务质量越来越高。
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