EDA电梯控制器设计

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EDA课程设计(电梯)

课程设计(综合实验)报告( 2010 -- 2011 年度第 1 学期)名称：EDA课程设计题目：电梯控制的实现院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：1周成绩：日期：年月日一、课程设计的目的与要求用Mealy有限状态机设计二个楼层电梯控制程序。

用VHDL语言写出Mealy有限状态机控制模块。

Mealy有限状态机的输出受控于当前的状态和信号输入的变化，一旦这敏感信号被测，输出的信号就依赖于它们得到确定。

电梯控制器的工作原理：当电梯空闲时，其状态等待着其他楼层的请求，一旦有请求输入信号，电梯移动到该请求信号的楼层，这时引起电梯门被关闭。

引起电梯门关闭的条件有如下二个：①必须在地面楼层状态StateGround；②首层有请求输入信号ReqFirst。

电梯开始移动到请求层，在移动过程中State从Ground转变为GoingFirst。

当到达请求层后，电梯门被打开并且请求灯熄灭，此状态转换为First状态。

这时如有其他楼层请求信号输入将引起电梯门的关闭（如地面层有楼层请求信号ReqGround）。

当电梯门正在做关闭动作时，同时又要做重新打开电梯门的动作，其条件必须有当前楼层请求信号ReqFirst输入（其他请求信号均被忽略）。

电梯门关闭以后，电梯可再次响应其他楼层请求，即这时电梯State状态为First状态，并且又从地面层来一个请求信号ReqGround，将会引起电梯State状态从First状态改变为GoingGround状态，电梯开始往下运行。

在未到达目的地之前，其他请求信号均被忽略。

二、设计正文本设计是基于VHDL语言开发的两层电梯控制器。

以Quartus Ⅱ为开发环境，最终在EDA实验箱上实现其演示的基本功能。

其功能包括：显示电梯当前所在楼层，显示有请求发生的楼层，响应楼层请求，关门延时设置，电梯开关门显示。

具体描述为：1、电梯外部有请求开关，一楼一个，二楼一个；电梯内部有乘客到达层次的请求开关。

EDA：自动电梯控制

全自动电梯控制卢维彪０２０９２０１８1．设计要求设计一个４层楼房全自动电梯控制电路，其功能如下：◆每层楼电梯入口处设有上，下请求开关各１，电梯内设有乘客到达层次的停站要求开关。

