基于單片機的電梯控制系統(tǒng)畢業(yè)設計

1、<p>　　學生畢業(yè)設計（畢業(yè)論文）</p><p>　　基于單片機的電梯控制系統(tǒng)設計及實現(xiàn)</p><p>　　系 別： 機電系 </p><p>　　專 業(yè)： 應用電子技術 </p><p>　　班 級： 09應電31

2、</p><p>　　學 生 姓 名： </p><p>　　學 生 學 號： </p><p>　　指 導 教 師： xx </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來，電梯的發(fā)展速度

3、不斷增加，已深入到社會生活的方方面面。為了社會的需要與乘客的需求，其自身也在不斷的完善著。電梯在操縱控制方面步步出新——手柄開關操縱、按鈕控制、信號控制、集選控制、人機對話等等，多臺電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運輸能力的優(yōu)勢；變速式自動人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時間；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。電梯是高層建筑中安全、可靠、垂直上

4、下的運載工具，對改善勞動條件、減輕勞動強度起到很大的作用。電梯的應用范圍很廣，可用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以及居民住宅大樓等。在現(xiàn)代社會中，電梯已成為人類必不可少的垂直運輸交通工具。人們的生活因此變得更加美好。</p><p>　　本設計是以單片機為基礎，C語言為編程語言，AT89C52為控制核心的8</p><p>　　層電梯控制系統(tǒng)。本設計能實現(xiàn)電梯的開關門、顯示電

5、梯的所在樓層以及其運行的狀態(tài)，并能過根據(jù)不同乘客的需求定向定層的進行載客服務，每到達一樓層時，樓層所在的傳感器點亮，方便顧客做好準備上下樓梯。根據(jù)實際生活，此電梯系統(tǒng)設計了緊急報警功能，當電梯發(fā)生意外或無法正常工作時。乘客可以通過緊急報警系統(tǒng)向有關部門求助。</p><p>　　本設計為了能夠讓大家更清楚的明白電梯的工作原理，讓其更好的為人們服務，設計從輸入模塊、控制模塊、led點陣顯示模塊系統(tǒng)的闡述了電梯的工

6、作的不同狀態(tài)，并通過不斷的論證選擇適合的方案，進行仿真，以其最真是的效果表達出來。同時，希望能通過本次設計發(fā)現(xiàn)其不足之處，加以改進，使其在生活中更加的方便與人性化，展現(xiàn)其最大的作用。</p><p>　　關鍵詞：電梯控制 單片機 C語言 AT89C52 LED點陣</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>

7、　　In recent years, the development of the elevator speed increase unceasingly, has penetrated into every aspect of social life. In order to the needs of society and the needs of passengers, its oneself also is constantly

8、 improving the. Elevator control aspect is a new step by step -- the handle switch operation, button control, signal control, set control, man-machine dialogue and so on, many elevators also appeared parallel control, in

9、telligent control; double-deck elevator hoistway show save spa</p><p>　　The design is based on single chip microcomputer for C language programming, and language, AT89C52 as control core 8 Elevator control s

10、ystem. The design can realize the elevator door switch, display the floor where the elevator and its running state, and can according to the different needs of passengers directional fixed layer were passenger service, e

11、very arrive at the floor, floor where the sensor lights, the convenience of customers ready to go up and down stairs. According to the actual lif</p><p>　　This design in order to be able to make people more

12、clearly understand the elevator works, make it better serve the people, design from the input module, control module, LED dot matrix display module of the system elaborated the elevator work in different states, and thro

13、ugh constant argument to select a suitable scheme, simulation, with the most really the effect of the expression. At the same time, hope that through this design found its shortcomings, to be improved, the life is more c

14、onvenien</p><p>　　Key words: elevator control MCU C language AT89C52 LED lattice</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　摘要

15、1</b></p><p><b>　　第一章 引言4</b></p><p>　　1.1 單片機介紹及應用4</p><p>　　1.2 電梯的應用及意義6 </p><p>　　1.3 電梯的工作原理6</p><p>　　1.4 設計的目的7</p>&

16、lt;p>　　1.5 設計的研究內容及設計步驟7</p><p>　　第二章 仿真軟件及元器件介紹10</p><p>　　2.1 方案比較10</p><p>　　2.2 AT89C52的簡介11</p><p>　　2.3 8*8點陣LED數(shù)碼管簡介14</p><p>　　2.4 PROTEUS仿

17、真軟件的簡介14</p><p>　　第三章 電梯系統(tǒng)的設計16</p><p>　　3.1 設計的功能要求16</p><p>　　3.2 電梯電路顯示模塊的設計18</p><p>　　3.3 電梯電路輸入模塊的設計21</p><p>　　3.4 緊急報警電路23</p><p&g

