基于arm的電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　伴隨建筑業(yè)的發(fā)展,電梯已不僅是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備，更是一種工作和生活中的必需設(shè)備，完全可以預(yù)想到，隨著社會(huì)的發(fā)展，電梯產(chǎn)品在人們物質(zhì)文化生活中的地位將和汽車一樣，成為重要的運(yùn)輸設(shè)備之一。</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)是電梯技術(shù)的核心，它將電梯的各機(jī)械部件有機(jī)的組合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了電梯復(fù)雜的功能與穩(wěn)定

2、有效的運(yùn)行。隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，電梯控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程邏輯控制(PLC) ,智能微機(jī)控制的發(fā)展歷程。</p><p>　　本文的電梯控制系統(tǒng)是基于ARM技術(shù)的四層電梯控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采用有齒輪拽引小電機(jī)，由于只為初級(jí)電梯模型研究，對(duì)電梯運(yùn)行速度的掌控精度要求不高，故采用繼電器控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，無(wú)速度控制實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　關(guān)鍵詞:電梯控制系統(tǒng)、ARM。&l

3、t;/p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第1章 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)4</p><p>　　1.1 拽引電機(jī)控制模塊4</p><p>　　1.1.1 H橋控制4</p><p>　　1.1.2 繼電器控制5</p><p>　　1.2 位置開(kāi)關(guān)

4、模塊6</p><p>　　1.2.1 位移傳感器控制6</p><p>　　1.2.2 槽型光電傳感器控制7</p><p>　　1.3 電源模塊8</p><p>　　第2章 系統(tǒng)硬件模塊概述8</p><p>　　2.1EasyARM2103及LPC2103簡(jiǎn)介8</p><p&

5、gt;　　2.1.1EasyARM2103 開(kāi)發(fā)板硬件結(jié)構(gòu)10</p><p>　　2.1.2EasyARM2103定時(shí)器中斷控制10</p><p>　　2.2繼電器簡(jiǎn)介11</p><p>　　2.378系列穩(wěn)壓管簡(jiǎn)介11</p><p>　　第3章 系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)概述13</p><p>　　3

6、.1 輸入輸出接口電路設(shè)計(jì)13</p><p>　　3.2 系統(tǒng)硬件仿真設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)15</p><p>　　第 4 章 系統(tǒng)性能測(cè)試15</p><p>　　4.1系統(tǒng)功能仿真測(cè)試16</p><p>　　4.2按鍵功能實(shí)現(xiàn)測(cè)試16</p><p

7、>　　4.3光感位置控制實(shí)現(xiàn)測(cè)試16</p><p>　　4.4拽引電機(jī)功能測(cè)試17</p><p><b>　　總 結(jié)17</b></p><p><b>　　附 錄A18</b></p><p>　　第1章 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　

8、　本課程實(shí)踐采用EasyARM2103控制整個(gè)模型的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)電梯模型的基本智能控制。其中有梯內(nèi)請(qǐng)求、梯外呼叫、電梯位置控制、顯示模塊、拽引電機(jī)模塊等幾部分組成。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原理框圖，如圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　電梯控制系統(tǒng)的核心部件是ARM板，它是整個(gè)系統(tǒng)的主控制器。主控制器采集到轎廂控制器和樓層控制器發(fā)出的外呼、內(nèi)選等呼梯請(qǐng)求后，

9、按照程序指定的電梯控制策略，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，向門機(jī)發(fā)出相關(guān)控制指令，將電梯派往相應(yīng)樓層，實(shí)現(xiàn)電梯轎廂的垂直運(yùn)動(dòng)控制。同時(shí)主控制器還要根據(jù)井道位置開(kāi)關(guān)判斷當(dāng)前電梯的位置。</p><p>　　1.1 拽引電機(jī)控制模塊</p><p>　　1.1.1 H橋控制 </p><p>　　經(jīng)過(guò)討論與思考，搜集資料以及指導(dǎo)老師的推薦，我們首先想到H橋控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。通過(guò)控制P

