嵌入式硬件課程設(shè)計(jì)報(bào)告---電梯系統(tǒng)

1、<p>　　嵌入式硬件課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　嵌入式系統(tǒng)硬件課程設(shè)計(jì)題目</p><p><b>　　電梯系統(tǒng)</b></p><p><b>　　一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?lt;/b></p><p>　　1、熟悉ARM開(kāi)發(fā)板的基本使用和基本開(kāi)發(fā)流程。</p><p>　

2、　2、加強(qiáng)對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的了解，加強(qiáng)對(duì)課內(nèi)知識(shí)的使用。</p><p>　　3、熟悉基本的單片機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境。</p><p>　　4、鍛煉一定團(tuán)隊(duì)合作能力以及對(duì)嵌入式問(wèn)題的解決能力。</p><p><b>　　二、實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備</b></p><p>　　安裝開(kāi)發(fā)環(huán)境的PC機(jī) ARM7實(shí)驗(yàn)板及相應(yīng)鏈接線(xiàn) AK S

3、eries Emulator仿真器 </p><p><b>　　三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或任務(wù)</b></p><p><b>　　1、基本實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　內(nèi)容1：ARM（LPC2131）&ADS V1.2環(huán)境熟悉</p><p>　　LPC2131 硬件環(huán)境介紹；</p>

4、;<p><b>　　ADS 工具簡(jiǎn)介；</b></p><p>　　要求：了解LPC2131 Demo Board 資源、環(huán)境；掌握ADS工具使用。</p><p>　　內(nèi)容2：ADS 模板工具& ARM C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)</p><p>　　ADS環(huán)境中編程模板的理解與使用；</p><p>　　

5、使用ADS工具，基于LPC2131進(jìn)行簡(jiǎn)單的C程序設(shè)計(jì)；</p><p>　　要求：熟練掌握ADS工具的使用，掌握ARM C程序設(shè)計(jì)、調(diào)試技術(shù)；</p><p>　　內(nèi)容3：GPIO Output(LED、Beep)實(shí)驗(yàn)</p><p>　　理解ARM 芯片引腳功能選擇；</p><p>　　理解GPIO的使用設(shè)置、輸出驅(qū)動(dòng)方法；</p

6、><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進(jìn)行簡(jiǎn)單的C程序設(shè)計(jì)；</p><p>　　要求：實(shí)現(xiàn)一個(gè)秒閃航標(biāo)燈和蜂鳴。</p><p>　　內(nèi)容4：GPIO Input(Key Input)實(shí)驗(yàn)</p><p>　　理解ARM 芯片引腳功能選擇；</p><p>　　理解GPIO的使用設(shè)置、輸入驅(qū)動(dòng)方法；<

7、/p><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進(jìn)行簡(jiǎn)單的C程序設(shè)計(jì)；</p><p>　　要求：實(shí)現(xiàn)一個(gè)秒閃航標(biāo)燈和可按鍵控制的蜂鳴器。</p><p>　　內(nèi)容5：Eint VIC實(shí)驗(yàn)</p><p>　　理解ARM 芯片引腳功能選擇；</p><p>　　理解外中斷的含義與應(yīng)用；</p><

8、;p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進(jìn)行簡(jiǎn)單的C程序設(shè)計(jì)；</p><p>　　要求：實(shí)現(xiàn)一個(gè)秒閃航標(biāo)燈和可按鍵控制的蜂鳴器（用外中斷方式實(shí)現(xiàn)）。</p><p><b>　　內(nèi)容6：定時(shí)器</b></p><p>　　理解ARM 芯片引腳功能選擇；</p><p>　　理解GPIO的使用設(shè)置、輸入/輸

9、出驅(qū)動(dòng)方法；</p><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進(jìn)行簡(jiǎn)單的C程序設(shè)計(jì)；</p><p>　　要求：基于ucosII的GPIO、定時(shí)器、RTC、串口等綜合實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　內(nèi)容7：異步串行口UART</p><p>　　理解ARM 芯片引腳功能選擇；</p><p>　　理解GPIO的使

10、用設(shè)置、輸入/輸出驅(qū)動(dòng)方法；</p><p>　　理解UART串行通信原理，學(xué)習(xí)ARM UART資源的驅(qū)動(dòng)編程；</p><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進(jìn)行簡(jiǎn)單的C程序設(shè)計(jì)；</p><p>　　要求：結(jié)合前邊內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)LPC2131和PC端串行傳輸數(shù)據(jù)信息。</p><p><b>　　2.、選題實(shí)驗(yàn)</

11、b></p><p><b>　　電梯控制系統(tǒng)</b></p><p>　　要求該控制器應(yīng)具備如下功能：</p><p>　　通過(guò)鍵盤(pán)輸入樓層，輸入之后數(shù)碼管從當(dāng)前位置向上或向下運(yùn)行。流水燈表示運(yùn)動(dòng)方向。</p><p>　　流水燈在運(yùn)行中顯示電梯正在運(yùn)行的方向，并且在電梯到達(dá)時(shí)在該樓層亮閃3次。</p>