18、t;　　第四章 電路仿真驗證24</p><p>　　4.1 電梯系統(tǒng)電路仿真24</p><p>　　4.2 緊急報警電路仿真29</p><p><b>　　第五章 結論31</b></p><p><b>　　參考文獻32</b></p><p><b&

19、gt;　　謝 辭33</b></p><p>　　附錄...........................................................................................................................34</p><p><b>　　第1章 引言</b>

20、;</p><p>　　1.1 單片機介紹及應用 </p><p>　　單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器計時器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。</p>&l

21、t;p><b>　　單片機歷史</b></p><p>　　單片機誕生于1971年，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。</p><p><b>　　單片機的硬件特性</b></p><p>　　1、單片機集成度高。單片機包括CPU、4KB容量的ROM（8031 無）、128 B容量的RAM、 2個16位定時/計數(shù)

22、器、4個8位并行口、全雙工串口行口。 　　2、系統(tǒng)結構簡單，使用方便，實現(xiàn)模塊化; 　　3、單片機可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小時無故障; 　　4、處理功能強，速度快。</p><p><b>　　單片機的工作過程</b></p><p>　　單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執(zhí)行

23、的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機的指令系統(tǒng)，不同種類的單片機，其指令系統(tǒng)亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多

24、房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出并執(zhí)行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一一個房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。 　　程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的，單片機在執(zhí)行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部

25、件就</p><p>　　圖1-1 單片機最小系統(tǒng)</p><p><b>　　單片機的應用</b></p><p>　　單片機的應用 　　目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用

26、豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學習、開發(fā)與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。</p><p><b>　　單片機發(fā)展方向</b></p><p>　　從單片機的發(fā)展歷程看，未來單片機技術將向

27、多功能、高性能、高速度、低電壓、低功耗、外圍電路內裝化及片內儲存器容量增加的方向發(fā)展。</p><p>　　1.2 電梯的應用及意義</p><p>　　隨著社會的不斷發(fā)展，電梯也在越來越被被廣泛應用著。電梯給人們的生活帶來了便利，也為我國現(xiàn)代化建設的加速發(fā)展提供了強大的保障。電梯是高層建筑中安全、可靠、垂直上下的運載工具，對改善勞動條件、減輕勞動強度起到很大的作用。電梯的應用范圍很廣，可

28、用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以及居民住宅大樓等。在現(xiàn)代社會中，電梯已成為人類必不可少的垂直運輸交通工具。</p><p>　　按用途分類　　乘客電梯，為運送乘客設計的電梯，要求有完善的安全設施以及一定的轎內裝飾?！　≥d貨電梯，主要為運送貨物而設計，通常有人伴隨的電梯。　　醫(yī)用電梯，為運送病床、擔架、醫(yī)用車而設計的電梯，轎廂具有長而窄的特點?！　‰s物電梯，供圖書館、辦公樓、飯店運送圖書、文

29、件、食品等設計的電梯。　　觀光電梯，轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯?！　≤囕v電梯，用作裝運車輛的電梯?！　〈半娞?，船舶上使用的電梯?！　〗ㄖ┕る娞?，建筑施工與維修用的電梯?！　∑渌愋偷碾娞荩鲜龀Ｓ秒娞萃?，還有些特殊用途的電梯，如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。可以說，電梯的應用已經(jīng)滲透到社會發(fā)展的各個環(huán)節(jié)，在人們的生活與工作中起到了不可代替的作用。</p><p>　　

30、1.3電梯的基本工作原理</p><p>　　曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。固定在轎廂上的導靴可以沿著安裝在建筑物井道墻體上的固定導軌往復升降運動，防止轎廂在運行中偏斜或擺動。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其

31、靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。轎廂是運載乘客或其他載荷的箱體部件，對重用來平衡轎廂載荷、減少電動機功率。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確?？?。電氣系統(tǒng)實現(xiàn)對電梯運動的控制，同時完成選層、平層、測速、照明工作。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。安全裝置保證電梯運行安全。如圖所示:</p><p>　　圖1-2 電梯工作示意圖</p>&l

32、t;p><b>　　1.4設計的目的 </b></p><p>　　針對我國樓層的基本水平，本著“一理通，百理明”的原則，本設計希望通過簡單的八層電梯控制器的設計，為廣大電梯設計者提供一個基礎，希望更多的人能夠了解到電梯在我們生活與工作中的重要性，更加清楚的明白其工作原理和使用方法。同時也希望以此來呼吁更多的人加入到對電梯的研究中，為以后電梯的改進和提升增加動力，促使這一工具在以后的生

33、活中得到更加廣泛的應用。</p><p>　　1.5 設計的研究內容及設計步驟 </p><p>　　本課題的主要任務是完成一個電梯系統(tǒng)的調度模塊，即根據(jù)每個樓層不同顧客的按鍵需求，讓電梯做出合理的判斷，正確高效地知道電梯完成各項載客任務。根據(jù)此任務，本課題需要研究的內容有：</p><p>　　1、根據(jù)系統(tǒng)的技術要求，進行系統(tǒng)硬件的總體方案設計；</p>

