cpld的电梯模拟控制器下位机系统设计
在社会经济发展的今天，随着城市化水平的提高，电梯行业也变得越来越景气。因此电梯的控制系统也显得尤为重要，本次论文主要研究的是CPLD电梯模拟控制器，首先介绍了电梯模拟控制器的整体结构，并对电梯控制系统的各个模块功能进行描述。此设计的电梯控制系统采用的是CPLD为核心芯片，并用VHDL语言对其进行编程。在此次论文中先用程序对各个模块进行编写，然后对程序进行仿真，在程序仿真成功后，根据程序焊接与其相对应的硬件，并将代码载入焊好的硬件中，最后通过硬软件联合得出预期的效果。关键字 电梯控制系统，CPLD芯片，VHDL程序仿真
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 电梯的发展趋势 1
1.3 设计目的 3
1.4 CPLD的简介 3
1.5 设计要求 3
2. 总体设计方案 4
2.1 电路总体结构 4
3. 硬件设计 5
3.1 电梯的主要功能 5
3.2 硬件实现电路 5
4. 软件设计 12
4.1 主程序状态图 12
4.2 各模块分析 13
4.3软件总仿真模块图 25
4.4 硬软件联调 26
4.5 与上位机进行通信 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1. 绪论
1.1 课题背景
电梯在我们的生活中已经存在了很多年，随着几百年时间的发展，电梯由原来简陋变得越来越人性化、现代化。随着社会的不断进步和经济的快速发展，城市化的水平提高,电梯方面的技术也得到了很大的发展。几百年来，电梯由原来的手动门变为现在的电动门,电梯的操作方法也得到了很大的进步，由原来的外部手动按钮变为内部按钮。不再需要固定的人在电梯门口进行操作。在信号方面由原来的手动输入方式变为后来的信号输入控制、人机控制等等。由原来内部窄小的电梯，变为现在内部宽阔的电梯。由原来方型的电梯，变成现在迎合各种需要而设计的扇形、圆形等等形状的电梯，这种电梯更加方便了乘客们欣赏外面的景色，其中以观光电梯最为典型。中国历史上的第一部电梯出现在上海，因为上海是近代 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
中国历史上最发达的城市之一，它是由美国奥的公司建造的，至今仍在运行且时间最为久远的电梯也是由这家公司建造的。在建国以后，因为国家的需要，中国开始自己建造电梯，我国的第一部电梯是由天津电机厂建造的，耗时四个月。随着改革开放的春风到来，我国的经济得到了迅速的发展，电梯行业也迎来了自己的春天，电梯行业进入了一个飞速发展的时期。在我国的每一个城市，电梯都在被运用来进行楼层间的运输，为人们的生活提供了很大的便利，也为我国的现代化产业建设的飞速发展提供了基本条件。电梯是现代化社会的产物，它的使用范围很广，每个超过6层的建筑一般都需要电梯，电梯的出现使得高层建筑成为了可能，也使得方便了高层用户生活。因为是人们的运输工具，搭载它的是人，所以它的安全运行显得尤为重要[1]，对它的控制系统的要求也很高。一个国家对电梯的需求量的多少，一方面体现了该国家的社会和经济的发展情况，另一方面也体现了人民生活水平的高低。经济越发达的国家对电梯的安全性的要求也就越高，这也就意味着我们需要选择更为先进的控制器系统。
1.2 电梯的发展趋势
中国的电梯行业发展迅速，电梯数量占全世界的一般以上，中国的电梯行业有一点变化都会对每一个电梯厂家造成很大的影响。在过去的几年时间里，我国的电梯年销量都飞速的增长。随着房地产调节政策开始，增长慢慢放缓，其未来的趋势如何？
1.2.1 电梯销量增速变慢
