单片机模拟电梯控制系统设计
目 录
一、引言 4
二、总体方案设计 4
（一）设计要求 4
（二）设计流程图 4
三、主控制芯片简介 5
（一）主要功能列举 5
（二）常用引脚功能简介 5
（三）单片机引脚图如下 6
四、硬件系统电路设计 6
（一）电源电路的设计 6
（二）显示电路的设计 7
（三）时钟电路的设计 8
（四）按键电路的设计 9
五、软件设计 9
（一） 流程图设计 9
（二）功能实现 10
六、系统调试 10
（一）硬件调试 10
（二）、软件调试 11
七、结束语 11
参考文献 12
致谢 12
附录 1 14
附录 2 15
附录3 16
附录4 17
附录 5 18
一、引言
伴随着科技的飞猛发展，电梯成为了人们生活中必不可少的垂直方向的运输工具，随着楼房的增高，商场规模的不断扩大，电梯在这些建筑物中扮演的角色越来越重要。电梯方便了人们的生活，提高了人们生活的质量，加快了人类文明发展的脚步。随着社会的发展，人们不在满足于当前电梯所具有的功能，人们对电梯的要求也越来越高，比如升降的稳定度、調速的精度和范围等方面都提出了更高更严格的要求。早期的电梯控制系统几乎都是采用以继电器为控制核心的一个罗辑系统。采用这种控制方法，,存在器件比较多、电路烦杂、占用的空间比较大、不易维护等缺点。
在计算机延生的这几十年里，大多数电梯都采用继电器为控制核心，这种电梯控制系统飞速的推动着社会的发展，便捷了人们的生活，但这种控制系统在性能上和以PLC为控制核心的控制系统相比较而言还是有非常大的差距。采用单片机控制的电梯系统还存在抗饶性能力比较弱的缺陷，但随着当今社会高科技的飞速发展，单片机制造工艺的不断改善，单片机可以很快的解决抗干扰能力弱这一缺点。
二、总体方案设计
（一）设计要求
1.起初状态时，电梯显示在一楼，在对应的楼层按下按键，
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
着社会的发展，便捷了人们的生活，但这种控制系统在性能上和以PLC为控制核心的控制系统相比较而言还是有非常大的差距。采用单片机控制的电梯系统还存在抗饶性能力比较弱的缺陷，但随着当今社会高科技的飞速发展，单片机制造工艺的不断改善，单片机可以很快的解决抗干扰能力弱这一缺点。
二、总体方案设计
（一）设计要求
1.起初状态时，电梯显示在一楼，在对应的楼层按下按键，电梯会到达对应楼层；
2.系统的运行状态要有指示灯实时显示出来，即电梯到达楼层的实时显示，电梯升降状态的实时显示等。
（二）设计流程图
四大部分组成了本次设计的内容：键盘模块部分、单片机最小系统控制电路部分、显示模块电路部分、电源模块电路部分。复位电路是单片机最小系统的主要组成部分，它的主要功能是使整个系统恢复到初始化的状态，系统实现复位后，楼层的显示模块显示数字1， 表示电梯此时停留在一楼，在这整个系统中，是由延时电路来控制电梯所在楼层的位置，延时电路的延时时间为2秒，每个楼层之间是通过2秒的延时来进行对电梯的控制的，就是每经过2秒钟，电梯上升或者下降一个楼层，与此同时，点阵显示模块会有相应的上下箭头显示指示。在本设计中，延时部分是通过软件来实现控制的，通过软件来控制延时可以在一定程度上节约一定的成本。由点阵组成的显示模块来显示上下箭头和数字，表示电梯实时的工作状态，点阵显示给人更直观的感觉，能够让人清晰明了的看到电梯的运行状态。本设计的键盘电路采用独立式按键，采用独立式按键可以操作自如的控制电梯的运行状态。电梯的主要工作原理还是通过软件来控制的，将编译好的软件利用STC工具烧入到单片机中，然后实现对整个电梯系统的控制。总体流程图如下图所示：
图1-1 总体设计框图
三、主控制芯片简介
本设计采用的主控芯片是STC89C52单片机。STC89C52单片机是一种功耗相对比较低、性能较高的微型控制器，它拥有大容量8K可编程Flash 存储器。它的片上Flash允许程序存储器在系统可编程，所以STC89C52系列单片机能够得到广泛使用。
（一）主要功能列举
（二）常用引脚功能简介