34、;<p>　　2、學習單片機的相關知識，并且加以運用；</p><p>　　3、選擇恰當?shù)男酒?，并對其內部協(xié)議有所掌握，便于應用。</p><p>　　4、研究C語言編程，并且規(guī)定電梯的工作規(guī)則，用C語言加以實現(xiàn)；</p><p>　　5、對軟件和硬件進行調試，讓其協(xié)調工作，完成指定任務。</p><p>　　結合以上內容，本課

35、題的設計方案步驟如下：</p><p>　　首先，對實際的電梯系統(tǒng)進行模擬，一般情況下，一個電梯應該具備相關按鍵、顯示二極管、數(shù)碼管等，由于這是一個調度模塊，故沒有設計具體的轎廂等機械部分。然后，結合這些實物，選擇恰當?shù)男酒?，并分成若干模塊，安排好各自之間的關系。由于其有諸多按鍵和顯示環(huán)節(jié)，而單片機的I/O口管腳資源實在有限，故需要I/O口擴展，用以管理二極管；同時要有專門的按鍵控制芯片，從而便于按鍵管理。在此，

36、此設計選擇了89C52芯片。接著，要完成電路圖的設計進行硬件調試，驗證其功能并加以適當?shù)母?lt;/p><p>　　根據(jù)實際生活中的電梯的工作情況，可以為大多數(shù)的電梯概括出其主要的工作模塊，如下圖所示</p><p>　　圖1-3 電梯摘要模塊工作示意圖</p><p>　　為此，此設計是以單片機為控制核心的控制系統(tǒng)、鍵盤輸入系統(tǒng)、模塊顯示系統(tǒng)三大模塊為主，根據(jù)乘客

37、的需要控制并顯示電梯的運行狀態(tài)。其主要模塊之間的聯(lián)系如下圖</p><p>　　圖1-4 電梯各模塊之間的聯(lián)系</p><p>　　根據(jù)這些模塊之間的關系，就可以編寫相關的程序代碼來促使次控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，并通過不斷的調試來達到預期的效果，完成設計。</p><p>　　電梯運行的規(guī)則流程圖定義如下</p><p>　　圖1-5電梯運行的規(guī)則流

38、程圖</p><p>　　根據(jù)規(guī)定的運行規(guī)則，電梯根據(jù)不同的情況做出相應的處理，使電梯處于有序的工作當中，減少不必要的混亂。</p><p>　　第2章 仿真軟件及元器件介紹</p><p><b>　　2.1方案比較</b></p><p><b>　　顯示系統(tǒng)比較</b></p>

39、<p>　　方案1： LED顯示屏是由發(fā)光二極管排列組成的。它采用低電壓掃描驅動，具有耗電少、使用壽命長、成本低、亮度高、故障少、視角大、可視距離遠等特點。</p><p>　　方案2：LED顯示器與LCD顯示器相比，LED在亮度、功耗、可視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢。LED與LCD的功耗比大約為10:1，而且更高的刷新速率使得LED在視頻方面有更好的性能表現(xiàn)，能提供寬達160°的視角，

40、可以顯示各種文字、數(shù)字、彩色圖像及動畫信息，也可以播放電視、錄像、VCD、DVD等彩色視頻信號，多幅顯示屏還可以進行聯(lián)網(wǎng)播出。有機LED顯示屏的單個元素反應速度是LCD液晶屏的1000倍，在強光下也可以照看不誤，并且適應零下40度的低溫。利用LED技術，可以制造出比LCD更薄、更亮、更清晰的顯示器，擁有廣泛的應用。</p><p>　　另外LED有在室外運用的規(guī)格，而LCD只能在室內使用；LED屏幕可以根據(jù)自己需

41、要設計及時，幾百平米之大，LCD不行。</p><p>　　綜上所述，本設計選擇8*8點陣LED數(shù)碼管作為系統(tǒng)顯示的元器件。</p><p>　　控制系統(tǒng)方案的比較與選擇</p><p>　　方案1：采用FPGA（現(xiàn)場可編輯門列陣）作為系統(tǒng)的控制器，F(xiàn)PGA可以實現(xiàn)各種復雜的邏輯功能[3]，模塊大，密度高，它將所有器件集成在一塊芯片上，減少了體積，提高了穩(wěn)定性，并且

