基于51单片机控制电梯系统设计

沧州师范学院毕业设计（论文）

单片机电梯控制系统设计

学员姓名：

指导导师：

年级：

专业：电气自动化

学号：15

2013 年11月

目录

摘要： (5)

关键词： (5)

引言: (6)

一、系统功能介绍及方案论证 (6)

1．1电梯的组成 (6)

1．2电梯控制系统组成框图及工作原理 (6)

1. 3单元电路的设计与论证. (7)

1．3．1单片机最小系统 (7)

1．3．2电机驱动电路模块 (7)

1．3．3报警模块 (7)

1．3．4电梯内部电路、电梯间电路及控制台电路模块的设计 (7)

二、基于单片机的电梯控制系统单元电路的设计 (8)

2．1单片机最小系统 (9)

2．1．1各楼层电梯间电路（三级标题黑体小四号） (9)

2．1．2电梯内电路 (9)

2．1．3 控制台电路 (9)

2．1．4楼层检测 (10)

2．1．5电动机驱动 (10)

2．1．6报警部分 (11)

三、软件设计 (11)

3．1按键查询部分 (11)

3．1．1 电机控制部分 (12)

3．1．2 楼层检测及显示部分 (12)

致谢 (12)

参考文献 (1)

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附图图纸 (14)

程序清单 (15)

摘要：

伴随着我国现代化程度的提高，电梯成为高层建筑中的重要交通工具，它是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用。同时也给人们的生活带来了便利，为我国现代化建设的加速发展提供了强大的保障。电梯的应用范围很广，可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所，仓库以及居民住宅大楼等。因此，在现代社会中电梯已成为人类必不可少的垂直运输交通工具。

利用单片机控制电梯有成本低，通用性强，灵活性大以及易于实现复杂控制等优点。

基于单片机的分设计，介绍了以AT89C51系列单片机为核心，并结合74LS245和LED等芯片以及与之相配套的汇编语言软件等进行电梯模拟的具体实现方法,该方法不仅可以实现电梯的基本功能,而且可以设置电梯直达、急停、停电检修等功能,从而可实现电梯的智能控制及相应的最佳路线选择,提高电梯的有效利用率。

关键词：

单片机；电梯；系统；控制

单片机电梯控制系统设计

11级电气自动化专业学生王新

指导教师姜荣东

引言:

随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。

当然单片机并不像PLC那么有针对性，所以由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。在科技的不断发展下，单片机控制系统很快可以解决抗扰性，成为方便有效的电梯控制系统。一、系统功能介绍及方案论证

1．1电梯的组成

电梯主要由以下两大部分组成：

（1）机械部分：包括曳引系统，导向系统，娇厢，门系统等

（2）电路部分: 包括重量平衡系统，电力拖动系统，电梯控制系统，安全保护系统等。

本文主要是针对电梯控制系统所作的研究，设计一种基于MCU的电梯控制系统，实现电梯运行的模拟。

1．2电梯控制系统组成框图及工作原理

该系统主要由MCU控制模块、电梯间电路模块、电梯内电路模块、控制台电路、楼层检测模块、电动机驱动模块、报警模块等7部分组成

1．3 单元电路的设计与论证

通过对系统总框图的分析，此系统的各个模块方案设计如下：

1．3．1 单片机最小系统

此处选用最常用的AT89C51，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。外形及引脚排列如下图所示

主要特性：

与MCS-51 兼容4K字节可编程闪烁存储器，寿命：1000写/擦，循环数据保留时间：10年，全静态工作：0Hz-24Hz，三级程序存储器锁定，128*8位内部RAM，32可编程I/O线，两个16位定时器/计数器，5个中断源，可编程串行通道，低功耗的闲置和掉电模式，片内振荡器和时钟电路

1．3．2电机驱动电路模块

采用L298N芯片驱动，根据单片机系统程序设定PWM信号，在输出端接入直流电机，根据不同按键的不同信号就可以实现电梯上升与下降。以及电梯门的开关。

1．3．3报警模块

直接采用单片机控制输出口电平的高低来控制蜂鸣器的发声与否。这样做的优点是电路比较简单，控制也较简单。

1．3．4电梯内部电路、电梯间电路及控制台电路模块的设计

电梯控制系统由各楼层的电梯间电路、电梯内电路和控制台电路三部分组成。各楼层的电梯间：电路二、三楼的电梯间均有“上升"和“下降”选择按键，一楼只有“上升"按键，四楼只有“下降"按键，每个按键配一只发光二极管，作为指示灯。电梯内部电路：目标楼层号1-4选择按键。每个按键配有相应指示灯。控制台电路：两个按键用于手动控制。控制电梯的“开始运行"和“停止运行"。两个指示灯，分别指示电梯当前的升降情况。

楼层显示部分用一只数码管，显示电梯当前所在的楼层。采用74HC164共阴