◆有电梯所处位置指示装置和电梯上行，下行状态批示装置。

◆电梯每秒升（降）一层楼。

到达某一层楼时，指示该层次的灯发光，并一直保持到电梯到达新一层为止。

◆电梯到达有停站请求的楼层后，该层次的指示灯亮，经过０.5S，电梯门自动打开，开门指示灯亮，开门5S后，电梯门自动关闭（开门指示灯灭），电梯继续运行。

◆能记忆电梯内外的所有请求信号，并按照电梯运行规则次第响应，每个请求信号保留至执行后撤除。

◆电梯运行规则，电梯处于上升模式时，只响应比电梯所在位置高的层次的上楼请求信号，由下而上逐个执行，直到最后一个请示执行完毕。

如更高层次有下楼请求，则直接升到有下楼请求的楼层接客，然后便进入下降模式。

电梯处于下降模式时与之相反，仅响应比电梯所在位置低的楼层的下楼请求。

电梯执行完所有的请求后，应停在最后所在的位置不变，等待新的请求。

◆开机（接通电源）时，电梯应停留在一楼，而各种上，下请求皆被清除。

2．设计提示▲用实验板上提供的按键开关作为上楼（3个）下楼（3个）请求，以及乘客进入电梯后，要求停靠楼层的开关。

按键状态用发光二极管显示。

▲电梯所在楼层位置用数码管显示，另用二只发光二极管显示上行状态和下行状态。

▲利用发光二极管（６只）作为开门指示，其时序如下图所示。

▲电梯开门时间可以要求延长，每按一次延长键，自按键时开始延长5秒，可以连续使用。

也可提前关门（按动关门键）。

▲电梯运行过程中，不断判断前进方向是否存在上楼请求或下楼请求信号，如到达某层后，上、下方均无请求，则电梯停在该层，中止运行。

div2Hz模块（1000Hz—2Hz分频器）：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity div2Hz isport(clk:in std_logic;clkout:out std_logic);end div2Hz;architecture one of div2Hz issignal count: std_logic_vector(8 downto 0);beginprocessbeginwait until clk'event and clk='1';if count<500 then count<=count+1; clkout<='0';else count<=(others=>'0'); clkout<='1';end if;end process;end architecture one;Elevator模块（控制器）：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;entity elevator isport( clk: in std_logic;up1,up2,up3,stop1,stop2,stop3,stop4,down4,down3,down2: in std_logic;ddelay,dclose: in std_logic;upled,downled: out std_logic;floorled,nowfloor: out std_logic_vector(3 downto 0);dopenled: out std_logic_vector(5 downto 0));end elevator;architecture bhv of elevator istype state_type is (start,run,opendoor,dopenwait2,dopenwait3,dopenwait4,dopenwait5,dopenwait6,dopenwait7,dopenwait8, dopenwait9,dopenwait10,dclse,up,down,upwait1,upwait2,downwait1,downwait2,stop); signal state : state_type;signal upm,downm,stopm,dat: std_logic_vector(3 downto 0); ---memmory of orders signal dclosem,ddelaym: std_logic;beginstate_trans: process (clk,up1,up2,up3,down4,down3,down2,stop1,stop2,stop3,stop4,upm,downm,stopm,dat,ddelay,dclose) variable position: integer range 0 to 4;beginif rising_edge(clk) thenif up1='1' then upm(0)<='1'; end if;if up2='1' then upm(1)<='1'; end if;if up3='1' then upm(2)<='1'; end if;upm(3)<='0';if down4='1' then downm(3)<='1'; end if;if down3='1' then downm(2)<='1'; end if;if down2='1' then downm(1)<='1'; end if;downm(0)<='0';if stop1='1' then stopm(0)<='1'; end if;if stop2='1' then stopm(1)<='1'; end if;if stop3='1' then stopm(2)<='1'; end if;if stop4='1' then stopm(3)<='1'; end if;if dclose='1' then dclosem<='1'; end if;if ddelay='1' then ddelaym<='1'; end if;dat<= upm or downm or stopm; ---orders from both inside and outside all savedcase state iswhen start =>if dat="0000" then state <= start; ---no order,no operation elsif position= 0 then position:=position+1; state <= run;end if;when run => ---start working if position=1 thenif stopm(0)='1' or upm(0)='1' thenstopm(0)<='0'; upm(0)<='0'; state<= opendoor;elsif dat> "0001" then state<= up;end if;elsif position=2 thenif stopm(1)='1' or upm(1)='1' or downm(1)='1' thenstopm(1)<='0'; upm(1)<='0'; downm(1)<='0'; state<= opendoor;elsif dat> "0011" then state<= up;elsif dat< "0010" then state<= down;end if;elsif position=3 thenif stopm(2)='1' or upm(2)='1' or downm(2)='1' thenstopm(2)<='0'; upm(2)<='0'; downm(2)<='0'; state<= opendoor;elsif dat> "0111" then state<= up;elsif dat< "0100" then state<= down;end if;elsif position=4 thenif stopm(3)='1' or downm(3)='1' thenstopm(3)<='0'; downm(3)<='0'; state<= opendoor;elsif dat< "1000" then state<= down;end if;end if;when up => upled<='1'; state<=upwait1; ---1 second taken to go upwhen upwait1=> state<= upwait2;when upwait2=>upled<='0'; position:=position+1; ---reach a higher floorif position=2 and (upm>"0011" or stopm>"0011") and stopm(1)='0' and upm(1)='0' then state<= up; elsif position=3 and dat>"0111" and stopm(2)='0' and upm(2)='0' then state<= up; else state<= opendoor;end if;when down=> downled<= '1'; state<= downwait1; ---1 second taken to go down when downwait1=> state<= downwait2;when downwait2=>downled<= '0'; position:=position-1; ---reach a lower floorif position=3 and (downm<"0100" or stopm<"0100") and stopm(2)='0' and downm(2)='0' then state<= down; elsif position=2 and dat<"0010" and stopm(1)='0' and downm(1)='0' then state<= down; else state<= opendoor;end if;when opendoor=> ---open door after 0.5 second if position=1 then stopm(0)<='0'; upm(0)<='0';elsif position=2 then stopm(1)<='0'; upm(1)<='0'; downm(1)<='0'; elsif position=3 then stopm(2)<='0'; upm(2)<='0'; downm(2)<='0'; elsif position=4 then stopm(3)<='0'; downm(3)<='0'; end if; ---orders from the opendoor_floor removed dopenled<="001100";if dclosem='1' then state<= dopenwait9; dclosem<='0'; elsif ddelaym='1' then state<= opendoor; ddelaym<='0'; else state<= dopenwait2;end if;when dopenwait2=>if dclosem='1' then state<= dopenwait9; dclosem<='0'; elsif ddelaym='1' then state<= opendoor; ddelaym<='0'; else state<= dopenwait3;end if;when dopenwait3=> dopenled<="011110"; state<= dopenwait4;when dopenwait4=>if dclosem='1' then state<= dopenwait9; dclosem<='0'; elsif ddelaym='1' then state<= opendoor; ddelaym<='0'; else state<= dopenwait5;end if; when dopenwait5=> dopenled<="111111"; state<= dopenwait6; when dopenwait6=>if dclosem='1' then state<= dopenwait9; dclosem<='0';elsif ddelaym='1' then state<= opendoor; ddelaym<='0';else state<= dopenwait7;end if; when dopenwait7=> dopenled<="011110"; state<= dopenwait8; when dopenwait8=>if dclosem='1' then state<= dopenwait9; dclosem<='0';elsif ddelaym='1' then state<= opendoor; ddelaym<='0';else state<= dopenwait9;end if; when dopenwait9=> dopenled<="001100"; state<= dopenwait10; ---display of the opendoor_leds when dopenwait10=>if dclosem='1' then state<= dopenwait9; dclosem<='0';elsif ddelaym='1' then state<= opendoor; ddelaym<='0';else state<= dclse;end if; when dclse=>dopenled<="000000";if dat>"0000" then state<= run;else state<= stop;end if; when stop => if dat>"0000" then state<= run;elsif ddelaym='1' then state<= opendoor; ddelaym<='0';else state<= stop;end if;end case;end if;if position=1 then nowfloor<="0001"; floorled<="0001"; elsif position=2 then nowfloor<="0010"; floorled<="0010"; elsif position=3 then nowfloor<="0011"; floorled<="0100"; elsif position=4 then nowfloor<="0100"; floorled<="1000"; else nowfloor<="0000"; floorled<="0000"; end if; ---display of floor_leds end process state_trans;end bhv;综合实现模块：library ieee;use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all;entity finalctrol is port( clk: in std_logic; up1,up2,up3,stop1,stop2,stop3,stop4,down4,down3,down2: in std_logic;ddelay,dclose: in std_logic;upled,downled: out std_logic;floorled,nowfloor: out std_logic_vector(3 downto 0);dopenled: out std_logic_vector(5 downto 0)); end finalctrol; architecture arc of finalctrol is component div2Hz port(clk: in std_logic;clkout: out std_logic);end component;component elevator port( clk: in std_logic; up1,up2,up3,stop1,stop2,stop3,stop4,down4,down3,down2: in std_logic;ddelay,dclose: in std_logic;upled,downled: out std_logic;floorled,nowfloor: out std_logic_vector(3 downto 0);dopenled: out std_logic_vector(5 downto 0));end component; signal clkwire: std_logic; beginU1: div2Hz port map(clk,clkwire); U2:ｅｌｅｖａｔｏｒｐｏｒｔｍａｐ(clkwire,up1,up2,up3,stop1,stop2,stop3,stop4,down4,down3,down2, ddelay,dclose,upled,downled,floorled,nowfloor,dopenled);―――元件例化语句end arc;EDA综合结果：时序仿真波形：心得体会：最后是差不多做出来了，但是这个过程花费了我太多时间、精力！如果我把这些时间分一些出来复习电磁场，或许我的电磁场试卷上就不会有那么多空白、、、EDA，quartusii，是好东西，实用的东西！但是跟其他各种考试一起夹击我，还是觉得有点吃不消，压力太大、、、几乎每一步都不曾顺利，都有各种阻碍，需要我一点点地去探测它，再各种途径认识、了解它，最后克服它，整个过程，遇到的问题就太多太多了，说出来不知道可以写几页，可以说过程十分艰苦，就像在黑夜里徒步穿越一片阴森的树林、、、也怪自己基础、能力太差，不过，最后，总算做出来了，学到不少东西，切实地提高了动手能力，也算值了吧！VHDL，FPGA，真是神奇的东西，就像高级语言一样，只描述电路模块的功能，然后电路生成由软件来完成，甚至都不需要连线，只写好代码就行，切实感觉到了现代电子设计的给力之处！对付errors简单，是语法问题，是普通程序员的活儿；对付warnings难，是逻辑问题，算法问题，是工程师的活儿！对这门课的意见与建议：这是一门好课，非常实用的东西，但是它应该早一点结束！不要等这么久，以为给学生充足的时间去准备，其实大家下去根本没有弄，都是等到要进实验室了才着手准备的！到这几天，各种大作业、各种考试如大军压境，再来个ＥＤＡ，那大家的压力也太大了、、、、２０１１、１２、１６。