42、可應用EDA軟件仿真、調試，易于進行功能控制。FPGA采用并行的輸入輸出方式，提高了系統(tǒng)的處理速度，適合作為大規(guī)模實時系統(tǒng)的控制核心。通過輸入模塊將參數(shù)輸入給FPGA，F(xiàn)PGA通過程序設計控制PWM脈沖的占空比，但是由于本次設計對數(shù)據(jù)處理的時間要求不高，F(xiàn)PGA的高速處理的優(yōu)勢得不到充分體現(xiàn)，并且由于其集成度高，使其成本偏高，同時由于芯片的引腳較多，實物硬件電路板布線復雜，加重了電路設計工作。</p><p>　

43、　方案2：AT89C52單片機作為運動物體的控制中心。它和AT89S51一樣都具有軟件編程靈活、體積小、成本低,使用簡單等特點,RAM、ROM空間小,適合于非復雜的運算系統(tǒng)。</p><p>　　綜上所述，根據(jù)本次設計的控制系統(tǒng)的特點，此設計選擇第二種方案作為設計的控制系統(tǒng)芯片。</p><p>　　2.2 AT89C52的簡介</p><p>　　89C52是一

44、種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-52指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的89C52是一種高效微控制器

45、，89C2052是它的一種精簡版本。89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。</p><p><b>　　結構特點：</b></p><p><b>　　8位CPU； </b></p><p>　　片內振蕩器和時鐘電路； </p><p><b>　　32根I/O線

46、； </b></p><p>　　外部存貯器尋址范圍ROM、RAM64K； </p><p>　　2個16位的定時器/計數(shù)器； </p><p>　　5個中斷源，兩個中斷優(yōu)先級； </p><p><b>　　全雙工串行口； </b></p><p><b>　　布爾處理器；

47、</b></p><p><b>　　管腳說明：</b></p><p>　　圖2-1 AT89C51管腳說明</p><p>　　VCC：供電電壓。 </p><p><b>　　GND：接地。 </b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向

48、I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/ </p><p>　　地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 </p><p>　　P1口：P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電

49、流。P1口管腳寫入1后，被內部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 </p><p>　　P2口：P2口為一個內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當P2口被寫“1”時，其管腳被內部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內部上拉

50、的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內部上拉優(yōu)勢，當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 </p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入“1”后，它們被內部上拉為高電

51、平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 </p><p>　　P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： </p><p><b>　　口管腳 備選功能 </b></p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口） </p><p>　　P3.1 T

52、XD（串行輸出口） </p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0） </p><p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1） </p><p>　　P3.4 T0（記時器0外部輸入） </p><p>　　P3.5 T1（記時器1外部輸入） </p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） &l

53、t;/p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） </p><p>　　P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。 </p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 </p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在F

54、LASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。 </p>&l

55、t;p>　　/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 </p><p>　　/EA/VPP：當/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器</p><p>　?。?000H-FFFFH），不管是否有內部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/

56、EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。 </p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 </p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出</p><p>　　2.3 8*8點陣LED數(shù)碼管簡介</p><p><b>　　8*

57、8點陣顯示：</b></p><p>　　8X8點陣LED結構如下圖所示 </p><p>　　圖2-2 8X8點陣LED結構</p><p>　　從圖中可以看出，8X8點陣共需要64個發(fā)光二極管組成，且每個發(fā)光二極管是放置在行線和列線的交叉點上，當對應的某一列置1電平，某一行置0電平，則相應的二極管就亮；因此要實現(xiàn)一根柱形的亮法，如圖所示，對

58、應的一列為一根豎柱，或者對應的一行為一根橫柱，因此實現(xiàn)柱的亮的方法如下所述： </p><p>　　一根豎柱：對應的列置1，而行則采用掃描的方法來實現(xiàn)。 </p><p>　　一根橫柱：對應的行置0，而列則采用掃描的方法來實現(xiàn)。</p><p>　　2.4 PROTUSE仿真軟件的簡介</p><p><b>　

59、　軟件簡介</b></p><p>　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內推廣剛起步，但已受到單片機愛好者、從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具，從原理圖布圖、代

60、碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多

61、種編譯器。</p><p><b>　　功能特點</b></p><p>　　Proteus軟件具有其它EDA工具軟件（例：multisim）的功能。這些功能是： 　　1．原理布圖 　　2．PCB自動或人工布線 　　3．SPICE電路仿真 　　革命性的特點 　　1．互動的電路仿真 　　用戶甚至可以實時采用諸如RAM，ROM，鍵盤，馬達，LED，LCD，AD/DA，部分

62、SPI器件，部分IIC器件。 　　2．仿真處理器及其外圍電路 　　可以仿真52系列、AVR、PIC、ARM、等常用主流單片機。還可以直接在基于原理圖的虛擬原型 　　上編程，再配合顯示及輸出，能看到運行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛擬邏輯分析儀、示波器等，Proteus建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境。 </p><p><b>　　電路仿真</b></p><p>　

