模拟电梯控制系统
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课程设计
设计题目 模 拟 电 梯 控 制 系 统
学生姓名
学号
专业班级
通 信 工 程 10-01
指导教师
2013 年 07 月 11 日
设计 题目
模拟电梯控制系统
成绩
1、绪论
2、课程设计任务及要求 课 程 3、设计方案 设 4、硬件系统说明及电路原理图 计 主 5、软件模块说明及流程图 要 6、课程设计总结 内 容 7、参考文献
间。 电梯上升和下降过程中相应的直流电机进行转动，模拟电梯的运动过程。
3.3 创新点及采用的新技术 采用了直流电机等进行模拟电梯的动力系统。
4、硬件系统说明及电路原理图
4.1 硬件系统说明 本设计采用 51 单片机作为 CPU，采用 8279 可编程芯片控制键盘读写及数码
第2页
管的显示，使用 LED 灯模拟电梯上、下以及停梯、开关门过程，通过单片机控制 8279 的定时显示、LED 灯的亮灭以及直流电机的转和停实现整个硬件系统。系统 框图如下：
第1页
4、驱动电路可选用实验箱直流电机驱动电路或步进电机驱动电路，电机启 动转动模拟电梯运行，电机停转模拟电梯停止运行。电梯运动方式：启动→慢速 →快速，可以用电机启动加速至最高速模拟，到达指定楼层之前运动方式：快速 →慢速→平层停车，可以用电机减速至停转模拟。
2.2 课程设计要求 本课题要求在 ZY15MCU12BC2 实验平台上，设计模拟电梯控制系统，实现如
第3页
5.3 源程序 见附录
6、课程设计总结
6.1 收获与体会 通过本次课程设计实验，加强我对单片机控制系统的理解，以及对其功能用
途的强大有了更深的认识，在实验过程中，我熟悉并掌握了 keil uvision3 软件 进行单片机编程，以及其可以调试、烧录程序到实验箱，并学习了模块化编程的 方法，后期在做报告时，使用了 proteus 作电路图，以及使用了 Microsoft Visio 2010 作流程图，也使自己得到了锻炼。
#define DATA8279 XBYTE [0X5EFF] //数据地址
#define uchar unsigned char//宏定义
#define uint unsigned int//定义键内码传递参数
uint time,temp,i,anjian,shijian,t,flag;//定义延时时间参数
6.2 遇到的问题及解决方法 1、在程序调试过程中，遇到了很多的困难，程序执行不了，提示语法错误
等，最终通过参考相关书籍以及和组员交流解决了困难。比如说，LED 的控制通 过集中赋值，LED 的显示开始在时间上有抵触，最后通过分开赋值，解决了问题
2、在调试硬件时，有时候试验箱会出现不同的错误，开始的时候不知道是 为什么，以为是程序的错误，后来发现是试验箱出现了一些错误，通过换试验箱 解决了困难。
5、课程设计任务及要求...................Hale Waihona Puke ................1
2.1 课程设计任务...................................................1 2.2 课程设计要求...................................................1
uchar code table[]={0x0C0,0x0F9,0x0A4,0x0B0
//键盘码表
,0x99,0x92,0x82,0x0F8
,0x80,0x90,0x88,0x83
,0x0C6,0x0A1,0x86,0x8E};
uint shumaguan[]={0,0,0,0,0,1};//六个数码管的初始化值
6、设计方案..............................................2
3.1 方案论证.......................................................2 3.2 设计原理.......................................................2 3.3 创新点及采用的新技术...........................................2
和多层的仓库需要有货梯，高层的住宅必须有住宅梯，百货大楼和宾馆需要有客 梯、自动扶梯等等，人们对电梯安全性，高效性，舒适性的不断追求推动了电梯 技术的进步。
目前，电梯控制主要有三种方式：继电器控制、可编程控制器控制、单片机 控制。采用基于单片机系统的电梯控制器具有运行可靠、故障率低、耗能少、维 修方便等等特点，已成为方便有效的电梯控制系统。
3.2 设计原理 通过 8279 自带的键盘扫描和对数码管的显示功能，我们很方便的就可以通