EDA电梯控制器设计

EDA技术综合课程设计课程：EDA技术综合课程设计题目：电梯控制器所属院系：电气工程学院专业班级：自控1304班姓名：王军学号：1317014092 指导老师：张立众完成地点：陕西理工学院目录1.设计任务 (2)2.可选器材 (2)3.设计框图 (2)4.设计思路 (4)5.引脚分配 (5)6程序清单 (9)7.主控模块仿真 (16)8.问题及改进 (17)9.总结及感受 (18)10.参考文献 (19)一.[设计任务]1、设计一个三层的电梯控制器。

2、用数码管显示电梯所在的楼层号，电梯初始化后状态在第一层楼。

3、每层电梯外都有上下楼请求开关，电梯内部有到各楼层的请求开关及紧急故障开关；用数码管显示上行或下行状态，用发光二极管显示是否有紧急情况。

4、电梯每秒升(降)一层，电梯到达有停站请求的楼层后，经1秒电梯开门，开门指示灯亮，开门4秒后指示灯灭，关门，电梯继续运行。

5、当电梯被锁定或发生紧急情况后，电梯停止运行，直到解除锁定或紧急故障后才可以从停止时的状态继续运行。

6、当电梯处于上升状态时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求信号，直到最后一个上楼请求执行完毕，再进入下降模式；同理，电梯处于下降状态时，只响应比电梯所在位置低的下楼请求信号，直到最后一个下楼请求执行完毕，再进入上升模式。

二.[可选器件]1.计算机组成/ISP实验箱一台（含电源）2.电源线一根FPGA/CPLD下载板一块（或多块，可选）(其中下载版选择以下型号Cyclone EP1C6Q240C8)3.并行口下载电缆一根4.电压表棒一付5.实验指导书一份6.配套集成电路芯片若干三.[设计框图]系统主要分为：主控制模块control，包含状态机，控制电梯的运行及状态转换；消抖模块unshake，消除开关电路的抖动现象，确保逻辑的正确性；显示模块display，内含译码功能，配合控制器显示电梯的工作状态。

模块框图见图1，总体框图详见图2。

eda课程设计电梯

eda课程设计电梯一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握电梯的基本原理、结构和工作方式，了解电梯的安全使用和维护知识。