63、　在PROTEUS繪制好原理圖后，調入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在PROTEUS的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。 　　PROTEUS 是單片機課堂教學的先進助手。 　　PROTEUS不僅可將許多單片機實例功能形象化，也可將許多單片機實例運行過程形象化。前者可在相當程度上得到實物演示實驗的效果，后者則是實物演示實驗難以達到的效果。 　　它的元器件、連接線路等卻和傳統(tǒng)的單片機實驗硬件高度對應。這在相當程度上替代了傳統(tǒng)的

64、單片機實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調試、運行結果等。 　　課程設計、畢業(yè)設計是學生走向就業(yè)的重要實踐環(huán)節(jié)。由于PROTEUS提供了實驗室無法相比的大量的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性、提供了實驗室在數(shù)量、質量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養(yǎng)學生實踐精神、創(chuàng)造精神的平臺 　　隨著科技的發(fā)展，“計算機仿真技術”已成為許多設計部門重要的前期設計手段。它具有設計靈活，結果、過程的統(tǒng)一的特點

65、。可使設計時間大為縮短、耗資大為減少，也可降低工程制造的風險。相信在單片機開發(fā)應用中PROTEUS也能茯得愈來愈廣泛的應用</p><p>　　第3章 電梯的設計思路及功能實現(xiàn). </p><p>　　3.1 設計的功能要求</p><p>　　本設計是為一八層電梯設計一調度系統(tǒng)，即使電梯能夠合理高效地運行，完成各樓層顧客的接送任務。形象地說，就是要應對不同樓層顧

66、客的不同需求，作出合理高效的判斷，使所有顧客在整體運用時間最短的條件下將其運往各自的目的地。</p><p>　　這個設計的成品應該可以作為真實電梯的控制系統(tǒng)一樣，遵守以下兩個原則：一是高效性，二是人性化。而實際電梯所面臨的情況無比復雜，故本設計的難點除了硬件上面外，還有對這些復雜的情況歸類化，分為若干個基本情況，另外是用恰當?shù)腃語言描述來表達這些復雜的邏輯。</p><p>　　此設計應

67、實現(xiàn)一下幾個功能：</p><p>　　1.設計一個多層單橋廂電梯控制器，控制器可完成8層樓梯的載客服務。</p><p>　　2.每層電梯入口處都有樓層上下運行請求開關，樓層內亦設有請求開關，供乘客自由選擇所要到達的樓層和要運行的狀態(tài)。</p><p>　　電梯運行的優(yōu)先原則：當電梯處于上升模式時，只接收比所在樓層高的樓層縮發(fā)出的請求信號，對于下降信號寄存起來，運

68、行完上升請求再處理。當電梯處于下降狀態(tài)時與之相反。如圖示例：</p><p>　　圖3-1 運行示例圖</p><p>　　4.電梯具備開關門功能，且開門時間為5s。</p><p>　　5.設有電梯手動調試開關，以檢測電梯的狀態(tài)是否完好。</p><p>　　6.能正確顯示電梯所在樓層以及其處于的狀態(tài)，并顯示剩余的指令。</p>

69、<p>　　7.當電梯處于非正常狀態(tài)時，乘客可發(fā)出緊急報警信號，請求幫助。</p><p>　　3.2 電梯電路顯示模塊的設計</p><p>　　此控制程序設計的控制電路包括控制、顯示、鍵盤輸入三大模塊，其總的電路圖如下</p><p>　　圖3-2 總電路圖</p><p><b>　　其顯示模塊為</b&

70、gt;</p><p>　　圖3-3 顯示電路</p><p>　　此設計中的顯示模塊只要有五個小部分，由多個8*8led點陣連接而成，分別顯示電梯的升降狀態(tài)，所在樓層，請求狀態(tài)，開關門狀態(tài)以及為驗證開門時間所設計的時間顯示。簡單8*8led點陣連接示意圖如下，以16*16點陣連接為例</p><p>　　我們將四個元器件對應的行線和列線分別進行連接，使每一條行線

71、引腳接一行16個LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長度的引腳，以便下面我們使用。連接好的16×16點陣如圖3-4</p><p>　　圖3-4 16×16點陣連接</p><p>　　成如上圖的16×16點陣只是第一步，這樣分開的數(shù)塊并不能達到好的顯示效果,下面我們要將其進一步組合。組合實際上很簡單，首先選中如上圖中右側的兩塊8×8點陣

72、，然后拖動并使其與左側的兩塊相并攏，如圖3-5所示。</p><p>　　圖3-5 點陣并攏圖</p><p>　　可以看到原來的連線已經(jīng)自動隱藏了，至于線上的交點，我們不要去動。然后，我們再來最后一步，選中下側的兩塊點陣，并拖動使其與上側的兩塊并攏,最后的效果如圖3-6所</p><p>　　圖3-6 連接好的總圖</p><p>　　因此

