基于FPGA的六层电梯控制器-电子信息科学与技术《EDA技术》项目设计报告.docxVIP

/ * 《EDA 技术》项目设计报告 题目： 基于 FPGA 的六层电梯控制器 学 院：电子与信息工程学院 专 业：电子信息科学与技术 姓 名： XXX 班 级： XX 电信本(X)班 学 号： XXXXXXXX 指导老师： XXX 二〇一四年十二月 1、 绪论错误!未定义书签。 1.1 电梯控制器的发展现状错误!未定义书签。 1.2 本次设计的主要内容错误!未定义书签。 1.3 设计原理与思路错误!未定义书签。 1.4 硬件设计错误!未定义书签。 1.5 软件设计错误!未定义书签。 2、 FPGA 硬件结构知识 -------------------- 错误!未定义书签。 2.1 FPGA 概述错误!未定义书签。 2.2 FPGA 体系结构错误!未定义书签。 2.3 FPGA 常用芯片介绍错误!未定义书签。 / * 3、VHDL 硬件描述语言错误!未定义书签。 3.1 VHDL 语言特点错误!未定义书签。 3.2 状态机的 VHDL 实现错误!未定义书签。 4、电梯控制器的工作原理错误!未定义书签。 5、电梯控制系统的设计内容 ---------------- 错误!未定义书签。 5.1 时钟分频模块错误!未定义书签。 5.2 按键处理模块错误!未定义书签。 5.3 电梯运行控制模块错误!未定义书签。 5.4 数码管显示模块错误!未定义书签。 5.5 电梯超重控制可行性分析错误!未定义书签。 6、 电梯控制器顶层图形 ------------------- 错误!未定义书签。 7、 总结 --------------------------------- 错误!未定义书签。 1、绪论 1.1 电梯控制器的发展现状 国家规定超过六楼以上的楼层必须按要求安装电梯，而且随着超高层建筑的 出现，电梯的应用越来越来广泛了，与此同时，对电梯的要求也越来越高了。目 前，电梯的设计、工艺不断提高，电梯的品种也逐渐增多，电梯的材质由黑白到 彩色，样式由直式到斜式， 在操纵控制方面更是步步出新：手柄开关操纵、按钮 控制、 信号控制、 集选控制、 人机对话等； 多台电梯还出现了并联控制、 智能群 控；双层轿箱电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势，变速式自动人行 道扶梯大大节省了行人的时间；不同外形的电梯则使身处其中的乘客的视线不再 封闭。 电梯的结构分为：四大空间，八大系统；四大空间： 机房部分、 井道及地坑 部分、 轿厢部分、层站部分；八大系统：曳引系统、 导向系统、 轿厢、门系统、 重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统；电梯的功能结构 / * 决定电梯的八大应用技术： 1) 全数字识别乘客技术(所有乘客进入电梯前进行识别，其中包括眼球识 别、指纹识别) 2) 数字智能型安全控制技术(通过乘客识别系统或者 IC 卡以及数码监控 设备，拒绝外来人员进入) 3) 第四代无机房电梯技术(主机必须与导轨和轿厢分离，完全没有共振共 鸣，速度可以达到 2.0M/S 以上，最高可以使用在 30 层以上。) 4) 双向安全保护技术(双向安全钳、双向限速器，在欧洲必须使用，中国 正在被普遍使用) 5) 快速安装技术(改变过去的电梯安装方法，能够快速组装) 6) 节能技术(采用节能技术，使电梯更节约能源) 7) 数字监控技术(完全采用计算机进行电梯监控与控制) 8) 无线远程控制及报警装置 (当电梯产生故障时，电梯可以通过无线装置 给手机发送故障信息，并通过手机发送信号对电梯进行简单控制。) 本次设计主要是控制电梯的运行模式和状态，对信号进行处理的模块，重点 在对响应的信号进行处理，并将处理结果反馈给对应功能的控制端口，实现对电 梯运行的全面控制。 1.2 本次设计的主要内容 随着可编程逻辑电路和EDA 技术的发展，在逻辑电路设计和嵌入式系统设 计方面，以 CPLD/FPGA 为代表的可编程逻辑器件已经逐步代替了传统的标准逻 辑器件；本次设计的电梯控制器所有的程序可以集成在一个FPGA 开发芯片上 面，不用在用其他功能的分立逻辑元件，达到集成度高、 响应快、 功耗低的特点。 本次设计是基于 FPGA 的电梯控制器的研究，是电梯控制的核心技术， 通过 电梯控制器可以对电梯运行模式和状态进行全面的控制， 这也是次设计的研究重 要性； 电梯的层数为 6 层， 本次设计采用模块化设计，主要分为四大模块：时 钟分频模块、按键处理模块、电梯运行控制模块、数码管显示模块。 由于 FPGA 技术近些年来蓬勃发展，而且在很多领域已经应用的十分成熟， 用 FPGA 可以实现对电梯精确、实时性