过 51 单片机进行对其的控制，然后并完成 LED 灯、直流电机的控制。 电梯上升时，亮红色灯，并在显示数码管中显示上升的时间（每层楼两秒）； 电梯下降时，亮绿色灯，并在显示数码管中显示下降的时间（每层楼两秒）； 电梯停梯、开门、关门时分别亮 1s、2s、2s 的显示灯并在数码管中显示时
7、参考文献
[1] 王琼.单片机原理及应用实验教程.合肥工业大学出版社,2005.1 [2] 王琼.单片机原理及应用.合肥工业大学出版社,2008.3 [3] 郭天祥.51单片机 C 语言教程. 电子工业出版社 [4] 陈正振.电子电路设计与制作 [5] 贡学梅.单片机实验与实训教程 [6] 蔡明文，冯先成.单片机课程设计
5、硬件系统说明及电路原理图..............................2
4.1 硬件系统说明...................................................2 4.2 电路原理图.....................................................3
下功能： （1）设计并完成系统控制电路并画出硬件电路图。 （2）由按键触发作为电梯要梯呼叫信号，单片机查询要梯信号后，模拟控制电 梯的工作过程。 （3）在 LED 显示器上显示电梯的当前位置，并在 LED 灯上指示电梯上升和下降 的工作状况。 （4）控制电机启动加速至最高速模拟电梯运动方式：启动→慢速→快速；控制 电机减速至停转模拟电梯到达指定楼层之前运动方式：快速→慢速→平层停车。 （5）设计、编写实现上述功能的软件程序。
8、附录
建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。
指 导 教 师 评 语
签名：
20 年 月 日
目录
4、绪论
1.1 电梯研究背景及意义.............................................1 1.2 课程设计题目...................................................1
1.2 课程设计题目 模拟电梯的上下楼过程，采用数码管、LED 显示灯及按键等实现一个电梯控
制系统。
2、课程设计任务及要求
2.1 课程设计任务 1、基于单片机模拟电梯控制。当某层有要梯信号输入时，呼梯信号锁存系
统将要梯信号锁存，待单片机查询到要梯信号后，根据要梯信号的位置（即楼层 数）和电梯所处的位置，决定电梯运行方向，并启动电梯到要梯层停梯、开门， 待乘客进入电梯关门后，再根据乘客要求把乘客送到目的层。
6.3 技术实现技巧和创新点
第4页
实现了课程的基本要求外，另外附加了直流电机作为模拟电梯的动力系统的 扩展功能，以及报警服务功能。
6.4 作品存在的问题和改进思想 该设计还可以更好的使用步进电机进行模拟，因为步进的机制非常吻合电梯
的上下楼机制，但是设计中未成功，将来可以更好的使用步进的正反转以及速度 的控制模拟好电梯控制系统。
本课题（1）-（3）为基本功能，（4）作为补充功能，在完成了基本功能后， 依具体设计进度而定，如果时间来不及，只需要完成基本功能。
3、设计方案
3.1 方案论证 由于 8279 是可编程的芯片，其对键盘的读取和显示非常方便，所以可以用
来控制电梯的按钮键盘，LED 的亮灭可以模拟电梯上升、下降、停梯、开门、关 门的时间控制，直流电机可以模拟电梯的动力系统，然而整个系统可以使用一块 51 单片机进行控制，所以该设计方案可行。
附录：
程序源代码：analog elevator.c
#include<reg52.h>//(用于单片机开发的一种 c 语言)的头文件
#include<absacc.h>//访问绝对地址
#include<stdio.h>//标准输入输出流
#define COM8279 XBYTE [0X5FFF] //控制命令地址
2、键盘电路为实验箱矩阵键盘。2 个按键模拟电梯的“开始运行”和“停 止运行”控制，按下 “开始运行” 按键，启动电机模拟电梯运行，按下 “停 止运行” 按键，关闭电机；1 – 4 按键为楼层要梯呼叫信号（模拟 4 层） ， 按下按键楼层号后，待单片机查询到要梯信号，根据要梯信号的位置（即楼层数） 和电梯所处的位置，决定电梯运行方向，并启动电梯到要梯层停梯、开门，待乘 客进入电梯关门，再根据乘客要求把乘客送到目的层， 电梯正常运行时以每 2 秒 1 层的速度上升或下降；可以将消防呼叫信号设置为特 殊功能键。
7、课程设计总结..........................................4
