2022年基于单片机电梯控制系统设计课程设计实验报告.docx

《2022年基于单片机电梯控制系统设计课程设计实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年基于单片机电梯控制系统设计课程设计实验报告.docx（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精品学习资源课程设计试验报告课程名称：课程设计试验工程：基于单片机地电梯掌握系统设计专业班级：通信 1103 班姓名： 季义强 学号： 110404312试验时间： 19 周-20 周 指导老师：唐云雷欢迎下载精品学习资源课程设计题目：基于单片机地电梯掌握系统设计目 录一、摘要2二、绪论2三、设计目地任务及要求错误！未定义书签；四、总设计方案及系统框图. - 3 -五、设计原理5六、各单元模块设计101 单片机最小系统模块102 开关掌握模块113 电机驱动模块124 显示模块145 报警模块166 电路总图17七、心得体会 - 16 -八、参考文献错误！未定义书签；附录一错误！未定义书签；一

2、、摘要欢迎下载精品学习资源沟通双速电梯是采纳继电接触器掌握地最一般.最大量地一种电梯掌握类型.这种掌握使用继电器数量大，爱护联锁触点多.电气线路复杂. 爱护工作量大，牢靠性差.随着微电子技术地进展，采纳无触点掌握来代替有触点掌握已势在必行.本文基于单片机89SC51 来掌握各部分电路，采纳单片机构成掌握系统，可大大降低成本，而且做成专用掌握系统，程序被固化，加强了保密性，提高了牢靠性.二、绪论电梯地概述电梯进入人们地生活已经150 年了 .一个半世纪地风风雨雨，翻天覆地地是历史地变迁，永恒不变地是电梯提升人类生活质量地承诺.1854 年，在纽约水晶宫举办地世界博览会上，美国人伊莱沙格雷夫斯 奥

3、地斯第一次向世人展现了他地创造.他站在装满货物地升降梯平台上，命令助手将平台拉升到观众都能看得到地高度，然后发出信号，令助手用利斧砍断了升降梯地提拉缆绳.令人惊奇地是，升降梯并没有坠 毁，而是牢牢地固定在半空中 奥地斯先生创造地升降梯安全装置发挥了作用. “一切安全，先生们 . ”站在升降梯平台上地奥地斯先生向四周观看地人们挥手致意. 谁也不会想到，这就是人类历史上第一部安全升降梯.生活在连续，科技在进展，电梯也在进步.150 年来，电梯地材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵掌握方面更是步步出新 手柄开关操纵、按钮掌握、信号掌握、集选掌握、人机对话等等，多台电梯仍显现了并联掌握，智能群控

4、；双层轿厢电梯展现出节约井道空间，提升运输才能地优势；变速式自动人行道扶梯地显现大大节约了行人地时间；不同形状 扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形地观光电梯就使身处其中地乘客地视线不再封闭.如今， 以美国奥地斯公司为代表地世界各大闻名电梯公司各展风姿，仍在连续进行电梯新品地研发，并不断完善修理和保养服务系统.调频门控、智能远程监控、主机节能、掌握柜低噪音耐用、复合钢带环保 一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果地新型电梯竞相问世，冷冰冰地建筑因此散射出人性地光辉，人们地生活因此变得更加美好.中国最早地一部电梯显现在上海，是由美国奥地斯公司于1901 年安装地 .1932 年由美

5、国奥地斯公司安装在天津利顺德酒店地电梯至今仍在安全运转着.1951 年，党中心提出要在天安门安装一台由我国自行制造地电梯，天津从庆生电机厂荣接此任，四个月后不辱使命，顺当地完成了任务 .十一届三中全会后，沐浴着改革开放地春风，我国电梯业进入了高速进展地时期.如今，在我国任何一个城市，电梯都在被广泛应用着.电梯给人们地生活带来了便利，也为我国现代化建设地加速进展供应了强大地保证.欢迎下载精品学习资源电梯是高层建筑中安全、牢靠、垂直上下地运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大地作用 .电梯地应用范畴很广，可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、消遣场所、仓库以及居民住宅大楼等 .在现代社会中，电

6、梯已成为人类必不行少地垂直运输交通工具.人类社会已经进入信息化时代，信息社会地进展离不开电子产品地进步 .单片机地显现使人类实现利用编程来代替复杂地硬件搭建电路，它靠程序运行，并且可以修改 .通过不同地程序实现不同地功能，特别是特别地特殊地一些功能，这是别地器件需要费很大力气才能做到地，有些就是花大力气也很难做到地.一个不是很复杂地功能要是用美国50 岁月开发地 74 系列，或者60 岁月地 CD4000 系列这些纯硬件来搞定地话，电路肯定是一块大PCB 板！但是假如要是用美国 70 岁月胜利投放市场地系列单片机，结果就会有天壤之别！只由于单片机地通过你编写地程欢迎下载精品学习资源序可以实现高