技能目标要求学生能够运用所学知识进行电梯的简单设计和分析，提高学生的工程实践能力。

情感态度价值观目标要求学生培养对电梯工程技术的兴趣和热情，增强对工程技术的敬畏之心。

通过对学生的特点和教学要求的分析，我们将课程目标分解为具体的学习成果。

首先，学生需要理解并能够描述电梯的基本原理和结构，包括电动机、控制系统、电梯门等关键部分的作用。

其次，学生需要掌握电梯的工作方式，能够分析电梯的运行过程和故障原因。

再次，学生需要了解电梯的安全使用和维护知识，能够进行简单的电梯故障排查和修复。

最后，学生需要通过实际操作和案例分析，提高自己的工程实践能力，培养对电梯工程技术的兴趣和热情。

二、教学内容根据课程目标，我们选择和了以下教学内容。

首先，介绍电梯的基本原理，包括电动机的工作原理、控制系统的功能等。

然后，讲解电梯的结构，包括轿厢、对重、导向系统、门系统等部分的作用和设计要求。

接着，讲解电梯的工作方式，包括电梯的启动、运行、停止过程以及故障原因分析。

此外，还讲解电梯的安全使用和维护知识，包括电梯的故障排查、修复方法等。

最后，通过实际操作和案例分析，让学生亲身参与电梯的设计和分析，提高学生的工程实践能力。

三、教学方法为了实现课程目标，我们选择了一系列合适的教学方法。

首先，采用讲授法，由教师讲解电梯的基本原理、结构和工五、教学评估为了全面反映学生的学习成果，我们设计了一系列评估方式。

首先，通过平时表现评估学生的课堂参与度和学习态度。

其次，通过作业评估学生的理解和应用能力，要求学生完成电梯设计、分析等实际任务。

最后，通过考试评估学生的综合运用能力和复习效果。

这些评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。

六、教学安排教学安排规定了教学进度、教学时间和教学地点等。

基于EDA的电梯控制系统设计(FPGA)

【摘要】随着科技的迅速的发展,电梯已经成为生活中不可缺少的交通工具,电梯在国内的需求量也是与日俱增。

然而相比于其他发达国家比如欧美,我国的创新元素还还相对较少。

电梯的出现要追溯到上世纪，在那时电梯就已经融入到生活中并且取得了使用者的青睐.电梯的传统控制系统通常是采用继电器——接触器，而随着超大规模集成电路技术的成熟,FPGA作为一个新的生力军，在电梯的控制中已经取得了广泛的应用。

另外，随着可持续发展理念的深入人心，电梯更是融入了节能的元素。

由于FPGA内部集成了数以万计的逻辑单元,这样的特点使得它在电梯的控制上具有天然的优势。

本设计是基于VHDL硬件描述语言而实现的多层电梯控制与远程监控系统，在程序的设计上,主要采用了有限状态机，程序中设立了两个进程相辅相成,以信号灯控制进程作为辅助进程，状态机作为主要进城.本次设计是采用VHDL硬件描述语言而设计的十层电梯控制系统,以Altera公司的QUARTUS II软件作为开发平台，实现了电梯的基本功能以及远程监控功能。

【关键词】:电梯控制器,VHDL,状态机,远程监控ABSTRACTAlong with the science and technology rapid development, the elevator has become indispensable in life traffic tools, the elevator is also grow with each passing day in domestic demand。

However, compared to other developed countries such as Europe and the United States，innovation elements in China is still relatively small. The elevator can be traced to the last century, when the elevator already into life and made users. The traditional elevator control system uses the relay —contactor is usually, but with very large scale integrated circuit technology matures，FPGA as a new force, extensive application has been made in elevator control. In addition，with the win support among the people of the concept of sustainable development，the elevator is also incorporate energy—saving elements.Because the FPGA internal integration logic unit of tens of thousands of，this character makes it has a natural advantage in elevator control。

EDA电梯设计

注：停车流程图要改，停车后，先延时一，再开门清相应信号灯，再延时二，再关门，最后返回。

延时同样有判断。

整体设计：左侧输入：按键，电源，压力传感器。

中间和右侧输出则与以前相同。

按以前的设计报告，你在画一份吧。

状态装换：附图两张：你自己看。

四层电梯控制器设计思路：采用状态机来实现电梯控制器，思路比较清晰。

根据电梯的实际工作情况，可以把电梯设置为9个状态，分别是“电梯停留在1层”、“开门”、“关门”、“延时一”、“延时二”、“报警”、“上升”、“下降”和“停止”状态。

各个状态的转换条件可有设计要求所决定。

1、四层电梯控制器的实体实际对于输入端口，一个异步复位端reset，用于在系统不正常时回到初始状态，在电梯外部，必须有升降请求端口，一层：上升请求端口，二三层：上升下降请求端口均有，四层：下降请求端口；在电梯内部，应有各层停留的的请求端口；一个时钟输入端口，用于驱动电梯的升降机开关门等动作；另有一个按键时钟输入端口，时钟频率比电梯时钟高。

对于输出端口，有升降请求信号，就得有一个输出端口来指示请求是否被响应，有请求信号后，该输出端口逻辑为‘1’，被响应后则恢复为‘0’，同样，在电梯内部也应该有这样的端口来显示是否被响应；在电梯外部，需要一个端口来显示电梯现在所处的位置；电梯的开关门的状态也能用一个输出端口来指示；电梯的升降状态用一个输出端口来指示。

2、结构体设计状态机设了九个状态，type lift_stata is(stopon1,dooropen,doorclose,delay1,delay2,warning，up,down,stop);signal mylift:lift_stata;--定义为lift_stata类型的信号mylift 在结构体中，有两个进程，状态机进程作为主要进程，信号灯控制进程作为辅助进程。

状态机进程中的很多判断条件是以信号灯控制进程产生的信号灯信号为依据的，而信号灯控制进程中信号灯的熄灭又是由状态机进程中传出的clearup和cleardn信号来控制。