6.1 收获与体会.....................................................4 6.2 遇到的问题及解决方法...........................................4 6.3 技术实现技巧和创新点...........................................4 6.4 作品存在的问题和改进思想.......................................5
void delay(uint time);
void show(void);
void init(void);
void light(void);
sbit upred=P1^7;
sbit downgreen=P1^5;
sbit stopled=P1^0;
sbit openled=P1^1;
sbit closeled=P1^2;
6、软件模块说明及流程图..................................3
5.1 软件模块介绍...................................................3 5.2 软件流程图.....................................................3 5.3 源程序.........................................................4
9、参考文献..............................................5
10、附录.................................................5
1、绪论
1.1 电梯研究背景及意义 电梯是随高层建筑的兴建而开始发展起来的一种垂直运输工具。多层的厂房
3、显示电路为实验箱 LED 指示灯和七段显示器。3 个 LED 灯模拟停梯、开 门和关门动作，模拟停梯、开门和关门动作时间分别为 1s,2s,2s；2 个 LED 灯分 别指示电梯当前的升、降状态，红色 LED 灯指示电梯上升，绿色 LED 灯指示电梯 下降，七段显示器显示电梯箱体的实时楼层位置（1-4）。也可以用七段显示器显 示电梯当前的升、降状态，如显示“u”表示上升，显示“d”表示下降。
4.2 电路原理图 采用 proteus 作出的实验电路原理图，图中采用网络标号法实现各个部件的
连接。电路原理图如下：
5、软件模块说明及流程图
5.1 软件模块介绍 软件模块采用 Keil uVision3 编辑工具，使用 C 语言进行编程，整个程序按
照模块化编程，方便阅读和控制。 5.2 软件流程图
设计题目 模 拟 电 梯 控 制 系 统
学生姓名
学号
专业班级
通 信 工 程 10-01
指导教师
2013 年 07 月 11 日
设计 题目
模拟电梯控制系统
成绩
1、绪论
2、课程设计任务及要求 课 程 3、设计方案 设 4、硬件系统说明及电路原理图 计 主 5、软件模块说明及流程图 要 6、课程设计总结 内 容 7、参考文献
间。 电梯上升和下降过程中相应的直流电机进行转动，模拟电梯的运动过程。
3.3 创新点及采用的新技术 采用了直流电机等进行模拟电梯的动力系统。
4、硬件系统说明及电路原理图
4.1 硬件系统说明 本设计采用 51 单片机作为 CPU，采用 8279 可编程芯片控制键盘读写及数码
第2页
管的显示，使用 LED 灯模拟电梯上、下以及停梯、开关门过程，通过单片机控制 8279 的定时显示、LED 灯的亮灭以及直流电机的转和停实现整个硬件系统。系统 框图如下：
第1页
4、驱动电路可选用实验箱直流电机驱动电路或步进电机驱动电路，电机启 动转动模拟电梯运行，电机停转模拟电梯停止运行。电梯运动方式：启动→慢速 →快速，可以用电机启动加速至最高速模拟，到达指定楼层之前运动方式：快速 →慢速→平层停车，可以用电机减速至停转模拟。
2.2 课程设计要求 本课题要求在 ZY15MCU12BC2 实验平台上，设计模拟电梯控制系统，实现如
第3页
5.3 源程序 见附录
6、课程设计总结
6.1 收获与体会 通过本次课程设计实验，加强我对单片机控制系统的理解，以及对其功能用
途的强大有了更深的认识，在实验过程中，我熟悉并掌握了 keil uvision3 软件 进行单片机编程，以及其可以调试、烧录程序到实验箱，并学习了模块化编程的 方法，后期在做报告时，使用了 proteus 作电路图，以及使用了 Microsoft Visio 2010 作流程图，也使自己得到了锻炼。
#define DATA8279 XBYTE [0X5EFF] //数据地址
#define uchar unsigned char//宏定义
#define uint unsigned int//定义键内码传递参数
uint time,temp,i,anjian,shijian,t,flag;//定义延时时间参数
6.2 遇到的问题及解决方法 1、在程序调试过程中，遇到了很多的困难，程序执行不了，提示语法错误