7、智能，高效率，以及高牢靠性！1欢迎下载精品学习资源单片机应用地主要领域特别广，智能化家用电器、办公自动化设备商业营销设备、工业自动化掌握、智能化外表、智能化通信产品、汽车电子产品、航空航天系统和国防军事、尖端武器等领域 .单片机应用地意义不仅在于它地宽阔范畴及所带来地经济效益，更重要地意义在于，单片机地应用从根本上转变了掌握系统传统地设计思想和设计方法.以前采纳硬件电路实现地大部分掌握功能，正在用单片机通过软件方法来实现.以前自动掌握中地PID 调剂，现在可以用单片机实现具有智能化地数字运算掌握、模糊掌握和自适应掌握.这种以软件取代硬件并能提高系统性能地掌握技术称为微控技术.随着单片机应用地推

8、广，微掌握技术将不断进展完善.三、设计目地任务及要求（ 1）学会单片机地使用来实现电梯系统地智能掌握.（ 2）娴熟 C 语言编程在单片机中地应用.（ 4）把握电梯掌握系统地主要功能与单片机实现地方法.（ 5）设计出一个电梯掌握系统.（ 6）用 C 语言编程在单片机中应用.四、总体设计方案1、设计思路 :本次设计地总思想是，用开关来做单片机地掌握端来做为输入信号说明人在那一层，采纳传感器来说明楼层地实时位置，用单片机来掌握三相沟通电机地正反转来运行电梯地 上下，用 LED 来显示方向及位置.欢迎下载精品学习资源2、总体设计框图复位电路延时电路外部显示单片机内部显示传感器数码显示电机正反转时钟电路

9、五、设计原理以沟通接触器掌握地三相电机主拖动系统.外呼内选系统，外部呼叫信号和指示以及轿厢内选项层和指示系统 .延时开关门电路 .轿厢内状态与外部指示系统，随时显示电梯所在位置.操作掌握系统 .楼层指示采纳LED七段数码管，清楚直观，节约能源.全部地显示运行状态及指示灯均采 用发光二及管，大大节约了电能，整个掌握箱电源功率在100W 以下 .在掌握器上可便利地调剂延时开关门和换速电阻切换时间，便于安装和现场调试.电梯地运行地基本过程是:由外部地呼叫信号给出呼叫，掌握系统判定电梯目前所处位置置并与呼叫楼层进行对比，同方向仍是反方向，如反方向，就转变方向到呼叫层.如同方向直接运行 到 呼 叫 层

10、. 为 了 便 于 了 解 控 制 近 况 ， 本 系 统 中 设 计 了 运 行 状 态 指 示 电 路 .欢迎下载精品学习资源开头初始化关显示 .关中断查找基站开中断有人吗 .自动选层运行平层消号外呼蜂鸣内选运行平层消号各种掌握区功能检测处理电梯运行地主程序图欢迎下载精品学习资源现 运 行 方换向到 顶究竟层换向呼 叫 是 同 方向变 为 下 方呼 叫 是 同 方变为上方向启动上行启动下行检 查 楼 层关 指示延时开门正常运行程序段框图驱动输出接口电路主要是电机主拖动及开关门电机掌握. 主引电机使用三相 380V沟通供电，其电机功率约为 22KW左右. 因此所使用地沟通接触器触点电流较大，

11、特别在刚启动时电流更大，触头引起地火花必定会对单片机地工作产生影响 . 为了防止这个影响地产生，在输出电路中考虑了两级隔离措施 . 第一用光电耦合器输出将规律 TTL电平转换为直流 5V 电平地驱动电路，从而接通沟通电动机工作 .A/D 转换芯片 0809 具有八个模拟量输入通道，每个通道对应地数据范畴为 0-255 ，将这些数据作为软件中延时时间地常数，通过电位器转变 A/D 转欢迎下载精品学习资源换数值，达到转变时间地目地 . 在安装和爱护过程中，对停车平层地舒服感， 主要靠从快车到三次慢车地延时时间来实现，对启动地舒服感也主要靠调整从三次慢车到快车地推迟时间 . 这个调整随着电梯运行状态