（三）单片机引脚图如下
图2-1
四、硬件系统电路设计
（一）电源电路的设计
方案一的设计：采用变压器降压法
变压器降压法是最典型的、最常用的供电方式，变压器降压法采用四个二极管来进行桥式全波整流，然后通过电容，对整流过的电流进行滤波，最后再通过集成稳压芯片进行稳压，从而得到稳定的电压。为整个单片机系统提供稳定的5V电源，来确保后续的电路能够稳定持续的工作。在这里所用的集成稳压芯片，从效果和经济等方面来考虑，我们一般采用LM7805来作为三端稳压集成电路，因为LM7805效果好又经济，是个不错的选择。它的具体电路图如下图所示。
图3-1变压器降压法电源电路图
方案二的设计：利用手机充电器来供电
随着手机的普及，手机充电器成了家中很常见的东西。就目前来讲，所有的手机充电器的构成方式几乎都是一样的，都是由一个稳定电源再加上恒流、限压、限时等控制电路所构成的。手机充电器上的输出参数大部分都是5V电压输出，还有它的输出电流相当稳定，干扰又小，而且手机充电器非常容易改装成一个输出可靠的稳压电源！
随着技术的发展，手机充电器越做越小，不像变压器降压电路那么庞大，携带起来非常方便。手机充电器在生活中处处可见，不用制作，拿来即用，这样就大大节约了制作毕业设计的时间，也在一定程度上节约了不少成本，只需要购买一条USB电源线就可以实现对整个以单片机为控制核心系统的供电，这样的供电方式既方面又快捷，既安全又可靠，所以本设计采用手机充电器来实现对整个系统的供电。
（二）显示电路的设计
显示电路采用点阵显示，点阵其实就是由一个个小小的LED灯组成的，点阵显示可以显示的内容比较多样性，它可以显示实时变化的数字、文字、图形等；而且点阵显示的亮度比较高，所以它用于室外环境显示时，显示的内容依然清晰可见，运用于室内显示时，只会更加彰显出它亮度高的特性。当电梯上升时，指示灯一次从下到上亮灯，一直循环，直到到达所选楼层。当电梯下降时，指示灯一次从上到下亮灯，一直循环，直到
一、引言 4
二、总体方案设计 4
（一）设计要求 4
（二）设计流程图 4
三、主控制芯片简介 5
（一）主要功能列举 5
（二）常用引脚功能简介 5
（三）单片机引脚图如下 6
四、硬件系统电路设计 6
（一）电源电路的设计 6
（二）显示电路的设计 7
（三）时钟电路的设计 8
（四）按键电路的设计 9
五、软件设计 9
（一） 流程图设计 9
（二）功能实现 10
六、系统调试 10
（一）硬件调试 10
（二）、软件调试 11
七、结束语 11
参考文献 12
致谢 12
附录 1 14
附录 2 15
附录3 16
附录4 17
附录 5 18
一、引言
伴随着科技的飞猛发展，电梯成为了人们生活中必不可少的垂直方向的运输工具，随着楼房的增高，商场规模的不断扩大，电梯在这些建筑物中扮演的角色越来越重要。电梯方便了人们的生活，提高了人们生活的质量，加快了人类文明发展的脚步。随着社会的发展，人们不在满足于当前电梯所具有的功能，人们对电梯的要求也越来越高，比如升降的稳定度、調速的精度和范围等方面都提出了更高更严格的要求。早期的电梯控制系统几乎都是采用以继电器为控制核心的一个罗辑系统。采用这种控制方法，,存在器件比较多、电路烦杂、占用的空间比较大、不易维护等缺点。
在计算机延生的这几十年里，大多数电梯都采用继电器为控制核心，这种电梯控制系统飞速的推动着社会的发展，便捷了人们的生活，但这种控制系统在性能上和以PLC为控制核心的控制系统相比较而言还是有非常大的差距。采用单片机控制的电梯系统还存在抗饶性能力比较弱的缺陷，但随着当今社会高科技的飞速发展，单片机制造工艺的不断改善，单片机可以很快的解决抗干扰能力弱这一缺点。
二、总体方案设计
（一）设计要求
1.起初状态时，电梯显示在一楼，在对应的楼层按下按键，
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