73、，將16×16點陣連接成點陣圖方法同上。</p><p>　　3.3 電梯電路輸入模塊的設計</p><p>　　本設計的輸入模塊圖如下</p><p><b>　　圖3-7 輸入模塊</b></p><p>　　電梯完成載客服務必須要輸入相應的載客請求，輸入模塊就是乘客根據(jù)自身不同的需要進行的請求輸入信號通道

74、，在電梯內外都具備，輸入模塊每一個輸入按鍵上都要一個相應的樓層顯示符號，乘客只要按下所要到達樓層的按鍵請求，電梯會自主不同的請求命令，根據(jù)設定的運行規(guī)則進行有序的載客服務。</p><p><b>　　3.4緊急報警電路</b></p><p>　　在生活中，時常有電梯發(fā)生事故的例子，為了方便乘客及時尋求幫助，為此，設計了一個專門的獨立的報警系統(tǒng)，以此來提高電梯的安全

75、性和保障乘客的人生安全，其工作電路圖如下</p><p><b>　　圖3-8</b></p><p>　　當顧客處于危險狀態(tài)時，可以通過緊急報警按鈕，發(fā)出報警信號，以及時得到外界的及時援救，提高乘客的安全性</p><p>　　第4章 電路仿真驗證</p><p>　　4.1 電梯系統(tǒng)電路仿真 </p>

76、<p>　　根據(jù)設計的要求，對此電梯控制系統(tǒng)進行仿真，其仿真結果如下圖：</p><p>　　圖4-1 電梯電路仿真總圖</p><p>　　上圖顯示的是電梯在4樓時的門開圖，其上升下降圖為</p><p>　　圖4-2 在四樓的上升圖</p><p>　　圖4-3 在四樓的下降圖</p><p>　　電梯的

77、運行狀態(tài)顯示，其中第一個點陣圖是顯示電梯的運行狀態(tài)，當電梯不動、下降、上升時，分別顯示圖如下：</p><p><b>　　圖4-4</b></p><p>　　第2個點陣圖顯示的是電梯所到達的樓層，當其分別在3、4、5樓時，顯示如下</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　

78、　第3個點陣圖顯示的是請求指令請求的樓層，當在5、6、7樓發(fā)出請求時，顯示依次為</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　第4個是顯示電梯門的狀態(tài)，其關門與開門圖如下</p><p><b>　　圖4-7</b></p><p>　　下面四個點陣圖顯示的是時間，因為開門時間

79、是5s，為方便檢驗，特意設置來方檢測。</p><p><b>　　圖4-8</b></p><p>　　除此之外，設置了電梯手動檢測系統(tǒng)，其圖如下</p><p><b>　　圖4-9</b></p><p>　　當啟動特定的檢測按鍵時，電梯會做出相應的運行狀態(tài)，以此來檢測電梯是否出現(xiàn)故障，當按下

80、上升、下降開關時，其所對應的感應燈會亮起來，方便檢測。</p><p>　　4.2 緊急報警電路仿真</p><p>　　在生活中，有時乘客正在乘坐電梯會突然發(fā)現(xiàn)電梯出現(xiàn)故障，此時需要向有關部門求助，因此，此系統(tǒng)設計了一個獨立的報警電路，在電梯出現(xiàn)故障時，可以通過報警開關發(fā)出報警信號，及時尋求幫助。其仿真圖如下</p><p>　　圖4-10 報警電路仿真</

81、p><p>　　當按下報警開關時，報警器會發(fā)出報警信號，旋轉燈依次亮起來并發(fā)出警鳴聲，</p><p><b>　　其圖如下</b></p><p>　　圖4-11 報警信號</p><p>　　通過仿真，可以清楚的看到電梯的整個工作流程圖，明白其工作原理，可以更好的利用它來更好的服務。當然，在電梯里遇見困難時，請勿害怕，不

82、要慌張，記住通過報警渠道向外面求助。</p><p>　　第 5章 結 論</p><p>　　本次單片機課題設計由我經(jīng)歷一個月的努力設計得到。軟件的編程要通過不斷的調試，最終能如愿的完成課題設計，很高興它能按著設計的思想與要求運動起來。</p><p>　　當然，這其中也有很多問題，第一、不夠細心，由于對課本理論的不熟悉導致編程出現(xiàn)錯誤。第二，是在學習態(tài)度上，

83、這次課設是對我們的學習態(tài)度的一次檢驗。對于這次單片機綜合課程實習，我們的第一大心得體會就是作為一名工程技術人員，要求具備的首要素質絕對應該是嚴謹。我們這次實習所遇到的多半問題多數(shù)都是由于我們不夠嚴謹。第三，在做人上，我們認識到，無論做什么事情，只要你足夠堅強，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒有什么辦不到的。</p><p>　　在這次難得的課程設計過程中我們鍛煉了自己的思考能力和動手能力。通過設計

