单片机电梯模拟系统的设计制作
摘 要 随着现代建筑技术的发展和我国人口的老龄化，无论高层建筑还是低层建筑对电梯的需求都日趋增加，基于这样的情况本论文设计一种以AT89S51为核心控制元件的八层电梯模拟系统，实现运送乘客到达指定层数。本次设计系统成本很低、通用性很强，值得大面积推广。控制系统是实现模拟电梯的基本功能，电梯的按键可以使乘客自由选择电梯想要到达的楼层，并用数码管显示电梯的当前所到达楼层，电梯的升降过程通过发光二极管显示出来。本系统有软件部分和硬件部分这两块，硬件部分这块主要用单片机控制电梯运行，单片机具有成本低，灵活性大，容易进行复杂控制等特点，然后完成实物的焊接和调试。软件部分就是用Pruteus进行仿真，可靠性较高。因此，本设计具有很高的实际应用价值，非常的有意义。
目 录
第一章 绪论 5
1.1研究的目的与意义 5
1.2 设计内容及要求 6
1.3 设计方案 6
第二章 系统总体结构 7
2.1单片机控制模块 7
2.2单片机最小系统 8
2.3电源设计 8
2.4显示模块设计 9
2.5电梯按键设计 9
2.6电梯按键指示灯设计 10
第三章 软件系统实现 11
3.1 Proteus 11
3.2 Keil 编译 12
3.3 软件流程图设计 14
3.4 Proteus和Keil混合仿真 15
第四章 硬件系统实现 17
4.1 硬件电路的制作 17
4.2 静态调制 17
4.3 动态调制 18
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录A 22
附录B 22
第一章 绪论
1.1研究的目的与意义
现代化城市在经济带动下的高速发展，随着城市土地资源日益紧张，高楼拔地而起成了必然趋势，然而高层建筑中每时每刻都有大量的人流与物流需要由电梯来进行输送，在这些超高层建筑中，电梯的重要性在一定程度上比建筑本身更突出。1889年美国的奥梯斯升降机公司
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
推出了世界上第一部以电动当作动力的升降电梯，同年在纽约马累特大厦运行成功。建筑规模的越来越大和楼层的越来越高，导致对电梯调速进度，停降时间，静态动态特性有了更高的要求。传统意义上的的电梯运行控制系统基本上采用的都是继电器逻辑控制系统，这种控制系统会存在易出故障，维护繁琐，占用空间大，运行寿命不长等缺点。
现在可编程控制器即PLC组成的电梯逻辑控制系统正快速的发展着。可编程控制器是微机技术和继电器逻辑控制技术结合的新型产物，这是在顺序控制器与微机控制器基础上高速发展起来的一种控制器，能够以微处理器作为核心用数字控制的专用计算机，这种计算机有良好的抗干扰性，能够适应很多工业现场的恶劣环境，因此目前的电梯控制系统还是用可编程控制器来运行。但是可编程控制器的针对性比较强，基本每一台都是要根据一个设备来设计，因此价格就非常昂贵。而单片机相比较而言价格就非常便宜并且能够实现电梯上下行的基本功能，所以单片机完全可以用来代替可编程控制器，同时单片机的针对性没有可编程控制器那么强，所以单片机设计出来的电梯控制系统可以不断地更随设备修改完善，更加完美的实现了电梯的运行。
我国人口的老龄化的，也使一些建造时间比较早的小区以及在建的处于八层的建筑对电梯的需求日益增加，这样的楼层更加需要便宜的电梯控制系统，值得大面积的推广。因此基于电梯模拟控制以单片机为核心控制元件，结合硬件电路和数码管，用C语言编程控制电梯运行的方式对于目前较低层建筑对电梯的需求量而言，单片机系统价格便宜、通用灵活、性能优良、易于控制，是能够得以广泛运用的。因此单片机电梯模拟系统的研究是相当的有意义的。
1.2 设计内容及要求
本课题以AT89S51系列单片机为平台,设计并实现一个简单的电梯模拟系统。用键盘、按钮、八段数码管和LED发光二极管模拟电梯工作过程。楼层设为8层，键盘数字键1～8用来键入希望停靠的楼层，8个LED发光二极管显示希望停靠的楼层，八段数码管指示电梯当前所在楼层，按钮用来启、停电梯。电梯正常运行时以每2秒１层的速度上升或下降。