EDA电梯控制器的设计与分析PPT课件

第9章电梯控制器的设计与分析
第9章电梯控制器的设计与分析
9.1 系统设计要求 9.2 系统设计方案 9.3 主要VHDL源程序 9.4 系统仿真/硬件验证 9.5 设计技巧分析 9.6 系统扩展思路
第9章电梯控制器的设计与分析
9.1 系统设计要求
随着社会的发展，电梯的使用越来越普遍，已从原来只在商业大厦、宾馆使用，过渡到在办公楼、居民楼等场所使用，并且对电梯功能的要求也不断提高，相应地其控制方式也在不停地发生变化。对于电梯的控制，传统的方法是使用继电器—接触器控制系统进行控制，随着技术的不断发展，微型计算机在电梯控制上的应用日益广泛，现在已进入全微机化控制的时代。
(DR)
LAMP RUN_W AIT
ST_OUT
图9.2 电梯控制器的内部组成结构图
第9章电梯控制器的设计与分析
9.3 主要VHDL源程序
--DTKZQ.VHD LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; ENTITY DTKZQ IS
第9章电梯控制器的设计与分析
电梯的微机化控制主要有以下几种形式：① PLC控制； ② 单板机控制；③ 单片机控制；④ 单微机控制；⑤ 多微机控制；⑥ 人工智能控制。随着EDA技术的快速发展，CPLD/FPGA已广泛应用于电子设计与控制的各个方面。本设计就是使用一片CPLD/FPGA来实现对电梯的控制的。
第9章电梯控制器的设计与分析
9.2 系统设计方案
根据系统设计要求，并考虑到系统的可验证性，整个系统的输入输出接口设计如图9.1所示：系统工作用2 Hz基准时钟信号CLKIN，楼层上升请求键UPIN，楼层下降请求键DOWNIN，楼层选择键入键ST_CH，提前关门输入键CLOSE，延迟关门输入键DELAY，电梯运行的开关键RUN_STOP，电梯运行或停止指示键 LAMP，电梯运行或等待时间指示键RUN_WAIT，电梯所在楼层指示数码管ST_OUT，楼层选择指示数码管 DIRECT。

电梯EDA设计

沈阳工程学院课程设计（论文）摘要电子设计自动化（EDA）是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术，它与电子技术、微电子技术的发展密切相关，它吸收了计算机科学领域的大多数最新研究成果，以高性能的计算机作为工作平台，促进了工程发展。

EDA的一个重要特征是使用硬件描述语言（HDL）来完成设计。

超高速硬件描述语言（VHDL）是经IEEE和美国国防部确认的标准硬件描述语言，自IEEE公布了VHDL的标准版本，IEEE-1076之后，各EDA公司相继推出了自己的VHDL设计环境，或宣布自己的设计工具可以和VHDL接口。

此后VHDL逐步取代了原有的非标准的硬件描述语言。

1993年，IEEE对VHDL进行了修订，从更高的抽象层次和系统描述能力上扩展VHDL的内容。

本文介绍了基于VHDL语言实现的电梯控制系统的设计，使用了状态机，并进行了软件和实验平台的仿真。

该控制系统遵循方向优先的原则，提供楼层用户的载客服务并指示电梯的运行情况。

说明了用VHDL 语言设计数字电路的方法以及VHDL 语言在数字电路设计仿真中的重要作用, 仿真结果表明VHDL 语言应用于数字电路仿真是切实可行的，该语言在电子设计领域受到了广泛的接受。

关键词EDA，VHDL，电梯控制，状态机AbstractElectronic design automation (EDA) is a realization of an electronic system or electronic design automation products of technology, with electronic technology, microelectronic technology is closely related to the development, it has absorbed most of the field of computer science and the latest research results, as a high-performance computer Working platform to promote the development of the project. EDA is an important feature of the use of hardware description language (HDL) to complete the design. Super-high-speed hardware description language (VHDL) is the IEEE and the U.S. Department of Defense confirmed the standard hardware description language, since the publication of the IEEE VHDL version of the standard, IEEE-1076, the EDA companies have launched their own VHDL design environment, or to be declared Their design tools and VHDL interface. Since then VHDL gradually replace the original non-standard hardware description language. 1993, IEEE on VHDL was revised from a higher level of abstraction and system capacity expansion VHDL description of the contents. In this paper, based on VHDL language of the elevator control system design, the use of the state machine and a software platform for simulation and experiment. The control system to follow the direction of the principle of giving priority to provide the passenger service users floors and directed the operation of the lift. Note the use of VHDL digital circuit design methods and VHDL in digital circuit design to the important role of simulation, simulation results show that the VHDL language used in digital circuit simulation is practicable, the language in the field of electronic design has been widely accepted.Keywords EDA，VHDL，elevator control，State Machine沈阳工程学院课程设计（论文）目录摘要..................................................................................................................... I II Abstract . (IV)第1章引言 .................................................................................................... - 1 -1.1课题的意义 ............................................................................................. - 1 -1.2 EDA的应用 ............................................................................................. - 1 -1.2.1 VHDL语言的发展 ........................................................................... - 2 -1.2.2 VHDL语言程序的基本结构 ........................................................... - 3 -1.3 本课程设计的基本要求 ........................................................................ - 4 -1.4本课程设计的目的 ................................................................................. - 4 -1.5本课程设计的基本原理 ......................................................................... - 4 -第2章系统设计 .............................................................................................. - 6 -2.1课程设计的基本方案 ............................................................................. - 6 -2.2层次设计的方案 ..................................................................................... - 6 -2.2.1 电梯控制器系统组成框图 ............................................................ - 6 -2.2.2 电梯控制器的状态转换图 .............................................................. - 7 -2.3源程序设计 ............................................................................................. - 8 -2.4系统的仿真波形 ................................................................................... - 15 -2.5 系统顶层元件图 ................................................................................... - 16 -总结................................................................................................................ - 18 -致谢 .............................................................................................................. - 19 -参考文献.......................................................................................................... - 20 -沈阳工程学院课程设计（论文）第1章引言1.1课题的意义EDA技术是用于电子产品设计中比较先进的技术，可以代替设计者完成电子系统设计中的大部分工作，而且可以直接从程序中修改错误及系统功能而不需要硬件电路的支持，既缩短了研发周期，又大大节约了成本，受到了电子工程师的青睐。