12、;<p>　　運(yùn)行到對(duì)應(yīng)樓層，顯示樓層號(hào)。</p><p><b>　　燈表示運(yùn)行樓層</b></p><p>　　可同時(shí)滿(mǎn)足多用戶(hù)需求。達(dá)到該系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)電梯系統(tǒng)的一致性。</p><p>　　數(shù)碼管數(shù)字大小增減表示向上、向下。</p><p><b>　　四、設(shè)計(jì)過(guò)程</b><

13、/p><p><b>　　設(shè)計(jì)方案：</b></p><p>　　本課題需要設(shè)計(jì)出一個(gè)模擬的電梯系統(tǒng)，與現(xiàn)實(shí)聯(lián)系緊密，設(shè)計(jì)出一個(gè)符合人性化的電梯系統(tǒng)，通過(guò)鍵盤(pán)輸入按鍵方式模擬用戶(hù)按鍵，對(duì)不同樓層用戶(hù)自動(dòng)選擇優(yōu)先級(jí)，與現(xiàn)實(shí)中的電梯系統(tǒng)達(dá)到一致。</p><p>　　使用AK Series Emulator仿真器連接PC與ARM7開(kāi)發(fā)板，PC連接ARM

14、7供電。</p><p><b>　　連接實(shí)物圖如下：</b></p><p>　　其余需要通過(guò)編程完成。</p><p>　　程序中的主要模塊設(shè)計(jì)：</p><p>　　電梯向上或者向下搜索函數(shù)。</p><p>　　主要完成電梯的向上向下搜索任務(wù)。如果還有按鍵的狀態(tài)處于按下?tīng)顟B(tài)。則會(huì)把按下的樓

15、層數(shù)存儲(chǔ)于目標(biāo)樓層中。</p><p>　　int8 searchup()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int8 i;</b></p><p>　　for(i = current; layer[i] == unpressed && i <

16、; maxlayer; i++);</p><p>　　if( i != maxlayer)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　target = i;</p><p><b>　　return 1;</b></p><p><b>　　}

17、</b></p><p>　　return -1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　int8 searchdown()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int8 i;</b>

18、</p><p>　　for(i = current; layer[i] == unpressed && i >= 0; i--);</p><p>　　if( i >= 0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　target = i;</p><

19、p><b>　　return 1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　return -1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　電梯活動(dòng)任務(wù)函數(shù)：</b></p>&l

20、t;p>　　判斷目標(biāo)樓層與當(dāng)前樓層關(guān)系并且做出判斷是電梯進(jìn)入上升、下降或者停止的活動(dòng)。并且控制數(shù)碼管與電梯樓層一起運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　void LiftAct(void *pdata)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　pdata = pdata;</p><p>　　MSPI_S

21、endData(DISP_TAB[current]);</p><p>　　OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC << 1);</p><p>　　uartInit();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b><

22、/p><p>　　if (target > current)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　liftstate = up;</p><p>　　current ++;</p><p><b>　　} </b></p><

23、p>　　else if(target < current)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　liftstate = down;</p><p>　　current --;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　

24、else if(target == current )</p><p><b>　　{</b></p><p>　　layer[current] = unpressed; </p><p>　　liftstate = arrive;</p><p><b>　　} </b></p&g

25、t;<p>　　MSPI_SendData(DISP_TAB[current]);</p><p>　　OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC << 1);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>&l

26、t;b>　　找尋下個(gè)目標(biāo)函數(shù)：</b></p><p>　　通過(guò)電梯的狀態(tài)。判斷電梯運(yùn)行的下一個(gè)目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)模擬系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)電梯的結(jié)合?？膳袛嘞葷M(mǎn)足哪一個(gè)用戶(hù)的需求。</p><p>　　void FindTarget(void *pdata) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　

27、int8 flag;</p><p>　　pdata = pdata;</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(liftstate == up || liftstate == stop)</p><p

28、><b>　　{</b></p><p>　　flag = searchup();</p><p>　　if(flag == -1)//if not find,find down</p><p>　　searchdown();</p><p><b>　　}</b></p>

29、;<p>　　else if(liftstate == down)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　flag = searchdown();</p><p>　　if(flag == -1)</p><p>　　searchup();//if not find,find

30、 up </p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　程序運(yùn)行流程圖：</b></p><p><b>　　五、實(shí)驗(yàn)

31、過(guò)程</b></p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)步驟：</b></p><p>　　1、連接PC、仿真器與AM7開(kāi)發(fā)板。安裝仿真器AK Series Emulator驅(qū)動(dòng)。打開(kāi)ASD環(huán)境，加載仿真器驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　2、熟悉基本的開(kāi)發(fā)步驟，開(kāi)始做基本實(shí)驗(yàn)，對(duì)ARM7開(kāi)發(fā)板的使用做一個(gè)基本的了解并且按要求完成基本實(shí)驗(yàn)需要達(dá)到的

