基于单片机的电梯智能控制系统设计与实现(附件)【字数：8592】
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的背景及意义 1
1.2国内外发展状况 1
1.3本文的内容及安排 2
第二章 系统方案设计 3
2.1系统总体结构设计 3
2.2硬件设计 3
2.2.1单片机简介 3
2.2.2主控芯片的选型 4
2.2.3发光二极管及独立按键 6
2.3单片机开发工具仿真简介Keil 简介 7
第三章 硬件实现及单元电路设计 8
3.1单片机最小系统单元 8
3.2电机运行单元 8
3.3电梯内部显示报警模块 9
3.4电梯内部键盘操作单元 9
3.5召梯电路操作单元 10
3.6电路总图 11
第四章 系统软件设计方案 12
4.1主程序 12
4.2内部按键扫描流程 13
4.3系统调试 14
4.3.1Keil编程 14
4.3.2Proteus仿真 15
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
附录A 程序清单 21
第一章 绪论
1.1课题研究的背景及意义
由于社会日新月异的发展,高楼大厦的不断崛起,电梯已经成为我们日常生活中非常重要的一种垂直运输工具,它不仅可以保障一整座大楼的正常运行,还能给许多行动不便的人们带去福利。智能电梯系统涉及电子技术、电力技术、土木工程、微机技术等多个科学技术领域。电梯有多种类型,但最常见的是电力牵引和钢丝绳拖曳结构。
此次课题研究的是基于单片机的电梯智能控制系统设计。电梯在人们的日常生活中占有着非常重要的地位,货物的输送和人们的出行都离不开电梯的运送。如今,不仅仅是高层建筑需要合理配套的电梯设备,随着老龄化趋势的不断出现,低层住宅的电梯需求也越来越大。在我国,几乎每个城市,每个建筑都装有电梯设备,智能电梯为我们的生活带来了很多实实在在的好处,也为我国现代化的建设与发展提供了强大的保障。
1.2国内外发展状况 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
1889年,美国拥有世界上第一台由动力机驱动的电梯,并成功地安装在纽约的德玛利斯大厦中,这标志着电梯的诞生。在二十世纪初,美国发明了曳引电梯。曳引电梯具有很高的地位,至今仍得到发展和应用。在随后的几十年中,理想的是开发了用于调节电梯速度的可变电动机系列技术。1933年,纽约帝国大厦安装了第一台电梯,速度为每秒六米。第二次世界大战后,群电梯和超高速电梯相继出现。随着各种科学技术的不断发展,复杂的电梯系统得到了简化,性能提高了。同时,电压调节调速系统的成熟应用,明显提高了交流电梯调速性能。20世纪80年代,出现了交流变频VVF电梯,开创了电梯曳引的新领域。1993年,日本生产了世界上速度最快的电梯,达到十二米每秒的速度,结束了支流电梯专用高速电梯的历史。
在中国最早的电梯安装在1901年，它是由奥的斯公司在上海安装的。天津顺德酒店的电梯也由奥的斯公司安装，旅馆的电梯一直在运转。我国电梯大多采用继电器、可编程逻辑控制器PLC和单片机控制。继电接触系统的电路设计简单易懂,而且操作方便,价格实惠,常用于一些基础小家电,但是电器的反应速度慢、耗能较高,噪音很大、容易出现故障问题、可靠性能不好。PLC控制则采取了许多措施应对各种干扰项,保证电梯的性能可靠,而且它的可编程指令方便掌握与修改。用PLC控制来实现电梯的基本操作是没有问题,但是如果想要电梯能够更加智能化,令人感到十分舒适与可靠,PLC则有些勉强。因此,单片机由于其优良的性能,已成为电梯智能控制系统的最佳控制方法。
1.3 本文的内容及安排
本文目标在于设计电路来模拟4层电梯的运行，我们应该设置电梯的每一层按键，使每按一个按键有相应的二极管指示。与此同时，电梯具有向上和向下指示的功能，同时能显示到了哪一层，电梯无人时，应默认停在第一层，以便乘客使用。因此需要自行构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现。
第二章 系统方案设计
2.1系统总体结构设计
该系统采用AT89C52单片机作为智能电梯控制系统的核心控制单元。根据分层设计理论,该设计可分为单片机最小系统单元、电机运行单元、轿厢电路单元、召梯电路操作单元[6]。
由于此次设计是用单片机进行编程来实现四层电梯的智能控制,所以为了各种乘客的不同需求都能够得到满足,电梯的每一个楼层都应该有电梯控制按钮,与此同时,不管是电梯外部的操作显示部分,还是内部操作显示部分,它应该具有更人性化的设置,例如按钮按下在哪个层上,它会点亮指示的发光二极管,绿色发光二极管代表电梯上行,黄色LED代表电梯向下,有七段数字显示的发光二极管表示楼层号。把这些器件连接在一起实现电梯功能则需要高效的芯片来控制,它们相互之间的连接就构成了系统总体结构的设计部分。其系统框图如图21所示。
图21 系统总体方框图
2.2硬件设计
2.2.1单片机简介
单片机是一种集成电路芯片，它集成了CPU随机存储器、只读存储器、多端口和中断系统、定时器/定时器的功能,包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等到一个芯片上。经过几代单片机的不断发展和创新,目前单片机的中央处理器功能十分强大,内部资源也在不断增加,其低电压、低能耗、多功能的特点日益突出。单片机是由程序运行的,可以进行修改，不同的功能可以通过不同的程序来实现,特别是一些特殊的功能，这是别的器件需要费很大精力才能做到的。
单片机的应用范围非常广泛，单片机可以完成各种控制系统和数据采集系统，如智能仪器、医疗器械、数字示波器等。计算机外设和智能接口,如传真机、打印机等。单片机还应用于工业控制、智能家电、汽车电子、医疗仪器、智能仪表、实时工业控制、通信设备、导航系统、门控系统、电子监控、变频空调等，深受各种企业的欢迎[9]。单片机在我们的生活中是不可缺少的,并且在不断发展。
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