EDA课程设计《电梯控制器》

目录前言 (1)1 绪论 (2)1.1 课程设计题目 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 课程设计要求 (2)1.4 课程设计思想 (3)2 软件介绍 (4)3课程设计步骤 (6)3.1 状态机的基本原理 (6)3.2 电梯控制器的功能模块 (6)3.3 电梯控制器的流程图 (7)3.4 电梯控制器的VHDL描述模块流程 (8)3.5 实体设计 (8)3.6 结构体设计 (8)3.7 VHDL源代码语法的简单说明 (9)3.8 电梯输入输出端口图 (10)4 三层电梯控制器的调试及仿真 (11)4.1 程序的调试 (11)4.2 波形仿真 (11)5课程设计的意义 (15)5.1 设计背景 (15)5.2 课程设计的意义 (15)5.2.1 中国电梯的现状 (15)5.2.2 电梯的节能和环保 (16)5.2.3 电梯的智能化 (16)6 总结 (17)参考文献 (18)附录 (19)前言电梯作为垂直方向的交通工具，在高层建筑和公共场所已成为不可或缺的设备。

中国是全球最大的电梯市场，也具有最强的电梯生产能力，但由于缺乏自主知识产权和核心技术，自主品牌占市场的份额很少。

因此要加大对电梯技术的创新和发展，提升电梯的性能，就需要引进更好的技术，电梯控制器就是很好的装置，大力开发控制器是很必要的。

电梯控制器可以有很多实现方式，本设计用了EDA技术进行操作。

EDA 技术打破了软件和硬件间的壁垒，使计算机的软件技术与硬件实现、设计效率与产品性能合二为一，它代表了电子设计技术和应用技术的发展方向。

VHDL主要用于描述数字系统的接口，结构和功能，它的语法简单易懂，移植性好。

我设计的是一个3层电梯控制器。

分为主控制器和分控制器。

主控制器是电梯内部的控制器，每层电梯入口处有一个分控制器。

本设计采用VHDL，源程序Altera公司的Quartus II软件仿真。

运用有限状态机的设计方法，设计了两个进程相互配合，状态机进程作为主要进程，信号灯控制进程作为辅助进程。

基于eda技术的电梯控制系统设计

本科生毕业论文（设计）基于EDA技术的电梯控制器设计院系：信息工程学院专业：电子信息工程目录中文摘要 (2)外文摘要 (3)引言 (4)1. 绪论 (5)1.1EDA技术 (5)1.1.1 EDA的介绍与发展 (5)1.1.2 EDA的设计流程及优点 (5)1.1.3 VHDL介绍 (5)1.2国内外研究现状及发展趋势 (6)1.2.1 电梯智能化及其实现 (6)1.2.2 接口层的实现 (7)2. 四层电梯控制器的系统设计 (8)2.1四层电梯控制器的功能及设计要求 (8)2.2四层电梯控制器的设计思路 (9)2.2.1 电梯控制器流程 (9)2.3电梯控制器的功能 (11)2.4电梯系统的设计 (12)3.四层电梯控制器的调试及仿真 (13)3.1MAX+PLUSⅡ的流程介绍 (13)3.2各模块的VHDL语言 (13)3.2.1 主控制器模块 (13)3.2.2 数据选择器模块设计 (15)3.2.3 译码器模块 (17)3.2.4 分频器模块 (18)4. 四层电梯控制器的波形仿真 (19)结束语 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1基于EDA技术的电梯控制器设计*****指导老师：*****（*****）摘要：电梯作为现代化的产物，早在上个世纪就进入了我们的生活之中。

对于电梯的控制，传统的使用继电器-接触器系统进行控制已不能满足人们的要求。

随着EDA技术的发展FPGA已经广泛运用于电子设计控制的各个方面。

本设计是基于VHDL语言开发的四层电梯控制器。

以Max+PlusⅡ为开发环境。

其功能包括：显示电梯当前所在楼层、显示有请求发生的楼层、相应楼层请求、关门延时控制、电梯开关门显示。

关键字：电梯控制器；EDA；VHDL状态机2The Elevator Controller Based on VHDL*****Director：*****（Information Engineering College, *****）Abstract：The lift, as the modernized result, is entered our life in last century. For the elevator control,the traditional approach is to use relay-contactor control system to control. With the development of EDA technology, FPGA has been widely use in all aspects of electronic design control. The graduation project is best on the VHDL language development of four elevator control. To Max+PlusⅡdevelopment. Its features include: show floor where the lift current, show that the request happenedfloors, floor to respond to the request, closing delay setting, elevate door open display.Key Words:Elevator controller；EDA；VHDL condition machine3引言在现代化城市的高速发展中,一幢幢高楼拔地而起。

eda电梯控制课程设计

eda电梯控制课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解EDA电梯控制的基本原理，掌握电梯控制系统的组成及功能。

2. 学生能掌握电梯控制程序的设计方法，了解电梯运行过程中各环节的逻辑关系。

3. 学生了解电梯行业的发展现状和未来趋势，认识电梯在现代建筑中的重要性。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的电梯控制程序，实现电梯的基本功能。

