基于FPGA和单片机的电梯模型设计

下载后可任意编辑下载后可任意编辑摘 要基于 FPGA 的电梯控制系统的设计采纳了可编程逻辑器件，并用超高速硬件描述语言 VHDL 在 Xilinx 公司的 SpartanⅡ 系列的 xc2s100e-6pq-208 芯片上编程实现了整个系统的控制部分。由分频模块、信号采集模块、状态检测与控制模块和电机模块四个模块构成的电梯自动控制系统中融入了“智能化”的调度规则，譬如开/关门自动保护功能、电梯的准确平稳平层、楼层提示及显示电梯的运行状态等诸多“人性化”的设计，有用价值高，可行性强。模型电梯部分的制作没有实行一般的机械模型，而是采纳的制作容易、可观赏的透明塑料板子制作的模型。电梯模型可以通过外部的按键进行控制，操作人员则通过外部的透明板子对电梯的运转情况进行监测。根据控制要求，模型电梯应能响应主控制器的要求，并且将传感器的检测信号准确地传回控制器。我们将 5 层楼的传感器准确地定位在各自的楼层检测位置上，通过装在电梯轿厢上的红外发射管控制传感器接收信号。整个模型仿真运行正常，稳定可靠。关键词：FPGA VHDL 电梯模型 传感器 下载后可任意编辑下载后可任意编辑目 录第 1 章 绪论11.1 选题的背景、目的及意义11.2 电梯国内外讨论现状11.3 基于 FPGA 和单片机的电梯模型设计的设想与方法2第 2 章 总体方案42.1 方案的选择与论证42.2 总体方案的设计5第 3 章 硬件电路设计73.1 FPGA 电路介绍7 3.1.1 FPGA 芯片介绍83.2 单片机最小系统11 3.2.1 单片机 AT89S52 介绍123.3 键盘电路介绍14 3.3.1 可编程并行接口芯片 8155 介绍143.4 显示电路介绍16 3.4.1 显示接口芯片介绍17第 4 章 软件程序的设计与调试254.1 FPGA 电梯控制器的设计25 4.1.1 控制模块25 4.1.1.1 控制模块设计流程图26 4.1.1.2 控制模块 VHDL 程序清单29 4.1.1.3 控制模块的 ModelSim SE PLUS 仿真294.1.2 电机模块314.1.2.1 电机模块设计流程图31 4.1.2.2 电机模块程序清单31 4.1.2.3 电机模块 ModelSim SE PLUS 仿真314.1.3 分频模块354.1.3.1 分频模块设计流程图35 4.1.3.2 分频模块程序清单35 4.1.3.3 分频模块 ModelSim SE PLUS 仿真364.1.4 顶层模块374.2 单片机键盘显示的设计38结论42致谢43参考文献44附录 1 VHDL 程序清单46附录 2 单片机程序清单53下载后可任意编辑下载后可任意编辑第 1 章 摘 要1.1 选题的背景、目的及意义近几年来，中国电梯行...