题 目 自动升降机模型的设计与实现

国外动态
• 1764年，瓦特发明了蒸汽机，1800年开始美国煤矿用此类升降机从 下往上运煤，1850，美国出现了以蒸汽为动力的升降平台，1852年 E.G.Otis为美国杨克斯的一家公司制成了安全升降机，而1857年第一 台客用安全升降机安装在一座高五层的百货大楼里，这类升降机都以 液压或气压为动力。此后升降机高度发展，而目前，升降机已经有很 多种类，包括乘客电梯，载货电梯，液压电梯，杂物电梯，自动电梯， 自动人行道，特殊类型电梯，起重机等。目前世界工程起重机年销售 额已达75亿美元左右。主要生产国为美国、日本、德国、法国、意大 利等，世界顶级公司有10多家，世界市场主要集中在北美、日本/亚 洲和欧洲，因为汽车行业的告诉发展，国外随车起重机发展极为迅速。 升降机技术最发达的几个国家并是美国，日本和德国，日本的升降机 年产量居世界第一，美国则是升降机最大的市场，欧洲市场潜力最大， 而我们国内的市场在高速发展的今天也预示着未来起重机的市场潜力 也非常大。
选题的依据及意义
• 我国国内的电梯技术还有很大的进步空间，所以对于这个 课题的研究也是目前国内所需要的。大部分的城市住宅楼 和商场，都是引进国外的升降机，而国外对于中国的市场 都是采取给予低端配置的电梯，这就造成了国内升降机的 安全隐患，国内对起重机的监管制度也不够严格，所以我 们就需要对国内的升降机的技术进行发展，让民用升降机 和工程升降机能够脱离对国外的依赖，制造更加安全和更 加有效逃生的升降机。近几年，国内的矿井问题安全隐患 已经不得不引起社会的重视，此方面，对于矿井提升机的 研究，保证升降机本身的安全，满足运送人员和大型设备， 同时帮助工人们顺利迅速的逃生。
研究的内容
• 自动升降机本身主要有曳引系统，导向系统，轿厢和控制 系统。而控制系统需要操纵装置，控制屏等。所以我们研 究的内容就是自动升降机本身的组成及工作原理。 (1)控 制器模块 • 控制器要实现对键盘模块 ,电机及其驱动模块 同时要解决 这些模块之间协同工作 ,信息互用的问题。 • 因此 ,针对于此种情况 ,控制器的选择我想采用AT89S51 或者 AT89C51 作为系统的控制器 , AT89S51 和 AT89C51 功能基本一样强大，都与MCS-51兼容，是低耗 能高性能的单片机，但它和AT89C51的差别在于，编程不 但支持并行还支持ISP在线编程，编程电压所需更低，烧 写次数更高，工作频率更高，有更强的计算速度，抗干扰 性更强。
图4 为L298引脚图
THE END
谢谢给位老师同学！
国内
• 我国建筑业，房地产业和汽车产业高速发展，带动了电梯 业和升降机业的发展，因此迫切需要一系列与之适应的电 梯技术。 • 随着我国城市率的增长，对电梯需求量也迅猛增长，与 1992年相比,当时城市率为27.8％，新电梯量为1.6万台， 2005年,城市率为43％，新电梯量已猛增长为12.5万台， 而根据最新统计，2006年我国电梯产量已突破15万台， 占世界年产量的三分之一。而电梯和空调又是耗能最大的 “电老虎”，据调查，全国三星级以上酒店，空调和电梯 两项耗电量就占城市耗电量的三分之一，因此节能在电梯 领域有着特别重要的意义。在各大商场，大楼以及商业区， 电梯在我国很多城市的使用十分频繁.