等，最终通过参考相关书籍以及和组员交流解决了困难。比如说，LED 的控制通 过集中赋值，LED 的显示开始在时间上有抵触，最后通过分开赋值，解决了问题
2、在调试硬件时，有时候试验箱会出现不同的错误，开始的时候不知道是 为什么，以为是程序的错误，后来发现是试验箱出现了一些错误，通过换试验箱 解决了困难。
5、课程设计任务及要求...................Hale Waihona Puke ................1
2.1 课程设计任务...................................................1 2.2 课程设计要求...................................................1
uchar code table[]={0x0C0,0x0F9,0x0A4,0x0B0
//键盘码表
,0x99,0x92,0x82,0x0F8
,0x80,0x90,0x88,0x83
,0x0C6,0x0A1,0x86,0x8E};
uint shumaguan[]={0,0,0,0,0,1};//六个数码管的初始化值
6、设计方案..............................................2
3.1 方案论证.......................................................2 3.2 设计原理.......................................................2 3.3 创新点及采用的新技术...........................................2
和多层的仓库需要有货梯，高层的住宅必须有住宅梯，百货大楼和宾馆需要有客 梯、自动扶梯等等，人们对电梯安全性，高效性，舒适性的不断追求推动了电梯 技术的进步。
目前，电梯控制主要有三种方式：继电器控制、可编程控制器控制、单片机 控制。采用基于单片机系统的电梯控制器具有运行可靠、故障率低、耗能少、维 修方便等等特点，已成为方便有效的电梯控制系统。
3.2 设计原理 通过 8279 自带的键盘扫描和对数码管的显示功能，我们很方便的就可以通
过 51 单片机进行对其的控制，然后并完成 LED 灯、直流电机的控制。 电梯上升时，亮红色灯，并在显示数码管中显示上升的时间（每层楼两秒）； 电梯下降时，亮绿色灯，并在显示数码管中显示下降的时间（每层楼两秒）； 电梯停梯、开门、关门时分别亮 1s、2s、2s 的显示灯并在数码管中显示时
7、参考文献
[1] 王琼.单片机原理及应用实验教程.合肥工业大学出版社,2005.1 [2] 王琼.单片机原理及应用.合肥工业大学出版社,2008.3 [3] 郭天祥.51单片机 C 语言教程. 电子工业出版社 [4] 陈正振.电子电路设计与制作 [5] 贡学梅.单片机实验与实训教程 [6] 蔡明文，冯先成.单片机课程设计
5、硬件系统说明及电路原理图..............................2
4.1 硬件系统说明...................................................2 4.2 电路原理图.....................................................3
下功能： （1）设计并完成系统控制电路并画出硬件电路图。 （2）由按键触发作为电梯要梯呼叫信号，单片机查询要梯信号后，模拟控制电 梯的工作过程。 （3）在 LED 显示器上显示电梯的当前位置，并在 LED 灯上指示电梯上升和下降 的工作状况。 （4）控制电机启动加速至最高速模拟电梯运动方式：启动→慢速→快速；控制 电机减速至停转模拟电梯到达指定楼层之前运动方式：快速→慢速→平层停车。 （5）设计、编写实现上述功能的软件程序。
8、附录
建议：从学生的工作态度、工作量、设计（论文）的创造性、学术性、实用性及书面表达能力等方面给出评价。
指 导 教 师 评 语
签名：
20 年 月 日
目录
4、绪论
1.1 电梯研究背景及意义.............................................1 1.2 课程设计题目...................................................1
1.2 课程设计题目 模拟电梯的上下楼过程，采用数码管、LED 显示灯及按键等实现一个电梯控
制系统。
2、课程设计任务及要求
2.1 课程设计任务 1、基于单片机模拟电梯控制。当某层有要梯信号输入时，呼梯信号锁存系
统将要梯信号锁存，待单片机查询到要梯信号后，根据要梯信号的位置（即楼层 数）和电梯所处的位置，决定电梯运行方向，并启动电梯到要梯层停梯、开门， 待乘客进入电梯关门后，再根据乘客要求把乘客送到目的层。
