VHDL 数字系统设计与测试实验报告基于 VHDL 的电梯控制系统设计一、设计背景及说明随着高层建筑的不断涌现,对电梯的需求也与日俱增,电梯已经成为我们日常生活中不可缺少的部分,稳定可靠性高的电梯系统成为了电梯领域的新需求
现在基于 VHDL 硬件描述语言,用 FPGA 为控制芯片控制完成一个简单的 6 层楼的电梯控制系统设计
我们常见的电梯控制系统功能都包括:上升请求、下降请求、电梯门控、楼层显示灯、电梯运动方向显示、超载、报警、电梯内请求信号等
根据这些常用的信号设计一个电梯系统,实现所要求的功能
控制方式的选择:1)内部请求优先控制方式内部请求控制方式类似于出租车的工作方式,先将车上的人送至目地,再去载客
作为通用型电梯应该服务于大多数人,必须考虑电梯对内外请求的响应
在内部请求优先控制方式中,当电梯外部人的请求和电梯内部人的请求冲突时,外部人的请求信号可能被长时间忽略,因为它不能作为通用型电梯的设计方案
2)单层层停控制方案单层层停控制方式等同于火车运行方式,遇到站即停止、开门
这种方案保证所有的人的请求都能得到响应
然而这样对电梯的效率产生了消极的影响:不必要的等待消耗了大量时间,而且电梯的运作与用户的请求无关,当无请求时电梯也照常跑空车,浪费了大量的电能
对于用户而言这种控制方式的请求响应时间也不是很快,因而也不是理想的电梯控制设计方案
3)方向优先控制式方式方案方向优先控制是指电梯运行到某一层楼时,先考虑这一层楼是否有请求:有则停止;无则继续上升或者下降
停止后再启动时,考虑上方或者下方是否有请求,有则继续前进,无则停止
检测后方是否有请求,有请求则转向运行,无请求则维持停止状态
这种运作方式下,电梯对用户的请求相应率为 100%,而且响应的时间较短
方向优先控制方式的效率远远大于单向层层停等控制方式的效率
而且,方向控制方式下,电梯在维持停止状态的时候可以进