2. 学生能通过小组合作，完成电梯控制系统的仿真测试，提高实际操作能力。

3. 学生能运用EDA工具进行电梯控制电路的绘制，提高电路设计能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电梯控制技术的兴趣，激发学习热情，提高自主学习能力。

2. 学生通过课程学习，认识到科技对社会生活的重要性，增强社会责任感和使命感。

3. 学生在小组合作中，培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。

课程性质：本课程为电子设计自动化（EDA）领域的一门实践性课程，旨在帮助学生掌握电梯控制技术，提高实际操作能力。

学生特点：本年级学生具备一定的电子技术基础，对新技术有较高的兴趣，喜欢动手实践。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调动手实践和创新能力培养，提高学生的综合素养。

通过课程目标分解，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 电梯控制原理及系统组成- 理解电梯的基本工作原理- 掌握电梯控制系统的结构及功能- 分析电梯控制系统的主要部件及其作用2. 电梯控制程序设计- 学习电梯控制程序的基本逻辑- 掌握电梯运行过程中各环节的程序设计方法- 应用EDA工具进行程序编写和调试3. 电梯控制电路设计- 学习电梯控制电路的基本元件及其连接方式- 掌握电梯控制电路的绘制方法- 完成电梯控制电路的仿真测试4. 电梯控制系统实践- 小组合作，设计并实现一个简易电梯控制系统- 分析实际电梯控制系统案例，进行故障排查与优化- 了解电梯行业的发展趋势及新技术应用教学大纲安排：第一周：电梯控制原理及系统组成第二周：电梯控制程序设计第三周：电梯控制电路设计第四周：电梯控制系统实践教材章节关联：第一章：电梯概述第二章：电梯控制系统第三章：电梯控制程序设计第四章：电梯控制电路设计第五章：电梯控制系统实践教学内容根据课程目标制定，注重科学性和系统性，结合教材章节，合理安排教学进度，确保学生能够循序渐进地掌握电梯控制相关知识。

EDA课设四层电梯控制器

1、引言1.1 EDA技术的概念随着EDA技术发展和应用领域的扩大与深入，EDA技术在电子信息、通讯、自动控制及计算机应用等领域的重要性突出，随着技术市场与人才市场对EDA的需求不断提高，产品的市场需求和市场的要求也必然会反映到教学领域和科研领域中来，因此学好EDA技术对我们有很大的一处，EDA是指以计算机为工具，在EDA软件平台上，根据设计描述的源文件，自动完成系统的设计，包括编译、仿真、优化、综合、适配以及下载。

EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。

1.2 EDA技术的特点利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：①用软件的方式设计硬件；②用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的；③设计过程中可用有关软件进行各种仿真；④系统可现场编程，在线升级；⑤整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。

因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。

1.3 EDA设计流程典型的EDA设计流程如下:（1）、文本/原理图编辑与修改。

首先利用EDA工具的文本或图形编辑器将设计者的设计意图用文本或图形方式表达出来。

（2）、编译。

完成设计描述后即可通过编译器进行排错编译，变成特定的文本格式，为下一步的综合做准备。

（3）、综合。

将软件设计与硬件的可实现性挂钩，是将软件转化为硬件电路的关键步骤。

（4）、行为仿真和功能仿真。

利用产生的网表文件进行功能仿真，以便了解设计描述与设计意图的一致性。

（5）、适配。

利用FPGA/CPLD布局布线适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作，其中包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化、布局布线。

适配报告指明了芯片内资源的分配与利用、引脚锁定、设计的布尔方程描述情况。

eda课程设计电梯

eda课程设计电梯一、教学目标本课程旨在通过学习eda课程设计中的电梯案例，让学生掌握eda的基本原理和方法，培养学生解决实际问题的能力。

具体目标如下：知识目标：使学生了解eda的基本概念、原理和电梯案例的相关知识。

技能目标：培养学生运用eda方法分析和解决电梯问题的能力，提高学生的动手实践能力。

情感态度价值观目标：培养学生对eda技术的兴趣和热情，增强学生运用科学知识解决实际问题的信心。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括eda的基本概念、原理和方法，以及电梯案例的分析和实践。

具体安排如下：1.第一课时：介绍eda的基本概念和原理，使学生了解eda技术的基本框架和流程。

2.第二课时：讲解电梯案例的相关知识，分析电梯运行的基本原理和问题。

3.第三课时：教授学生如何运用eda方法分析和解决电梯问题，引导学生进行实践操作。

4.第四课时：对学生的实践成果进行点评和总结，强化学生对eda技术的掌握。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

具体方法如下：1.讲授法：教师讲解eda的基本概念、原理和电梯案例的相关知识。

2.讨论法：学生分组讨论电梯问题的解决方案，促进学生之间的交流与合作。

3.案例分析法：分析电梯案例，使学生更好地理解eda技术的应用。

4.实验法：学生动手实践，运用eda方法解决电梯问题，提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用合适的eda教材，为学生提供权威、系统的学习资料。

2.参考书：提供相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的课件和视频，直观地展示eda技术和电梯案例。

4.实验设备：准备计算机和相关的实验设备，为学生提供实践操作的机会。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生在本次课程中的学习成果，我们将采取多种评估方式相结合的方法。

