单片机的电梯控制设计VIP专享VIP免费

单片机原理及系统课程设计评语：考勤（10分）守纪（10分）过程（30分）设计报告（30分）答辩（20分）总成绩（100分）专业：自动化班级：动1101姓名：孙海文学号：201108537指导教师：赵峰兰州交通大学自动化与电气工程学院2014年1月15日1设计任务及要求1.1设计题目基于单片机的三层电梯控制模型的设计1.2设计具体要求(1)用户可通过按键发出请求；(2)可显示电梯所在楼层；(3)满足用户升降要求；单片机原理及系统课程设计报告(4)显示电梯升降超重状态；2所用器件原理介绍AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4kBytesISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器。AT89C51是低功耗、高性能的CMOS型8位单片机。片内带有8KB的Flash存储器，且允许在系统内改写或用编程器编程。片内有128B的RAM、32条I/O口线、2个16位定时计数器、5个中断源、一个全双工串行口等，完全满足该课题的需要。3系统设计本系统以AT89C51单片机的电梯自动控制系统为核心，有硬件设计，软件设计，软件调试等几个部分。数码管显示实时楼层，单片机通过扫描按键指示灯来读取请求，根据所在楼层的不同，进行不同的分析、调度，然后做出正确的响应，更新状态并在指示灯和数码管上显示出来，还有报警器的设计，上下呼叫指示灯的部分组成。总体设计框图如图1所示。图1总体设计框图3.1硬件设计(1)AT89C51接口由单片机的P0口控制数码管的位码，P1口控制数据的读取，P2口控制电机运行状态、电梯运行状态和蜂鸣器状态。(2)按键控制图为了节省单片机的接口，故选用行列键盘矩阵，本电路初始按键一端都加低电平，有按键按下时，电路导通给输入口P1输入低电平信号，然后根据按键不同功能实现电梯的控制。按键控制电路如图2所示。P10P13P12P11P16P15P14P27K1K2K3K4K5K6K7第三层向下第二层向上第二层向下第一层向上电梯内F1电梯内F2电梯内F3超重指示图2按键控制图1单片机原理及系统课程设计报告(3)LED指示灯在本次设计中电机正反转用两个发光管来表示，用单片机的P1口做输入口来输入，其中L1亮表示电机正转电梯向上运行，L2亮表示电机反转电梯向下运行，L3亮表示超重。当电梯超重时，单片机产生低电平由P25口输出，同时由P17，P37口输出高电平，以此控制LED指示灯。LED指示灯如图3所示。图3LED指示灯(4)数码管显示数显管的基本功能是具备显示当前电梯的层数。采用共阳极接法，把二极管的阳极连接到一起构成共阳极，使用时公共阳极接+5V。这样阴极段端输入低电平的段发光二极管导通点亮，而输入高电平不点亮。因为P0口没有上拉电阻所以不能输出高电平，所以要接上拉电阻，排阻就是好多电阻连接一起，有一个公共端输入高电平，因为采用共阳极接法，所以采用上拉。数码管显示电路如图4所示。图4数码管显示(5)蜂鸣器对于电梯超重问题的提示报警选用蜂鸣器，P25口输出信号，为了使蜂鸣器有较大的声音，给它加一个三极管放大，使其增大脉冲电流信号。蜂鸣器电路图如图5所示。2单片机原理及系统课程设计报告图5蜂鸣器3.2软件设计(1)程序流程图软件设计思想：采用模块化的设计方法，不同功能由不同子程序实现。由于本设计采用单片机实现控制，其中主程序部分完成了系统初始化，定时器的工作方式中断产生，延时等。电梯的整个软件设计包括以下几个部分：电梯逻辑控制模块、电梯运行模块、电机启动模块、电机正反转模块、楼层数显模块、键盘按键输入模块、指示灯模块、超重报警器模块。程序流程图如图6所示。3单片机原理及系统课程设计报告图6主程序流程图软件设计源程序如附录2所示。4软件编译调试在软件调试中，采用keil仿真软件进行程序调试。首先分别调试各个功能程序再对整个程序进行调试，以便修改错误码。首先在keil软件中选择AT89C51作为CPU，新建一个.c文件，将各个功能程序录入，先检查程序有无明显错误，保存过后编译程序，当有错误时就根据提示加以修改，当各个功能程序编译完成后，再对整个程序全速执行，查看程序有哪些地方出现错误，对应错误提示逐步调整程序，纠正错误直到程序正确无误。分析实际生活中的电梯运行情况，总结电梯运行规律及原则。电梯在扫描到请求后，到底是否立即响应、何时响应，总是遵循“...