基于单片机的电梯模型控制

12-13

学年第一学期开放性实验项目

题目: 电梯控制模型

院系名称：信息科学与工程专业班级：电信1001 学生： 莉莉 学号： 0

指导教师： 王伟生 教师职称： 讲师 实训地点：创新实验室 地点： 31520

开放性实验成绩

教师签名：年月日

2 B C

A D

3

4 5 F G

E H

J

1

M

图3 电梯控制模型

《电梯控制模型》任务书

一、设计任务

设计并制作一个电梯控制模型。示意图如图3所示。

二、设计要求：

1、 基本要求：

电梯间竖井模型部分可由有机玻璃粘成无上盖板的六面体ABCDEFGH ，高度AE 为1.2m ；电梯桥厢模型J 通过滑轮悬挂并由电动机M 牵引，可在电梯间竖井模型的空间上下运动。该电梯间竖井模型每隔20cm 自下向上分成5层，其楼层编号如图3所示。

（1） 当某层有呼叫并有呼叫信号显示时，桥厢模型作相应的运动，并

准确平层，平层的位置误差

10mm 。要求平均每层运行时间不超

过5秒，平层结束时给出提示信号。

（2） 当有多层呼叫时，桥厢模型将按说明中的电梯模型运行规则作相

应的运动，并依次在呼叫的楼层停留5秒。 （3） 能自动记录、显示桥厢模型当前到达的楼层编号。

（4）要求桥厢模型在加载400克的条件下，从1层到5层和从5层到1层的往返时间相等，单程时间不超过12秒，往、返时间之差不

大于1秒，并自动记录、显示运行时间。

2、发挥部分：

（1）要求桥厢模型能够加载0～500克的重物，显示并存储该物体的重量，显示分辨率为1克，误差：±3%。

（2）桥厢模型的额定负荷可以预置，当加载的物体超过预置值时，将发出超重报警信号。

（3）增设模拟桥厢表示乘客欲到达层数的按钮，桥厢模型将按照电梯模型运行规则作相应的运动。

（4）其它。

三、评分标准

四、其他说明

a)控制电机类型不限，其安装位置

及安装方式自定。

b)电梯竖井间部分也可简化，由一

垂直平面代替，如图4所示。

c)平层的要以桥厢模型J的底平面（或自定标志）与表示楼层的标志线平

齐。

d)要求平层过程中桥厢模型J移动方向保持不变。

e)关于电梯模型运行规则的说明：

(1) 电梯有两种类型的按钮：第一种为各楼层上的“向上”、“向下”按钮；

第二种为电梯桥厢表示要到达楼层编号的数字按钮。实际制作时，按

钮的安装位置不作任何限制。

(2) 各按钮呼叫时应有指示灯显示，电梯响应该按钮的呼叫后，其指示灯

应自动熄灭。

(3) 电梯运行时响应按钮的优先顺序如下：

方向优先：电梯按某方向运行时，优先响应该运行方向的按钮；

距离优先：同一方向有多个按钮呼叫时，优先响应最近的楼层。

摘要

本文介绍了基于单片机的电梯控制系统，硬件部分主要由单片机最小系统模块、电源设计模块、楼层检测模块、电动机驱动模块、LED显示模块、报警模块等7部分组成。该系统采用单片机（89C52）作为控制核心，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。楼层检测使用光电传感器，电动机控制部分采用直流电动机和L297和L298芯片驱动。

软件部分使用汇编语言，利用中断方式来检测用户请求的按键信息，根据电梯运行到相应楼层时，光电传感器产生电平变化，送到单片机计数来确定楼层数，并送到数码管进行显示。硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了五层电梯运行的模拟。

关键词：单片机、电梯控制系统、传感器、LED显示。

目录

目录 (6)

一、引言 (7)

1.1设计的主要容 (7)

1.2设计思路 (8)

二、硬件电路设计 (10)

2．1 单片机系统 (11)

2．2系统显示电路 (12)

2．3键盘操作电路 (14)

2．4电动机控制模块 (15)

2．5与称重系统的接口设计 (16)

2．6时钟电路的设计 (16)

2．7 复位设计 (17)

2．8单片机与步进电动机使用的电源设计 (18)

2．9 楼层检测模块 (19)

三、软件设计 (20)

3．1电梯模型控制主程序设计 (20)

3．2LED动态显示程序模块的设计 (21)

3．3独立按键程序设计 (21)

3．4X5045与89C52接口电路程序模块的设计 (22)

四、总结 (24)

五、参考文献 (25)

六、附录 (26)

一、引言

1.1本设计的主要容

本次设计是电梯控制模型之单片机控制系统设计。主要完成的功能是使用单片机来控制电梯控制系统，在这里为了更好的让教学知识与实际相连，也锻炼我们对一些专业软件的学习能力、以及动手能力，做出实物模型出来。本电梯控制系统采用89C52单片机作为核心器件实现对电梯模拟轿厢的自动控制。该系统控制过程是利用红外线发送－接收对管监测器采集数据，将数据传到控制器。主控制器完成对轿厢在不同层面、不同速度、不同方向的实时控制和逻辑协议实现，从而来控制电动机的正转、反转、以及停止等。主控制器还外接预制键盘和LED 显示模块等。在该系统中，从控制器实现称重系统的压力信号采集并进行数据处理后，通过数据通信将所采集的参数发送给主控制器。在重量允许围里电阻应变式拉力传感器根据重力的变化使其阻值发生变化，再经相应的桥式传感器放大电路把这一电阻变化转换为线性电压信号，同时将该电压采样转为净重量并在LED上显示。在电梯超重的情况下，主控制器接收到从控制器所采集的参数后，发出让电机停止转动的控制信号和系统报警信号，从而有效地监控电梯系统的运行。对单片机控制电梯系统而言，设计可分为硬件设计和软件设计。在硬件设计部分，着重要完成以下几个方面的容：

1）单片机的选择；

2） LED显示电路的设计；

3）键盘操作电路的设计；

4）与称重系统的接口设计；

5）与步进电动机的接口设计；

6）时钟与看门狗复位电路；

7）单片机与步进电动机使用的电源设计；

对于系统的软件设计，主要包括：