解决方法及措施
步进电机也可以称为脉冲电机 ,是一种将输入脉冲信号转换成相应角位移 的电机 ,可以实现高精度的角控制。步进电机的最大优点是不需要反馈控 制 ,另外还有电路简单、容易与微型计算机联接停止时有保持转矩、维护 方便等优点 , 基于本实验的控制精度、基本要求、为实现对升降机控制 作用及时实现及精确定位 ,最终选择了具有高精度、控制简单、高可靠性 的步进电机。 步进电机的驱动电路L298 内部包含 4 通道逻辑驱动电路 ,一般为 15 引 脚。其中 ,1、15 脚是输出电流反馈引脚 ,在通常使用中这 2 个引脚也可 以直接接地;4、9 是电源接入端 ,为L298 提供工作电源;6、11 是控制引 脚 ,高通低止;5、7、10、12 是单片机控制信号的输入端;2、3、13、14 是L298 的输出端 ,为下级的电机提供驱动信号。L298 作为驱动电路 ,一 方面它要接受来自单片机的输出信号(P0.4 口 —P0.7 口) ,另外 , L298 使 能控制端 ENA、ENB 直接连接到高电平。单片机与L298 之间应加光耦 , 用于隔离;另一方面它要给步进电机以输入信号(OUT1 口～OUT4 口) ,使 单片机受控运转 ,因此 ,L298 成为连接步进电机和单片机的桥梁。
AT89S51 和
• 图1 AT89S51
AT89C51
图2 AT89C51
控制键盘模块和电动机驱动模块
• 控制键盘模块可以实现对升降机运行状态的手动 控制 ,此模块将物体当前ຫໍສະໝຸດ Baidu位置及要求及时准确地 传送给主单片机 ,是单片机进一步的控制指令产生 的重要依据之一，使升降机能够在指定的位置停 下。 升降机的升降由电动机驱动。
题目 专业 姓名
自动升降机模型的设计与实现 电子信息工程 何碧浪 胡体玲
指导教师
背景及选题依据
1. 2. 3. 4. 5. 在现代社会和经济活动中，升降机已经是城市物质文明的一种标志。在高层建筑中， 升降机是不可缺少的垂直运输设备，每栋大型高楼都可以说是一座垂直的城市。因此， 升降机的好坏，尤为重要。而升降机技术的发展于此紧密相连。 升降机的这个概念属于历史范畴。1889年以前，即电梯出现以前，那之前的载人载物 的升降装置叫做升降机。此后升降机发展成电梯，也发展成起重机。 国内动态： 我国建筑业，房地产业和汽车产业高速发展，带动了电梯业和升降机业的发展，因此 迫切需要一系列与之适应的电梯技术。 随着我国城市率的增长，对电梯需求量也迅猛增长，与1992年相比,当时城市率为 27.8％，新电梯量为1.6万台，2005年,城市率为43％，新电梯量已猛增长为12.5万台， 而根据最新统计，2006年我国电梯产量已突破15万台，占世界年产量的三分之一。 而电梯和空调又是耗能最大的“电老虎”，据调查，全国三星级以上酒店，空调和电 梯两项耗电量就占城市耗电量的三分之一，因此节能在电梯领域有着特别重要的意义 但是由于我国引入很多国外的升降机产品（包括中外合资的电梯产品），这些产品在 国际上都是比较先进的，而我国目前的升降机方面的技术与此相比相对落后，这是不 正常的。在各大商场，大楼以及商业区，电梯在我国很多城市的使用十分频繁，而国 家对于电梯安全问题的解决也已日渐成熟，对于电梯等机电设备的安装，改造及维修 都必须在国家法规下，按照许可的范围从事相应工作。而同时国外的电梯适应国内市 场环境、抢占市场占有率，纷纷推出低端配置电梯，技术是国内研发、机械及电气元 件配置尽可能低成本。
图3 总控制图
PLC控制器
其他输入信号
脉冲计数电路
变频器
2. 系统的软件设计 系统的软件设计采用 C51 语言 ,对单片机进行编程 实现各项功能。若最大目标楼层大于当前楼层 ,表明 升降机上行 ,反之 ,下行。升降的时间均为60秒钟。
三、研究步骤、方法及措施：
• 研究步骤
• • • • • • 首先查阅资料，对升降机方面的组成结构进行了解 翻译外文资料和理解单片机程序 编写单片机程序控制升降机的上下和停止 升降机模型的制作 程序烧写进升降机并测试 撰写毕业论文