32、要求。</p><p>　　3、熟悉AXD開(kāi)發(fā)環(huán)境。對(duì)需要完成的程序列出具體框架。通過(guò)配合完成此次試驗(yàn)電梯系統(tǒng)的大部分代碼。</p><p>　　4、將代碼加以整合，調(diào)試程序，完成既定要求并且燒入開(kāi)發(fā)板。完成此次實(shí)驗(yàn)的要求并且加以?xún)?yōu)化改善。</p><p><b>　　遇到的問(wèn)題：</b></p><p>　　此次試驗(yàn)的

33、過(guò)程中，剛開(kāi)始很難做到滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求，并且選擇優(yōu)先級(jí)，與現(xiàn)實(shí)中電梯的功能達(dá)到一致。</p><p>　　程序調(diào)試的過(guò)程中用PC輸入數(shù)據(jù)無(wú)法到達(dá)開(kāi)發(fā)板，未建立按鍵輸入，沒(méi)有與開(kāi)發(fā)板建立通訊，使程序無(wú)法執(zhí)行。</p><p><b>　　解決辦法：</b></p><p>　　通過(guò)使用AXD環(huán)境下的U-COSII操作系統(tǒng)對(duì)代碼進(jìn)行任務(wù)處理。使部

34、分程序可以并行。其次通過(guò)編寫(xiě)更多模塊如：電梯運(yùn)動(dòng)模塊，電梯向上向下搜索模塊，查找下一樓層模塊。達(dá)到了電梯運(yùn)行時(shí)的智能化?？勺詣?dòng)滿(mǎn)足多用戶(hù)需求。程序會(huì)自動(dòng)判斷電梯正在運(yùn)行的狀態(tài)，通過(guò)判斷狀態(tài)，記錄下個(gè)目標(biāo)樓層，會(huì)優(yōu)先滿(mǎn)足在當(dāng)前狀態(tài)下的樓層的用戶(hù)的需求。達(dá)到了與現(xiàn)實(shí)中電梯運(yùn)行模式的一致。</p><p>　　對(duì)代碼進(jìn)行多次調(diào)試，找出代碼中并不報(bào)錯(cuò)但是會(huì)影響程序優(yōu)劣的錯(cuò)誤并且加以改善。找出了其中無(wú)法完成開(kāi)發(fā)板與PC機(jī)建

35、立通訊的錯(cuò)誤。是程序得以運(yùn)行。</p><p><b>　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：</b></p><p>　　通過(guò)鍵盤(pán)按鍵輸入樓層數(shù)，發(fā)送到開(kāi)發(fā)板，數(shù)碼管和LED燈初始化時(shí)會(huì)停留在電梯的第一層。接受到數(shù)據(jù)后數(shù)碼管會(huì)自動(dòng)變化到該樓層，并且LED燈在數(shù)碼管變化的同時(shí)會(huì)顯示電梯當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，上或者下。在程序運(yùn)行的任何期間都可以從鍵盤(pán)輸入電梯的樓層數(shù)。而且程序會(huì)自動(dòng)判斷要滿(mǎn)足的用戶(hù)的

36、優(yōu)先級(jí)。</p><p>　　此次試驗(yàn)達(dá)到的效果基本與現(xiàn)實(shí)中電梯的運(yùn)行模式達(dá)到了一致。</p><p>　　六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)和實(shí)驗(yàn)心得</p><p>　　此次試驗(yàn)從開(kāi)始接觸開(kāi)發(fā)到最終完成課題經(jīng)歷了許多問(wèn)題。主要是對(duì)代碼的編寫(xiě)以及調(diào)試。喝多時(shí)候代碼無(wú)法滿(mǎn)足該試驗(yàn)的功能，在一次次的不斷努力中終于達(dá)到了完成此次試驗(yàn)的最終效果。</p><p>　　通

37、過(guò)本次試驗(yàn)，是我更加認(rèn)識(shí)到了課本知識(shí)的重要性。理論知識(shí)是與實(shí)踐并行的，同時(shí)在試驗(yàn)中也遇到了很多的困難。不斷的查閱資料，不斷的對(duì)程序需要的代碼加以編寫(xiě)、改動(dòng)。在試驗(yàn)的過(guò)程中，也感受到了一個(gè)小團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性，雖然僅僅只有兩人，但是在合作方面也是需要講究一定的方式方法和配合分工的。希望在日后的學(xué)習(xí)生活中，有更多的這種將理論知識(shí)付諸于實(shí)踐中的課程設(shè)計(jì)，讓我們從理論與能力兩個(gè)層面上達(dá)到更高的層次。</p><p>　　嵌