12、地变化常常运行. 另外，仍有延时关门时间，要调剂到适当长度才符合实际情形. 这个电路便利牢靠地实现了上述调整，节约了电梯高度时间.本电梯采纳了延时电路来掌握电梯地开关门，下面是关门掌握程序段框图:有人吗 .延时开门关门吗 .开门吗 .关门开门关门到位本层外呼开门到位关门程序控制程序段框图掌握系统软件在硬件支持下运行，指挥系统进行相应地掌握.软件均采纳 MCS 51 汇编语言写成，约点内存3.5K 左右 . 由于电梯掌握系统实时采集数据量少，没有在系统中扩展随机RAM ，只使用了8031 片内 RAM 来支配呼叫信号地记录，判定输出状态.并支配有足够地堆栈来满意中断及程序调用地需要.在程序中设计

13、了停电后重新上电运行时，有自动返回基站功能.欢迎下载精品学习资源图 5 单片机地主要功能和各引脚功能主要特性：与 MCS-51 兼容4K 字节可编程闪耀储备器全静态工作： 0Hz-24Hz三级程序储备器锁定 128*8 位内部 RAM 32 可编程 I/O 线两个 16 位定时器 /计数器 5 个中断源可编程串行通道低功耗地闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路寿命： 1000 写/擦循环数据保留时间：10 年管脚说明：VCC ：供电电压 . GND ：接地 .P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向I/O 口，每脚可吸取8TTL 门电流 .当 P1 口地管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输

14、入.P0 能够用于外部程序数据储备器，它可以被定义为数据/地址地第八位 .在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当FIASH 进行校验时， P0 输出原码，此时 P0 外部必需被拉高 .P1 口： P1 口是一个内部供应上拉电阻地8 位双向 I/O 口， P1 口缓冲器能接收输出4TTL 门电流 .P1 口管脚写入1 后，被内部上拉为高，可用作输入，P1 口被外部下拉为低电平常，将输出电流，这是由于内部上拉地缘故.在 FLASH 编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收 .P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻地 8 位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TT

15、L 门电流，当 P2 口被写 “1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入 .并因此作为输入时， P2口地管脚被外部拉低，将输出电流 .这是由于内部上拉地缘故 .P2 口当用于外部程序储备器或 16欢迎下载精品学习资源位地址外部数据储备器进行存取时，P2 口输出地址地高八位.在给出地址 “1时”，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据储备器进行读写时，P2 口输出其特别功能寄存器地内容.P2 口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和掌握信号.P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻地双向I/O 口，可接收输出4 个 TTL 门电流 .当 P3口写入 “1”后，它们被内部上拉

16、为高电平，并用作输入.作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ ILL ）这是由于上拉地缘故.P3 口也可作为AT89C51 地一些特别功能口，如下表所示： 口管脚 备选功能P3.0 RXD （串行输入口） P3.1 TXD （串行输出口） P3.2 /INT0 （外部中断 0） P3.3 /INT1 （外部中断 1） P3.4 T0（记时器 0 外部输入） P3.5 T1（记时器 1 外部输入）P3.6 /WR （外部数据储备器写选通） P3.7 /RD（外部数据储备器读选通）P3 口同时为闪耀编程和编程校验接收一些掌握信号.RST：复位输入 .当振荡器复位器件时，要保持RST 脚

17、两个机器周期地高电平常间. ALE/PROG ：当拜访外部储备器时，地址锁存答应地输出电平用于锁存地址地位置字节. 在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲.在平常， ALE端以不变地频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率地1/6.因此它可用作对外部输出地脉冲或用于定时目地.然而要留意地是：每当用作外部数据储备器时，将跳过一个ALE 脉冲 .如想禁止ALE 地输出可在 SFR8EH 地址上置 0.此时， ALE 只有在执行MOVX ， MOVC 指令是 ALE 才起作用 .另外，该引脚被略微拉 高.假如微处理器在外部执行状态ALE 禁止，置位无效 ./PSEN：外部程序储备器地选通信号

18、.在由外部程序储备器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效 .但在拜访外部数据储备器时，这两次有效地/PSEN 信号将不显现 ./EA/VPP ：当 /EA 保持低电平常，就在此期间外部程序储备器（ 0000H-FFFFH ），不管是否有内部程序储备器 .留意加密方式 1 时， /EA 将内部锁定为 RESET；当 /EA 端保持高电平常， 此间内部程序储备器 .在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP） .XTAL1 ：反向振荡放大器地输入及内部时钟工作电路地输入 .欢迎下载精品学习资源XTAL2 ：来自反向振荡器地输出.六、各单元模块设计1、单片机最小系统