10、ort1和Port2的高低電平來(lái)控制輸出端的平均輸出電壓，實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能。具體功能實(shí)現(xiàn)圖如圖1.2所示。</p><p>　　圖1.2 H橋控制電機(jī)可調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電路圖</p><p><b>　　電路分析：</b></p><p>　　輸入與電平轉(zhuǎn)換部分  輸入信號(hào)線由Port引入，Port1腳是電機(jī)方向信號(hào)輸入端，Port2腳是P

11、WM信號(hào)輸入端，Port3腳是地線。Port3腳對(duì)地連接了一個(gè)2kΩ的電阻。當(dāng)驅(qū)動(dòng)板與ARM板分別供電時(shí)，這個(gè)電阻可以提供信號(hào)電流的通路。當(dāng)驅(qū)動(dòng)板與ARM板共用一組電源時(shí)，此電阻可防止大電流沿著連線流入ARM主板的地線造成干擾?；蛘哒f(shuō)，相當(dāng)于把驅(qū)動(dòng)板的地線與ARM板的地線隔開(kāi)，實(shí)現(xiàn)“一點(diǎn)接地”。電容C1防止電機(jī)突然啟動(dòng)造成電壓的突降。    與非門U1A實(shí)現(xiàn)PWM信號(hào)與電機(jī)方向信號(hào)的調(diào)制，轉(zhuǎn)換成接近功率電

12、源電壓幅度的方波信號(hào)。三極管驅(qū)動(dòng)部分    三極管和電阻、二極管組成的電路驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)直流電機(jī)可調(diào)速正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。四個(gè)二極管起保護(hù)三極管的作用，防止感性元件(電機(jī))產(chǎn)生的負(fù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)三極管的沖擊。    當(dāng)74LS00輸出端為低電平時(shí)，Q2、Q4截止，Q1、Q3導(dǎo)通，輸出為高電平。當(dāng)74LS00輸出端為高電平時(shí)，Q2、Q4導(dǎo)通，Q1、Q3截止，輸出為低電平。性能指標(biāo)&

13、#160;   電源電壓15—30v，最大持續(xù)輸出電流500mA／每個(gè)電機(jī)，短時(shí)間(10秒)可以達(dá)到700mA，PWM頻</p><p>　　1.1.2 繼電器控制 </p><p>　　但是，考慮到各種因素的限制，最終采用了繼電器控制方式，所用繼電器控制原理圖如圖1.3所示。</p><p>　　圖1.3 繼電器控制原理圖</p>

14、<p>　　兩個(gè)繼電器，分別在給正電時(shí)工作，J1得電時(shí)正轉(zhuǎn)，J2得電時(shí)反轉(zhuǎn)，通過(guò)控制J1、J2的得電情況來(lái)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。</p><p>　　注意：J1、J2不能同時(shí)得電，否則形成短路，電源模塊將被燒壞。</p><p>　　1.2 位置開(kāi)關(guān)模塊</p><p>　　1.2.1 位移傳感器控制 </p><p>　　電梯中向控

15、制系統(tǒng)、拖動(dòng)系統(tǒng)提供載荷、換向、障礙、位置、速度等各種信號(hào)，把信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)且使電梯平衡運(yùn)行都離不開(kāi)傳感器。在目前的智能電 梯控制系統(tǒng)中，采用靜磁柵位移傳感器作為電梯平層控制的調(diào)整裝置。</p><p>　　靜磁柵位移傳感器原理：靜磁柵位移傳感器由“靜磁柵源”和“靜磁柵尺”兩部分結(jié)合使用?！办o磁柵源”使用鋁合金壓封無(wú)源釹鐵硼磁柵組成磁柵編碼陣列；“靜磁柵尺”用內(nèi)藏嵌入式微處理器系統(tǒng)的特制高強(qiáng)度鋁合金管材封裝，