同时运用C语言编程，通过Proteus完成电梯模拟系统的原理图设计，以及软件控制流程。
1.3 设计方案
假设这是电梯停在了某一层（八段数码管显示相应楼层，8个LED灯全部灭）。按键输入1～8数字键，如果键入的数字与和当前电梯停层数相同，则电梯不动，若不相同则对应楼层的LED发亮亮。如过再次按运行键，那么电梯自我判别上升或者下降并且在运行的过程中八段码对应楼层的变化，一直到达目标希望停的楼层，这时八段码显示该楼层，相对应LED灭。
AT89S51
单片机
数字键
LED灯
运行
八段码
复位键
图11 设计方案图
设这时电梯正在上升或者下降，这时八段数码管显示楼层变化并且LED灯指示希望停的楼层，如果按键输入新的希望抵达的楼层数字，这时相应的LED亮，那么对同方向（上升或者下降）未到的楼层能停，对于其它情况则应该先停原希望抵达的楼层，然后按运行键后继续运行，大概分以下几种方式。
1.设当前电梯在3楼，向上运行，LED指示希望在7楼停，此时若键入5，则电梯将在5楼停，若再按运行键，则继续运行至7楼停；
2.设当前电梯在3楼，向上运行，LED指示希望在7楼停，如果键入的不是5而是8，则电梯将先停在7楼，再次按运行键，运行至8楼停；
3.设当前电梯在3楼，向上运行，LED指示希望在7楼停，如果键入的不是5，而是2，则电梯先停在5楼，再次按运行键，运行至１楼停。
第二章 系统总体结构
2.1单片机控制模块
本次论文设计系统以AT89S51单片机作为主要控制芯片。
AT89S51单片机为ATMEL所生产的可电气烧录清洗的8051相容单芯片，其内部程序代码容量为4KB，AT89S51是一个低功耗、高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP的可不断擦写1000次的Flash只读程序存储器，内部数据存储器（RAM）为128B，外部数据存储器可扩充至64KB，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，单芯片提供位逻辑运算指令，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
目 录
第一章 绪论 5
1.1研究的目的与意义 5
1.2 设计内容及要求 6
1.3 设计方案 6
第二章 系统总体结构 7
2.1单片机控制模块 7
2.2单片机最小系统 8
2.3电源设计 8
2.4显示模块设计 9
2.5电梯按键设计 9
2.6电梯按键指示灯设计 10
第三章 软件系统实现 11
3.1 Proteus 11
3.2 Keil 编译 12
3.3 软件流程图设计 14
3.4 Proteus和Keil混合仿真 15
第四章 硬件系统实现 17
4.1 硬件电路的制作 17
4.2 静态调制 17
4.3 动态调制 18
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
附录A 22
附录B 22
第一章 绪论
1.1研究的目的与意义
现代化城市在经济带动下的高速发展，随着城市土地资源日益紧张，高楼拔地而起成了必然趋势，然而高层建筑中每时每刻都有大量的人流与物流需要由电梯来进行输送，在这些超高层建筑中，电梯的重要性在一定程度上比建筑本身更突出。1889年美国的奥梯斯升降机公司
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
推出了世界上第一部以电动当作动力的升降电梯，同年在纽约马累特大厦运行成功。建筑规模的越来越大和楼层的越来越高，导致对电梯调速进度，停降时间，静态动态特性有了更高的要求。传统意义上的的电梯运行控制系统基本上采用的都是继电器逻辑控制系统，这种控制系统会存在易出故障，维护繁琐，占用空间大，运行寿命不长等缺点。