19、模块图 3.2.1 单片机最小系统单片机最小系统包括主芯片，复位电路和晶振脉冲产生电路.X1 为 12MHz 晶振，与 30Pf 电容并联，产生 1us 地脉冲信号作为单片机地“心脏 ”部分 .复位电路是开关与10uf 电容并联组成地上电自动复位电路，在RST 端为高电平常单片机清零，也即开关按下会产生清零信号.RP1 为排阻，作为 P0 端地上拉电阻，接此缘由是P0 端口是由 OC 门组成 .U1 为数据输入端口，通过电脑 编程能将程序通过此接口烧录入单片机中.2 、开关掌握模块欢迎下载精品学习资源图 3.2.2 开关掌握模块开关掌握模块采纳4*4 矩阵形式电路可以削减单片机接口地使用.写键

20、盘代码时运用地是逐行扫描判定键值按下与否.编程如下：uchar key_scanvoiduchar scode,recode；P1=0xf0 ；ifP1&0xf0.=0xf0delay12 ；ifP1&0xf0.=0xf0/有键按下scode=0xfe；/ 帮助变量，设定行whilescode&0x10.=0P1=scode；/将某一行设为 0，从而判定是否为该行ifP1&0xf0.=0xf0recode=P1&0xf0 ；/列码scode=scode&0xf0 ；/ 行码returnscode+recode；/ 按键坐标 elsescode=scode1 楼恳求情形ORLA ， 22H AN

21、LA ， #0EHJZUP1；无恳求，就等待CLRP0.7；上升指示灯亮CLRP2.4SEBTP2.5；电动机正转上升ACALL DL Y；上升 2s；*二楼上升按键挑选程序*UP2：MOVP3 ， #2FH；到达 2 楼，数码管显示 “ 2” JB20H.1 ，UP21；是 2 楼电梯间地上升恳求，转UP21 JB22H.1 ，UP21；是电梯内目标 2 楼恳求，转 UP21 SJMPUP22UP21：CLR20H.1；清二楼电梯间上升恳求标志位CLR22H.1；清电梯内目标 2 楼恳求标志位SETBP0.7；上升指示灯灭MOVR2 ， #0； 5s 定时开头CJNER2 ， #50， $；

22、等待 5s 延时UP22： MOVA,20H欢迎下载精品学习资源ORLA,21HORLA,22HANLA ，#0CH；取得 2 楼恳求情形JNZUP23AJMPDOWN22； 2 楼无恳求，转2 楼下降UP23：CLRP0.7；上升指示灯亮CLRP2.4SEBTP2.5；电动机正转上升ACALLDL Y；上升 2s ；*三楼上升按键挑选程序*UP3：MOVP3 ， #3FH；到达 3 楼，数码管显示 “ 3” JB20H.2 ，UP31；是 3 楼电梯间地上升恳求，转UP31 JB22H.2 ，UP31；是电梯内目标 3 楼恳求，转 UP31 SJMPUP32UP31：CLR20H.1；清 3

23、 楼电梯间上升恳求标志位CLR22H.1；清电梯内目标 3 楼恳求标志位SETBP0.7；上升指示灯灭MOVR2 ， #0；5s 定时开头CJNER2 ， #50， $；等待 5s 延时 UP32： MOVA ， 20HORLA ， 21H ORLA ， 22HANLA ，#08H；取得 3 楼恳求情形JNZUP33AJMPDOWN32； 3 楼无恳求，转3 楼下降UP33：CLRP0.7；上升指示灯亮ACALLDL Y；上升 2sUP34：MOVP3 ， #4FH；到达 4 楼，数码管显示 “ 4”；*四楼下降按键挑选程序*UP41：CLR20.H3；清 4 楼电梯间下降恳求标志位CLR22

24、H.3；清电梯内目标4 楼恳求标志位SETBP0.7；上升指示灯灭MOVR2 ， #0； 5s 定时开头CJNER2 ， #50， $；等待 5s 延时UD4 ： MOVA ， 50HORLA ， 21H ORLA ， 22HANLA ， #07H；取得 4 楼地恳求情形JNZDOWN4 AJMPUD4DOWN4 ： CLRP0.6；下降指示灯亮CLRP2.4SEBTP2.5；电动机反转下降欢迎下载精品学习资源ACALLDL Y；下降 2s ；*三楼下降按键挑选程序*DOWN3 ： MOVP3 ，#3FH；到达 3 楼，数码管显示 “ 3”JB21H.2 ，DOWN31；是 3 楼电梯间地下降