16、使用開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器件組成霍爾編碼陣列，鋁合金管材外部使用防氧化鍍塑處理?！办o磁柵源”沿“靜磁柵尺”軸線作無(wú)接觸(相對(duì)間隙寬容度和相對(duì)姿態(tài)寬容度達(dá)50mm)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由“靜磁柵尺”解析出數(shù)字化位移信息，直接產(chǎn)生高于毫米數(shù)量級(jí)的位移量數(shù)字信號(hào)。充分發(fā)掘嵌入式微處理器的資源，將數(shù)據(jù)更新速度提高到毫秒數(shù)量級(jí)，以便能適應(yīng)5m/S以下運(yùn)動(dòng)速度的位移響應(yīng)。</p><p><b>　　綜合特點(diǎn)：</b>

17、;</p><p>　　使用壽命長(zhǎng)：無(wú)接觸檢測(cè)位置及角度，避免了機(jī)械損傷，理論上無(wú)壽命極限；</p><p>　　抗惡劣環(huán)境：－40℃至＋100℃工作溫度范圍，連續(xù)高粉塵。泥漿。</p><p><b>　　水下極高撞擊。</b></p><p><b>　　強(qiáng)振動(dòng)工作環(huán)境；</b></p&g

18、t;<p>　　直接絕對(duì)型測(cè)量：直接指示位移毫米數(shù)或旋轉(zhuǎn)角度數(shù)，無(wú)需換算，不怕掉電，任意定位控制；</p><p>　　量程極長(zhǎng)，分辨率適中：260毫米-2000米長(zhǎng)度量程，分辨率0.2mm-1mm;</p><p>　　極豐富的數(shù)據(jù)接口：4-20mA.1-5V等模擬量輸出，各類串并行數(shù)據(jù)接口以及PROFIBUS等各種現(xiàn)場(chǎng)總線；</p><p>　　安

19、裝維護(hù)方便：在保持適度間隙的條件下，無(wú)約束安裝運(yùn)行。</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　由于電梯的運(yùn)行是根據(jù)樓層和轎廂的呼叫信號(hào)。行程信號(hào)進(jìn)行控制，而樓層</p><p>　　和轎廂的呼叫是隨機(jī)的，因此，系統(tǒng)控制采用隨機(jī)邏輯控制。即在以順序邏輯控</p><p>　　制實(shí)現(xiàn)電梯的基本控制

20、要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)隨機(jī)的輸入信號(hào)，以及電梯的相應(yīng)狀態(tài)適時(shí)的控制電梯的運(yùn)行。另外，轎廂的位置是由靜磁柵位移傳感器確定，并送ARM的計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行控制。同時(shí)，每層樓設(shè)置一個(gè)靜磁柵源用于檢測(cè)系統(tǒng)的樓層信號(hào)。</p><p>　　1.2.2 槽型光電傳感器控制 </p><p>　　雖然靜磁柵位移傳感器功能非常好，性能也極穩(wěn)定，考慮到價(jià)格以及設(shè)計(jì)者知識(shí)水平的限制，加之此次實(shí)踐本身的限制性，故采用比較

21、常見(jiàn)的光電傳感器，對(duì)電梯模型進(jìn)行位置測(cè)定。</p><p>　　槽型光電傳感器工作原理 把一個(gè)光發(fā)射器和一個(gè)接收器面對(duì)面地裝在一個(gè)槽的兩側(cè)的是槽形光電。發(fā)光器能發(fā)出紅外光或可見(jiàn)光，在無(wú)阻情況下光接收器能收到光。但當(dāng)被檢測(cè)物體從槽中通過(guò)時(shí)，光被遮擋，光電開(kāi)關(guān)便動(dòng)作。輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，切斷或接通負(fù)載電流，從而完成一次控制動(dòng)作。槽形開(kāi)關(guān)的檢測(cè)距離因?yàn)槭苷w結(jié)構(gòu)的限制一般只有幾厘米。原理圖如下：</p&