84、電路的過程中，加強了我們思考問題的完整性和實際生活聯(lián)系的可行性。在方案設計選擇和芯片的選擇上，培養(yǎng)了我們綜合應用單片機的能力,對單片機的各個管腳的功能也有了進一步的認識。還鍛煉我們個人的查閱技術資料的能力，動手能力，發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力。并且我們熟練掌握了有關器件的性能及測試方法。</p><p>　　再次感謝老師的輔導以及同學的幫助，是他們讓我們有了一個更好的認識，無論是學習還是生活，生活是實在的，要踏實走

85、路。課程設計時間雖然很短，但我們學習了很多的東西，使我們眼界大開，感受頗深。</p><p><b>　　參 考 文 獻</b></p><p>　　[01] 周興華主編著. 手把手教你學單片機C程序設計. 北京航空航天大學出版社.2006.07</p><p>　　[02] 先鋒工作室編著. 單片機程序設計實例. 北京: 清華大學出版社

86、60;.2003.01</p><p>　　[03] 謝宜仁主編 . 單片機實用技術問答. 北京: 人民郵電出版社 . 2003.02</p><p>　　張培仁. 基于 C語言編程 MCS- 51單片機原理與應用. 北京: 清華大學出版社 , 2002.12</p><p>　　[04] 劉文濤.MCS-51單片機培訓教程（C51）版.電子工業(yè)

87、出版社,2005.8</p><p>　　[05] 王宜懷.單片機原理及其嵌入式應用教程.北京希望電子出版社,2002．8</p><p>　　[06]龔運新.單片機C語言開發(fā)技術.清華大學出版社,2006.10</p><p>　　[07] 何宏主編. 單片機原理與接口技術. 北京：國防工業(yè)出版社. 2006.07</p><p>　　[0

88、8] 各種網(wǎng)絡教程及其他</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　這一刻，畢業(yè)設計終于接近尾聲，回想起這幾個月的時間里，從對課題的理解，方案的設計，到程序的編寫，再到論文的寫作，中間有著自己的努力，更有著老師和同學的關心和巨大的幫助。首先我要對本論文的指導老師楊曉平老師致以衷心的感謝！從論文的選題、有關資料的收集、課題的討論，到論文的撰寫

89、和修改，導師都給了我悉心的指導和幫助。他對學生認真負責的態(tài)度讓我由衷地敬佩。感謝母校和老師們在大學三年中對我的培養(yǎng)。</p><p>　　再次由衷的感謝cc老師和在這段時間里幫助過我的同們，謝謝你們對我的支持與幫助！</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　電梯程序</b></p

90、><p>　　#include <REGX52.H> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int</p><p>　　void delay(uint i){while(--i);} /* 8x8點陣字模 */</p><p>　　uchar code tab[][8] =</p&g

91、t;<p><b>　　{</b></p><p>　　0x1C,0x22,0x32,0x2A,0x26,0x22,0x1C,0x00, // -0-</p><p>　　0x08,0x0C,0x08,0x08,0x08,0x08,0x1C,0x00, // -1-</p><p>　　0x1C,0x22,0x20,0x18,0x

92、04,0x02,0x3E,0x00, // -2-</p><p>　　0x3E,0x20,0x10,0x18,0x20,0x22,0x1C,0x00, // -3-</p><p>　　0x10,0x18,0x14,0x12,0x3E,0x10,0x10,0x00, // -4-</p><p>　　0x3E,0x02,0x1E,0x20,0x20,0x22,0x

93、1C,0x00, // -5-</p><p>　　0x38,0x04,0x02,0x1E,0x22,0x22,0x1C,0x00, // -6-</p><p>　　0x3E,0x20,0x10,0x08,0x04,0x04,0x04,0x00, // -7-</p><p>　　0x1C,0x22,0x22,0x1C,0x22,0x22,0x1C,0x00, /

94、/ -8-</p><p>　　0x1C,0x22,0x22,0x3C,0x20,0x10,0x0E,0x00, // -9- </p><p>　　0x08,0x1C,0x3E,0x7F,0x1C,0x1C,0x14,0x00, // -↑-10</p><p>　　0x14,0x1C,0x1C,0x7F,0x3E,0x1C,0x08,0x00, // -↓-11

95、</p><p>　　0x00,0x3E,0x3E,0x3E,0x3E,0x3E,0x00,0x00, // -方塊—12</p><p>　　0x3C,0x7E,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3,0xC3, // -門開圖-13</p><p>　　0x3C,0x7E,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF, // -門關圖-1

96、4</p><p>　　0x3C,0x7E,0xC3,0xE7,0xFF,0xFF,0xE7,0xC3, // -門半開-15</p><p>　　0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00, // -黑-16</p><p><b>　　};</b></p><p>　　/* 點陣顯