25、恳求，转DOWN31JB22H.2 ，DOWN31；是电梯内目标 3 楼恳求，转DOWN31S JMPDOWN32DOWN31 ： CLR21H.2；清 3 楼电梯间下降恳求标志位CLR22H.2；清电梯内目标 3 楼恳求标志位SETBP0.6；下降指示灯灭MOVR2,#0；5s 定时开头CJNER2,#50,$；等待 5s 延时DOWN32 ： MOV， 20H ORLA ， 21HORL， 22HANLA ， #03H；取得 3 楼地恳求情形JNZDOWN33AJMPUP32； 3 无楼恳求 ,转 3 楼上升DOWN33 ： CLRP0.6；下降指示灯亮 CLRP2.4SEBTP2.5；电

26、动机反转下降ACALLDL Y；*二楼下降按键挑选程序*DOWN2 ： MOVP3 ， #2FH；到达 2 楼,数码管显示 “ 2” JB21H.1 ，DOWN21；是 2 电梯间地下降恳求，转DOWN21 JB22H.1,DOWN2；是电梯内目标 3 楼恳求，转 DOWN21 SJMPDOWN22DOWN21 ： CLR21H.1；清 2 楼电梯间下降恳求标志位CLR22H.1；清电梯内目标 2 楼恳求标志位SETBP0.6；下降指示灯灭MOV R2 ， #0； 5s 定时开头CJNER2 ， #50， $；等待 5s 延时DOWN22 ： MOV A ， 20HORLA ， 21H ORL

27、A ， 22HANLA ， #02H；取得 2 地恳求情形JNZDOWN23AJMPUP22； 2 楼恳求 ,转 2 楼上升DOWN23 ： CLRP0.6；下降指示灯亮CLRP2.4SEBTP2.5；电动机反转下降ACALL DL YDOWN1 ： MOVP3 ，#1FH；到达 1,数码管显示 “ 1” DOWN11 ： CLR21H.0；清电梯内目标 1 恳求标志位SETBP0.6；下降指示灯灭欢迎下载精品学习资源MOVR2 ， #0；0 s 定时开头CJNER2 ， #50， $； 5s 延时CJNER3 ， #0， DOWN12 ； Stop 键是否按下过AJMPUP1DOWN12 ：

28、 CLRP0.6；如 Stop 键按下过 ,转 S1 停止工作CLRP0.7AJMPS1；定时器 T0 中断服务程序： 5s 计时TIME ： MOVTH0 ， #3CHMOVTL0 ， #0B0HINCR2； R2 计数器RETI；* T1中断服务程序：按键状态检查* TIME1 ： MOVTH1 ， #0ECH；每 10s 检查一次按键MOVTL1 ， #78HMOV6EH ， AMOV30H ，P1；读入全部按键状态MOV31H ， P3JBP1.6， TIME11；如 Stop 键未按下 ,就正常运行MOVR3 ， #0FFH； Stop 键按下 ,标志 R3 置非 0 数MOV20H

29、 ， #0；清除全部电梯间上升恳求MOV21H ， #0；清除全部电梯间下降恳求MOV22H ，#0；清除全部电梯内目标楼层恳求MOV30H ， #0FFH；修改读入地按键状态,使之为MOV31H ， #0FEH；电梯内目标为一楼CLRTR1；并关闭 T1, 不再读取按键TIME11 ： MOVA ， 30HCPLAANLA ，#07H；取得电梯间上升恳求ORL20H ， AMOVA ， 20H；取得上升指示灯状态CPLAANLA ， #07H MOV32H ，A MOVA ， 30H CPLAANLA ， #38H；取得电梯间下降恳求RRARRAORL21H ， A MOVA ， 21HCP

30、LAANLA ， #0EH RLA欢迎下载精品学习资源RLAORL32H ， A MOVA ， P0 ANLA ， #0C0H ORLA ， 32HMOVP0 ， A；刷新上升、下降恳求指示灯MOVA ， 31HANLA ，#0FH；取得电梯内目标楼层恳求ORL22H ， A MOVA ， 22H CPLAMOVP2 ， A；刷新电梯内目标楼层指示灯TIME12 ： MOV A ，6EH RETI；* 2s延时程序 *DLY ： MOV R5 ， #20 DLY1 ： MOV R6 ， #100 DLY2 ： MOV R7 ， #250 DJNZ R7 ， $DJNZ R6 ， DL Y2 DJNZ R5 ，DL Y1RETEND欢迎下载