随着时间的推移，我国电梯的生产量以及销售量增长量都是世界第一。在当今的社会，经济发展如此迅速，电梯的需求也变得越来越大。随着城市化程度的不断加深，高楼大厦如雨后春笋般拔地而起，电梯行业的市场需求变得巨大。但是又迫于房地产调控政策的实施，与之高层相匹配的电梯产业开始放缓前进的脚步。一些电梯行业的专家对此进行预测，我国的电梯产量和销量大概增长了百分之十，甚至只有一半百分之五。
1.2.2 政策市场不断的升温
随着政府不断加强对民生工程的建设，医疗，卫生，文化等相关产业工程也随着启动，配套的电梯购买也就无法避免了。电梯的安全性是关乎民生的问题，因而显得尤为重要，所以配套电梯购买将会成为最优的选择，方便维修，且会让电梯的安全运行得到最好的保障。
1.2.3 本土品牌获得良机
房地产行业仍然受到调控。由于电梯行业发展的迅猛，而且主要以研究先式电梯为主，所以那些小的企业会受到很大的冲击。特别是那些规模很小的企业，因为它的技术不是很先进，所以它的制造成本会比较高，成本和市场的压力会使得它慢慢走向灭亡。有些企业因为没有办法获得新的活力而走向灭亡。而且那些大的公司也会利用各种的商业手段去兼并小的企业，最后实现他们的利益。
1.2.4 电梯发展变得绿色化
绿色的发展理念是电梯发展的总趋势。总趋势主要如下：不断改善产品的设计模式，生产成本变低，生产的产品变得环保，比如低能耗，无漏油，没有电磁干扰的电梯。电梯的装潢使用无污染材料，使得电梯里面的乘客感受到环境的清新，促使电梯走向绿色化发展。
1.2.5 电梯的运行能耗变低
减少电梯能耗的方法有很多，主要包括减少电梯的机械系统的惯性和各种的摩擦阻力。电梯的运行摩擦力变小，就会促使电梯的运行变得迅速且电梯运行的能耗大大的降低。还可以用新能源来为电梯运行提供能量，比如太阳能发电，利用太阳能发电来为电梯的运行供电。这样虽然会在开始制造的时候费用变高，但是从长远的角度来看，它在节约电能的同时也大大的降低了损耗。
1.2.6 电梯将变得智能化
在科学技术大力发展的今天，智能化的出现，使得人力需求大大的减少。将智能化用在电梯运行上面，也会使得电梯运行的更加安全和简单，将计算机智能化技术用在电梯控制系统上面是一个很大的进步。因此它的技术发展及其智能化程度也会受到人们的关注，智能化的电梯首先要和智能楼层中自动化系统进行联网，如同楼宇控制系统，安全系统等之间的联系，使得电梯成为高效优良，安全适合的交通运输工具。
目 录
1. 绪论 1
1.1 课题背景 1
1.2 电梯的发展趋势 1
1.3 设计目的 3
1.4 CPLD的简介 3
1.5 设计要求 3
2. 总体设计方案 4
2.1 电路总体结构 4
3. 硬件设计 5
3.1 电梯的主要功能 5
3.2 硬件实现电路 5
4. 软件设计 12
4.1 主程序状态图 12
4.2 各模块分析 13
4.3软件总仿真模块图 25
4.4 硬软件联调 26
4.5 与上位机进行通信 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
1. 绪论
1.1 课题背景
电梯在我们的生活中已经存在了很多年，随着几百年时间的发展，电梯由原来简陋变得越来越人性化、现代化。随着社会的不断进步和经济的快速发展，城市化的水平提高,电梯方面的技术也得到了很大的发展。几百年来，电梯由原来的手动门变为现在的电动门,电梯的操作方法也得到了很大的进步，由原来的外部手动按钮变为内部按钮。不再需要固定的人在电梯门口进行操作。在信号方面由原来的手动输入方式变为后来的信号输入控制、人机控制等等。由原来内部窄小的电梯，变为现在内部宽阔的电梯。由原来方型的电梯，变成现在迎合各种需要而设计的扇形、圆形等等形状的电梯，这种电梯更加方便了乘客们欣赏外面的景色，其中以观光电梯最为典型。中国历史上的第一部电梯出现在上海，因为上海是近代 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