着社会的发展，便捷了人们的生活，但这种控制系统在性能上和以PLC为控制核心的控制系统相比较而言还是有非常大的差距。采用单片机控制的电梯系统还存在抗饶性能力比较弱的缺陷，但随着当今社会高科技的飞速发展，单片机制造工艺的不断改善，单片机可以很快的解决抗干扰能力弱这一缺点。
二、总体方案设计
（一）设计要求
1.起初状态时，电梯显示在一楼，在对应的楼层按下按键，电梯会到达对应楼层；
2.系统的运行状态要有指示灯实时显示出来，即电梯到达楼层的实时显示，电梯升降状态的实时显示等。
（二）设计流程图
四大部分组成了本次设计的内容：键盘模块部分、单片机最小系统控制电路部分、显示模块电路部分、电源模块电路部分。复位电路是单片机最小系统的主要组成部分，它的主要功能是使整个系统恢复到初始化的状态，系统实现复位后，楼层的显示模块显示数字1， 表示电梯此时停留在一楼，在这整个系统中，是由延时电路来控制电梯所在楼层的位置，延时电路的延时时间为2秒，每个楼层之间是通过2秒的延时来进行对电梯的控制的，就是每经过2秒钟，电梯上升或者下降一个楼层，与此同时，点阵显示模块会有相应的上下箭头显示指示。在本设计中，延时部分是通过软件来实现控制的，通过软件来控制延时可以在一定程度上节约一定的成本。由点阵组成的显示模块来显示上下箭头和数字，表示电梯实时的工作状态，点阵显示给人更直观的感觉，能够让人清晰明了的看到电梯的运行状态。本设计的键盘电路采用独立式按键，采用独立式按键可以操作自如的控制电梯的运行状态。电梯的主要工作原理还是通过软件来控制的，将编译好的软件利用STC工具烧入到单片机中，然后实现对整个电梯系统的控制。总体流程图如下图所示：
图1-1 总体设计框图
三、主控制芯片简介
本设计采用的主控芯片是STC89C52单片机。STC89C52单片机是一种功耗相对比较低、性能较高的微型控制器，它拥有大容量8K可编程Flash 存储器。它的片上Flash允许程序存储器在系统可编程，所以STC89C52系列单片机能够得到广泛使用。
（一）主要功能列举
（二）常用引脚功能简介
（三）单片机引脚图如下
图2-1
四、硬件系统电路设计
（一）电源电路的设计
方案一的设计：采用变压器降压法
变压器降压法是最典型的、最常用的供电方式，变压器降压法采用四个二极管来进行桥式全波整流，然后通过电容，对整流过的电流进行滤波，最后再通过集成稳压芯片进行稳压，从而得到稳定的电压。为整个单片机系统提供稳定的5V电源，来确保后续的电路能够稳定持续的工作。在这里所用的集成稳压芯片，从效果和经济等方面来考虑，我们一般采用LM7805来作为三端稳压集成电路，因为LM7805效果好又经济，是个不错的选择。它的具体电路图如下图所示。
图3-1变压器降压法电源电路图
方案二的设计：利用手机充电器来供电
随着手机的普及，手机充电器成了家中很常见的东西。就目前来讲，所有的手机充电器的构成方式几乎都是一样的，都是由一个稳定电源再加上恒流、限压、限时等控制电路所构成的。手机充电器上的输出参数大部分都是5V电压输出，还有它的输出电流相当稳定，干扰又小，而且手机充电器非常容易改装成一个输出可靠的稳压电源！
随着技术的发展，手机充电器越做越小，不像变压器降压电路那么庞大，携带起来非常方便。手机充电器在生活中处处可见，不用制作，拿来即用，这样就大大节约了制作毕业设计的时间，也在一定程度上节约了不少成本，只需要购买一条USB电源线就可以实现对整个以单片机为控制核心系统的供电，这样的供电方式既方面又快捷，既安全又可靠，所以本设计采用手机充电器来实现对整个系统的供电。
（二）显示电路的设计
显示电路采用点阵显示，点阵其实就是由一个个小小的LED灯组成的，点阵显示可以显示的内容比较多样性，它可以显示实时变化的数字、文字、图形等；而且点阵显示的亮度比较高，所以它用于室外环境显示时，显示的内容依然清晰可见，运用于室内显示时，只会更加彰显出它亮度高的特性。当电梯上升时，指示灯一次从下到上亮灯，一直循环，直到到达所选楼层。当电梯下降时，指示灯一次从上到下亮灯，一直循环，直到
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