97、示I/O */</p><p>　　sbit row0=P1^0;sbit row1=P1^1;sbit col0=P1^2;</p><p>　　sbit col1=P1^3;sbit col2=P1^4;sbit col3=P1^5;</p><p>　　extern uchar dat[8];//按鍵標志緩存</p><p>　　ex

98、tern uchar c,min,hor;//時鐘</p><p>　　uchar dispBuf[3];//顯存</p><p>　　void disp3216(){</p><p>　　uchar i,row=0x01;</p><p>　　for(i=0;i<8;i++){ //上半屏</p><p

99、>　　P0=tab[dispBuf[0]][i]; col0=1;col0=0; //顯示方向</p><p>　　P0=tab[dispBuf[1]][i]; col1=1;col1=0; //顯示樓號</p><p>　　P0=dat[i]; col2=1;col2=0; //顯示按鍵信息</p><p>　　P0=tab[disp

100、Buf[2]][i]; col3=1;col3=0; //顯示門狀態(tài)</p><p>　　P0=row; row0=1;row0=0;</p><p>　　delay(200); P0=0; row0=row1=col0=col1=col2=col3=1;</p><p>　　row0=row1=col0=col1=col2=col

101、3=0; row<<=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　row=0x01; for(i=0;i<8;i++){ //下半屏</p><p>　　P0=tab[hor/10][i]; col0=1;col0=0;//顯示小時</p><p>　　P0=(

102、(i==2||i==5)&&c<10)?//添加閃爍的冒號</p><p>　　tab[hor%10][i]|0x80:tab[hor%10][i];</p><p>　　col1=1;col1=0;</p><p>　　P0=tab[min/10][i]; col2=1;col2=0;//顯示分鐘</p><p&g

103、t;　　P0=tab[min%10][i]; col3=1;col3=0;</p><p>　　P0=row; row1=1;row1=0;</p><p>　　delay(200);</p><p><b>　　P0=0;</b></p><p>　　row0=row1=col0=col1=col

104、2=col3=1;</p><p>　　row0=row1=col0=col1=col2=col3=0;</p><p><b>　　row<<=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　P0=0xff;</b></p&

105、gt;<p><b>　　}</b></p><p>　　include <regx52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int</p><p>　　extern void disp3216(); extern uchar key_get();</p

106、><p>　　/* 電梯控制與傳感器信號I/O*/</p><p>　　sbit s1=P1^6;sbit s2=P1^7;sbit s3=P3^7;</p><p>　　sbit mk1=P3^4;sbit mk2=P3^5;</p><p>　　#define dtSTOP {s1=1;s2=1;}</p><p>

107、　　#define dtUP {s1=0;s2=1;}</p><p>　　#define dtDOWN {s1=1;s2=0;}</p><p>　　sbit dF1=P2^0;sbit dF2=P2^1;sbit dF3=P2^2;sbit dF4=P2^3;</p><p>　　sbit dF5=P2^4;sbit dF6=P2^5;sbit dF7=P2

108、^6;sbit dF8=P2^7;</p><p>　　#define fSTOP 0 #define fUP 1 #define fDOWN 2</p><p>　　uchar dir; //電梯方向，0=停，1=上行，2=下行</p><p>　　uchar LCount; //樓層計數(shù) #define kOUT0x01

109、 /*請求出門*/</p><p>　　#define kUP0x08 /*請求上行*/ #define kDOWN0x40 /*請求下行*/</p><p>　　extern uchar dispBuf[3];//顯存</p><p>　　uchar dat[8]={0,0,0,0,0,0,0,0}; //對應8～1樓，標志數(shù)據(jù)</p>

110、;<p>　　uchar c,t10,s,min,hor; //時鐘與定時</p><p><b>　　//判斷是否上行</b></p><p>　　bit UpOk(){</p><p>　　switch(LCount){</p><p>　　case 1:if(dat[6]&(k

111、OUT|kUP|kDOWN))return 1;</p><p>　　case 2:if(dat[5]&(kOUT|kUP|kDOWN))return 1;</p><p>　　case 3:if(dat[4]&(kOUT|kUP|kDOWN))return 1;</p><p>　　case 4:if(dat[3]&(kOUT|kUP|kD

112、OWN))return 1;</p><p>　　case 5:if(dat[2]&(kOUT|kUP|kDOWN))return 1;</p><p>　　case 6:if(dat[1]&(kOUT|kUP|kDOWN))return 1;</p><p>　　case 7:if(dat[0]&(kOUT|kDOWN))return 1;

113、</p><p>　　case 8:return 0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　return 0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//判斷是否下行&l

114、t;/b></p><p>　　bit DownOk(){</p><p>　　switch(LCount){</p><p>　　case 8:if(dat[1]&(kOUT|kUP|kDOWN))return 1;</p><p>　　case 7:if(dat[2]&(kOUT|kUP|kDOWN))return