具体如下：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，评估学生的学习态度和理解程度。

EDA课程设计电梯控制器

初始化：设置电梯初始状态，如楼层、方向等输入处理：接收用户输入，如楼层、方向等逻辑判断：根据用户输入和电梯当前状态，判断是否需要改变方向、楼层等输出处理：根据逻辑判断结果，输出电梯运行状态，如楼层、方向等结束：电梯到达指定楼层，停止运行，等待下一次输入
编写代码：根据设计要求编写C语言代码
交流方式：小组讨论、课堂展示、报告撰写
课程设计成果：电梯控制器的设计与实现
成果展示：电梯控制器的功能演示、性能测试
展望未来：电梯控制器的改进方向、应用前景
智能化：实现电梯的自动化控制，提高运行效率和安全性
节能环保：采用节能技术，降低能耗，减少对环境的影响
物联网技术：实现电梯与物联网的连接，提高管理效率和服务质量
电缆：选择耐高温、耐腐蚀、抗干扰的电缆
开关：选择安全、耐用、易操作的开关
电机：选择高效、节能、低噪音的电机
电源：选择稳定、高效、低噪音的电源
设计原则：遵循电气性能、机械性能、热性能等要求设计工具：使用Altium Designer、Protel等专业软件设计步骤：绘制原理图、生成PCB文件、布局布线、生成生产文件制作工艺：采用SMT贴片、回流焊等工艺进行生产
调试代码：使用Keil uVision5进行调试，解决编译错误
添加标题
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编译代码：使用Keil uVision5进行编译
测试代码：使用Keil uVision5进行测试，验证功能是否正确
测试方法：单元测试、集成测试、系统测试
优化目标：提高软件性能、稳定性、安全性
添加标题
● 功能： a. 运行控制：控制电梯的启动、停止、加速、减速、制动等动作。 b. 安全保护：检测电梯的运行状态，如超速、过载、门未关等，并采取相应的安全措施。 c. 故障处理：检测电梯的故障，如过热、短路、断路等，并采取相应的故障处理措施。 d. 信息显示：显示电梯的运行状态、楼层、方向等信息。 e. 通信接口：与电梯的其他部件进行通信，如电梯门、楼层显示板等。

EDA3层电梯的控制系统1

一、设计要求：要求用FPGA设计实现一个3层电梯的控制系统。

系统的要求如下：（1）电梯运行规则：当电梯处在上升模式时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求，由下向上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完毕。

如果高层有下楼请求，直接升到有下楼请求的最高楼层，然后进入下降模式。

当电梯处在下降模式时，工作方式与上升模式相反。

设电梯共有3层，每秒上升或下降一层。

（2）电梯初始状态为一层，处在开门状态，开门指示灯亮。

（3）一层电梯入口处设有上楼请求开关，二层电梯入口处设有上、下楼请求开关，三层电梯入口处设有下楼请求开关，电梯内部设有乘客到达楼层的停站请求开关及其显示。

（4）设置电梯所处位置指示及电梯上升或下降指示。

( 5 )电梯到达有停站请求的楼层后，电梯门打开，开门指示灯亮。

开门4s后，电梯门开关闭，开门指示灯灭，电梯继续运行，直至执行完最后一请求信号后停在当前层。

（6）电梯控制系统能记忆电梯内外的请求信号，并按照电梯运行规则工作，每个请求信号执行完毕后随即清除。

一、设计方案和论证1. 控制器的设计方案控制器的功能模块如图1所示，包括主控制器、分控制器、楼层选择器、状态显示器、译码器和楼层显示器。

乘客在电梯中选择所要到达的楼层，通过主控制器的处理，电梯开始运行，状态显示器显示电梯的运行状态，电梯所在楼层数通过译码器译码从而在楼层显示器中显示。

分控制器把有效的请求传给主控制器进行处理，同时显示电梯的运行状态和电梯所在楼层数。

由于分控制器相对简单很多，所以主控制器是核心部分。

2. 三层电梯控制器的设计思路电梯控制器采用状态机来实现，思路比较清晰。

可以将电梯等待的每秒钟以及开门、关门都看成一个独立的状态。

由于电梯又是每秒上升或下降一层，所以就可以通过一个统一的1秒为周期的时钟来触发状态机。

根据电梯的实际工作情况，可以把状态机设置10个状态，分别是“电梯停留在第1层”、“开门”、“关门”、“开门等待第1秒”、“开门等待第2秒”、“开门等待第3秒”、“开门等待第4秒”、“上升”、“下降”和“停止状态”。

EDA技术与应用实践8.电梯控制器

时钟 CLK
时序输出及楼选计数器
（Fd）
上升请求 UP
下降请求 DOWN 楼层选择 FCH
FCD 楼层选择
电梯服务请求处理器
提前关门 CLOSE
延时关门 DELAY
运行开关 R_S
电梯升降控制器（Fc）
电梯次态生成器（Fst）
下降请求寄存器(Ur)
上升请求寄存器(Dr) LMAP 状态指示 R_S 运行时间 FOD 楼层指示
SIGNAL closex,delayx:STD_LOGIC;
--提前及延迟关门变量
BEGIN fcd<=CONV_STD_LOGIC_VECTOR(fd,4)+1; fod<=CONV_STD_LOGIC_VECTOR(fc,4)+1; rwd<='0'& wc; fcr<=wc(2) AND (NOT wc(1)) AND wc(0); closex<=close AND (NOT fst(1)); delayx<=delay AND (NOT fst(1));
num:=fc+1; t:=fd+1; IF (r_s='1') THEN --电梯运行时
--选择楼层大于当前楼层或有上升请求 IF (((t>num) AND (fch='1')) OR (up='1')) THEN
CASE t IS WHEN 1 => ur(1)<='1'; WHEN 2 => ur(2)<='1'; WHEN 3 => ur(3)<='1'; WHEN 4 => ur(4)<='1'; WHEN 5 => ur(5)<='1'; WHEN 6 => ur(6)<='1'; WHEN 7 => ur(7)<='1'; WHEN 8 => ur(8)<='1';