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电梯控制系统模型设计 指导教师： 专业班级：热能与动力工程基地二班 姓名：汤卓远 学号时间： 摘要 本文介绍了以 AT89C51 单片机为核心控制器件的电梯自动控制系统， 包括绪言、方案论证、硬件设计、软件设计、设计总结等几个部分。该系统采用单片机作为控制核心，通过扫描内外按键按下与否引起的电平的改变，作为用户请求信息发送到单片机，控制电动机转动，单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。 硬件部分主要由单片机最小系统模块、楼层检测模块、层位数码管显示、电动机驱动模块、按键扫描模块、开关门指示电路等部分组成。电动机控制部分采用步进电机。软件部分介绍了系统程序设计 思路、程序功能分析，着重设计了主程序的逻辑结构，还分别介绍了按键扫描、层位读取、显示、电梯控制逻辑等子程序的结构和功能。软件部分使用C语言，利用中断方式来检测楼层的检测信息，并送到数码管进行显示。硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了三层电梯运行的模拟。【关键词】AT89C51；步进电机；电梯控制；C语言； 目录 第一章 绪言…………………………………………………..2 第二章 方案论证……………………………………………..3 第三章 硬件设计……………………………………………. 4 第四章 软件设计……………………………………………..5 第五章 设计总结……………………………………………. 6 参考文献…………………………………………………….. .7 附录（1）系统程序…………………………………………..8 绪言 本文主要是用51单片机来实现电梯控制系统，使其具备电梯基本升、降功能，并当多层对电梯呼叫时，能安排电梯停靠，从而实现电梯的基本运行情况的模拟。硬件系统采用单片机（89C51）作为控制核心，内外招使用按键按下与否而引起的电平的改变，作为用户请求信息发送到单片机，单片机控制电动机转动，单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。软件部分使用C语言，通过检测用户请求的按键信息，来实现电梯运行。电梯运行到相应楼层时，送到单片机计数来确定楼层数，并送到数码管进行显示。 本设计最终模拟电梯运行效果如下： 假设人已经进入电梯，数码管此时显示电梯所在层数，触发按键启动电梯，流水灯依次由两边向中间点亮提示电梯门关闭，并一直保持全亮，接下来步进电机启动，电梯开始上升（步进电机正转）或下降 （步进电机反转），同时数码管同步显示电梯所在的层数。电梯运行过程中，若有电梯外部按键请求，则电梯到达请求楼层时，步进电机停止转动，流水灯指示开启电梯门，乘客进入并选择所去楼层。当电梯到达目标楼层后，步进电梯停止转动，之后流水灯由中间依次向两边熄灭指示电梯门打开，到此一次完整的电梯乘坐过程演示完毕。此外，电梯运行过程中可以实现急停功能。 方案论证 2.1 设计思路 本次设计的基本思想是采用AT89S51单片机作为核心，利用其丰富的I/O接口与外围电路配合进行控制。采用定时器延时来控制电梯的位置校验，采用两位一体显示来实时显示电梯所在楼层。采用4×4行列式键盘矩阵作为外呼内选电路。当电梯到达目的楼层时电机停止，此时即可进、出乘客，乘客进入电梯之后可选择去哪一层，然后电梯根据乘客的选择判断去哪一层，继续运行。通过单片机控制电梯在上升过程中只响应上升呼叫，下降过程中只响应下降呼叫。电梯的正常运行通过单片机的控制来实现。 2.1.1 方案比较 2.1.1.1 键盘方案的比较与确定 方案一：采用单片机AT89C51与地址译码器74LS138组成控制和扫描系统，并用AT89C2051的串口对主电路的单片机进行通信，这种方案既能很好的控制键盘及显示又为主单片机大大的减少了程序的复杂性，而且具有体积小，价格便宜的特点。但是该系统所接的按键数目有限，且占用了对应主CPU的串行端口，按键出现的抖动现象也比较难解决。因此在使用时受到一定的限制。 方案二：采用4×4矩阵按键实现电梯内部3个选层按钮和电梯外2个上下行按钮，正好5个按钮。单片机采用行和列扫描法来判别这16个按键中哪个键按下，并将其标号读入累加器A 里面，然后可根据每个按键的功能来通过单片机控制电梯的运行。此方法占用的端口较少而且编程相对较简单，按键出现的抖动现象也比较容易解决。 方案一虽然也能很好的实现电路的要求，但考虑到电路设计实际需求和电路整体的性能，采用方案二。 2.1.1.2 显示方案的比较与确定 方案一：采用两位一体数码管显示。数码管具有低能耗、耐老化和精度比较高的优点，。但数码管只能显示少数的几个字符，显示的内容较少，基本上无法显示汉字。 方案二：采用LCD进行显示。液晶显示屏（LCD）具有功耗低、无辐射危险、平面直角显示以及影像稳定等，可视面积大，画面效果好，既可显示图形，也可显示汉字，分辨率高，抗干扰能力强，