中国历史上最发达的城市之一，它是由美国奥的公司建造的，至今仍在运行且时间最为久远的电梯也是由这家公司建造的。在建国以后，因为国家的需要，中国开始自己建造电梯，我国的第一部电梯是由天津电机厂建造的，耗时四个月。随着改革开放的春风到来，我国的经济得到了迅速的发展，电梯行业也迎来了自己的春天，电梯行业进入了一个飞速发展的时期。在我国的每一个城市，电梯都在被运用来进行楼层间的运输，为人们的生活提供了很大的便利，也为我国的现代化产业建设的飞速发展提供了基本条件。电梯是现代化社会的产物，它的使用范围很广，每个超过6层的建筑一般都需要电梯，电梯的出现使得高层建筑成为了可能，也使得方便了高层用户生活。因为是人们的运输工具，搭载它的是人，所以它的安全运行显得尤为重要[1]，对它的控制系统的要求也很高。一个国家对电梯的需求量的多少，一方面体现了该国家的社会和经济的发展情况，另一方面也体现了人民生活水平的高低。经济越发达的国家对电梯的安全性的要求也就越高，这也就意味着我们需要选择更为先进的控制器系统。
1.2 电梯的发展趋势
中国的电梯行业发展迅速，电梯数量占全世界的一般以上，中国的电梯行业有一点变化都会对每一个电梯厂家造成很大的影响。在过去的几年时间里，我国的电梯年销量都飞速的增长。随着房地产调节政策开始，增长慢慢放缓，其未来的趋势如何？
1.2.1 电梯销量增速变慢
随着时间的推移，我国电梯的生产量以及销售量增长量都是世界第一。在当今的社会，经济发展如此迅速，电梯的需求也变得越来越大。随着城市化程度的不断加深，高楼大厦如雨后春笋般拔地而起，电梯行业的市场需求变得巨大。但是又迫于房地产调控政策的实施，与之高层相匹配的电梯产业开始放缓前进的脚步。一些电梯行业的专家对此进行预测，我国的电梯产量和销量大概增长了百分之十，甚至只有一半百分之五。
1.2.2 政策市场不断的升温
随着政府不断加强对民生工程的建设，医疗，卫生，文化等相关产业工程也随着启动，配套的电梯购买也就无法避免了。电梯的安全性是关乎民生的问题，因而显得尤为重要，所以配套电梯购买将会成为最优的选择，方便维修，且会让电梯的安全运行得到最好的保障。
1.2.3 本土品牌获得良机
房地产行业仍然受到调控。由于电梯行业发展的迅猛，而且主要以研究先式电梯为主，所以那些小的企业会受到很大的冲击。特别是那些规模很小的企业，因为它的技术不是很先进，所以它的制造成本会比较高，成本和市场的压力会使得它慢慢走向灭亡。有些企业因为没有办法获得新的活力而走向灭亡。而且那些大的公司也会利用各种的商业手段去兼并小的企业，最后实现他们的利益。
1.2.4 电梯发展变得绿色化
绿色的发展理念是电梯发展的总趋势。总趋势主要如下：不断改善产品的设计模式，生产成本变低，生产的产品变得环保，比如低能耗，无漏油，没有电磁干扰的电梯。电梯的装潢使用无污染材料，使得电梯里面的乘客感受到环境的清新，促使电梯走向绿色化发展。
1.2.5 电梯的运行能耗变低
减少电梯能耗的方法有很多，主要包括减少电梯的机械系统的惯性和各种的摩擦阻力。电梯的运行摩擦力变小，就会促使电梯的运行变得迅速且电梯运行的能耗大大的降低。还可以用新能源来为电梯运行提供能量，比如太阳能发电，利用太阳能发电来为电梯的运行供电。这样虽然会在开始制造的时候费用变高，但是从长远的角度来看，它在节约电能的同时也大大的降低了损耗。
1.2.6 电梯将变得智能化
在科学技术大力发展的今天，智能化的出现，使得人力需求大大的减少。将智能化用在电梯运行上面，也会使得电梯运行的更加安全和简单，将计算机智能化技术用在电梯控制系统上面是一个很大的进步。因此它的技术发展及其智能化程度也会受到人们的关注，智能化的电梯首先要和智能楼层中自动化系统进行联网，如同楼宇控制系统，安全系统等之间的联系，使得电梯成为高效优良，安全适合的交通运输工具。
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