6.3 技术实现技巧和创新点
第4页
实现了课程的基本要求外，另外附加了直流电机作为模拟电梯的动力系统的 扩展功能，以及报警服务功能。
6.4 作品存在的问题和改进思想 该设计还可以更好的使用步进电机进行模拟，因为步进的机制非常吻合电梯
的上下楼机制，但是设计中未成功，将来可以更好的使用步进的正反转以及速度 的控制模拟好电梯控制系统。
本课题（1）-（3）为基本功能，（4）作为补充功能，在完成了基本功能后， 依具体设计进度而定，如果时间来不及，只需要完成基本功能。
3、设计方案
3.1 方案论证 由于 8279 是可编程的芯片，其对键盘的读取和显示非常方便，所以可以用
来控制电梯的按钮键盘，LED 的亮灭可以模拟电梯上升、下降、停梯、开门、关 门的时间控制，直流电机可以模拟电梯的动力系统，然而整个系统可以使用一块 51 单片机进行控制，所以该设计方案可行。
附录：
程序源代码：analog elevator.c
#include<reg52.h>//(用于单片机开发的一种 c 语言)的头文件
#include<absacc.h>//访问绝对地址
#include<stdio.h>//标准输入输出流
#define COM8279 XBYTE [0X5FFF] //控制命令地址
2、键盘电路为实验箱矩阵键盘。2 个按键模拟电梯的“开始运行”和“停 止运行”控制，按下 “开始运行” 按键，启动电机模拟电梯运行，按下 “停 止运行” 按键，关闭电机；1 – 4 按键为楼层要梯呼叫信号（模拟 4 层） ， 按下按键楼层号后，待单片机查询到要梯信号，根据要梯信号的位置（即楼层数） 和电梯所处的位置，决定电梯运行方向，并启动电梯到要梯层停梯、开门，待乘 客进入电梯关门，再根据乘客要求把乘客送到目的层， 电梯正常运行时以每 2 秒 1 层的速度上升或下降；可以将消防呼叫信号设置为特 殊功能键。
7、课程设计总结..........................................4
6.1 收获与体会.....................................................4 6.2 遇到的问题及解决方法...........................................4 6.3 技术实现技巧和创新点...........................................4 6.4 作品存在的问题和改进思想.......................................5
void delay(uint time);
void show(void);
void init(void);
void light(void);
sbit upred=P1^7;
sbit downgreen=P1^5;
sbit stopled=P1^0;
sbit openled=P1^1;
sbit closeled=P1^2;
6、软件模块说明及流程图..................................3
5.1 软件模块介绍...................................................3 5.2 软件流程图.....................................................3 5.3 源程序.........................................................4
9、参考文献..............................................5
10、附录.................................................5
1、绪论
1.1 电梯研究背景及意义 电梯是随高层建筑的兴建而开始发展起来的一种垂直运输工具。多层的厂房
3、显示电路为实验箱 LED 指示灯和七段显示器。3 个 LED 灯模拟停梯、开 门和关门动作，模拟停梯、开门和关门动作时间分别为 1s,2s,2s；2 个 LED 灯分 别指示电梯当前的升、降状态，红色 LED 灯指示电梯上升，绿色 LED 灯指示电梯 下降，七段显示器显示电梯箱体的实时楼层位置（1-4）。也可以用七段显示器显 示电梯当前的升、降状态，如显示“u”表示上升，显示“d”表示下降。
4.2 电路原理图 采用 proteus 作出的实验电路原理图，图中采用网络标号法实现各个部件的
连接。电路原理图如下：
5、软件模块说明及流程图
5.1 软件模块介绍 软件模块采用 Keil uVision3 编辑工具，使用 C 语言进行编程，整个程序按
照模块化编程，方便阅读和控制。 5.2 软件流程图