现在可编程控制器即PLC组成的电梯逻辑控制系统正快速的发展着。可编程控制器是微机技术和继电器逻辑控制技术结合的新型产物，这是在顺序控制器与微机控制器基础上高速发展起来的一种控制器，能够以微处理器作为核心用数字控制的专用计算机，这种计算机有良好的抗干扰性，能够适应很多工业现场的恶劣环境，因此目前的电梯控制系统还是用可编程控制器来运行。但是可编程控制器的针对性比较强，基本每一台都是要根据一个设备来设计，因此价格就非常昂贵。而单片机相比较而言价格就非常便宜并且能够实现电梯上下行的基本功能，所以单片机完全可以用来代替可编程控制器，同时单片机的针对性没有可编程控制器那么强，所以单片机设计出来的电梯控制系统可以不断地更随设备修改完善，更加完美的实现了电梯的运行。
我国人口的老龄化的，也使一些建造时间比较早的小区以及在建的处于八层的建筑对电梯的需求日益增加，这样的楼层更加需要便宜的电梯控制系统，值得大面积的推广。因此基于电梯模拟控制以单片机为核心控制元件，结合硬件电路和数码管，用C语言编程控制电梯运行的方式对于目前较低层建筑对电梯的需求量而言，单片机系统价格便宜、通用灵活、性能优良、易于控制，是能够得以广泛运用的。因此单片机电梯模拟系统的研究是相当的有意义的。
1.2 设计内容及要求
本课题以AT89S51系列单片机为平台,设计并实现一个简单的电梯模拟系统。用键盘、按钮、八段数码管和LED发光二极管模拟电梯工作过程。楼层设为8层，键盘数字键1～8用来键入希望停靠的楼层，8个LED发光二极管显示希望停靠的楼层，八段数码管指示电梯当前所在楼层，按钮用来启、停电梯。电梯正常运行时以每2秒１层的速度上升或下降。
同时运用C语言编程，通过Proteus完成电梯模拟系统的原理图设计，以及软件控制流程。
1.3 设计方案
假设这是电梯停在了某一层（八段数码管显示相应楼层，8个LED灯全部灭）。按键输入1～8数字键，如果键入的数字与和当前电梯停层数相同，则电梯不动，若不相同则对应楼层的LED发亮亮。如过再次按运行键，那么电梯自我判别上升或者下降并且在运行的过程中八段码对应楼层的变化，一直到达目标希望停的楼层，这时八段码显示该楼层，相对应LED灭。
AT89S51
单片机
数字键
LED灯
运行
八段码
复位键
图11 设计方案图
设这时电梯正在上升或者下降，这时八段数码管显示楼层变化并且LED灯指示希望停的楼层，如果按键输入新的希望抵达的楼层数字，这时相应的LED亮，那么对同方向（上升或者下降）未到的楼层能停，对于其它情况则应该先停原希望抵达的楼层，然后按运行键后继续运行，大概分以下几种方式。
1.设当前电梯在3楼，向上运行，LED指示希望在7楼停，此时若键入5，则电梯将在5楼停，若再按运行键，则继续运行至7楼停；
2.设当前电梯在3楼，向上运行，LED指示希望在7楼停，如果键入的不是5而是8，则电梯将先停在7楼，再次按运行键，运行至8楼停；
3.设当前电梯在3楼，向上运行，LED指示希望在7楼停，如果键入的不是5，而是2，则电梯先停在5楼，再次按运行键，运行至１楼停。
第二章 系统总体结构
2.1单片机控制模块
本次论文设计系统以AT89S51单片机作为主要控制芯片。
AT89S51单片机为ATMEL所生产的可电气烧录清洗的8051相容单芯片，其内部程序代码容量为4KB，AT89S51是一个低功耗、高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP的可不断擦写1000次的Flash只读程序存储器，内部数据存储器（RAM）为128B，外部数据存储器可扩充至64KB，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，单芯片提供位逻辑运算指令，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
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