22、gt;<p>　　圖1.4光電感應(yīng)器接線原理圖</p><p><b>　　性能參數(shù)：</b></p><p>　　接線電壓：10—65V直流常開(kāi)觸點(diǎn)（NO）無(wú)極性防短路的輸出漏電電流≤0.8mA電壓降≤5V注意不允許雙線直流傳感器的串并聯(lián)連接</p><p>　　使用槽型光電感應(yīng)器，能夠及時(shí)返回平層信息，對(duì)于速度較慢

23、的電梯模型控制誤差很小。</p><p><b>　　1.3 電源模塊</b></p><p>　　電源模塊的選取很重要，不能馬虎，要對(duì)所選元器件的工作性能進(jìn)行考慮。由于所選繼電器是12V直流電壓驅(qū)動(dòng)，電壓低了將沒(méi)有反應(yīng)。直接選用電池供電不保險(xiǎn)，也不符合設(shè)計(jì)本身的需求，故采用雙線220V交流供電，易得，在經(jīng)過(guò)整流和穩(wěn)壓，使得電壓達(dá)到所需要求。考慮到可能出現(xiàn)的燒壞電源情

24、況，制版時(shí)，采用雙路制版，提高效率。電源模塊原理圖如下：</p><p>　　圖1.5 電源模塊原理圖</p><p>　　圖中，設(shè)計(jì)了兩個(gè)一摸一樣的電壓模塊，并非累贅，實(shí)踐過(guò)程中燒壞電壓的情況經(jīng)常發(fā)生，為避免因此而減慢實(shí)踐效率，故設(shè)計(jì)了兩路，防范于未然。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)硬件模塊概述</p><p>　　EasyARM210

25、3及LPC2103簡(jiǎn)介 </p><p>　　EasyARM2103開(kāi)發(fā)板采用了NXP公司基于ARM7TDMI-S 核、LQFP48封裝的 LPC2103 芯片，具有 JTAG 仿真調(diào)試功能。 </p><p>　　開(kāi)發(fā)板上提供了按鍵、發(fā)光二極管等常用的功能器件，具有 RS-232 接口電路和 I2C 存 儲(chǔ)器電路。用戶可以更換兼容的 CPU 進(jìn)行仿真調(diào)試，如 LPC2101 和 LPC2

26、102 等。開(kāi)發(fā)板 上所有的 I/O 口全部引出，靈活的跳線組合，極大的方便用戶進(jìn)行32 位 ARM 嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)。 </p><p>　　EasyARM2103 開(kāi)發(fā)板的功能特點(diǎn)如下： </p><p>　　采用“底板＋PACK 板”的形式構(gòu)成 EasyARM2103 開(kāi)發(fā)套件，PACK 板的主芯片 為 LPC2103 ； </p><p>　　板上所有

27、的功能器件與 LPC2103 的引腳可通過(guò)跳線來(lái)連接； </p><p>　　配套有詳細(xì)的開(kāi)發(fā)板實(shí)驗(yàn)教程； </p><p>　　I/O 口全部引出，方便用戶連接外部電路進(jìn)行開(kāi)發(fā)； </p><p>　　可進(jìn)行 GPIO 的輸入輸出實(shí)驗(yàn)，如按鍵輸入、發(fā)光二極管輸出等； </p><p>　　按鍵、發(fā)光二極管分別可用于外部中斷、GPIO 輸出等

28、； </p><p>　　具有 RS-232 轉(zhuǎn)換電路，可與上位機(jī)進(jìn)行通信，完成 UART 通信實(shí)驗(yàn)； </p><p>　　具有 I2C 接口和 SPI/SSP 接口輸出； </p><p>　　提供基于 PC 的人機(jī)界面，方便調(diào)試實(shí)時(shí)時(shí)鐘和串口通信等； </p><p>　　可進(jìn)行外部中斷實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)向量中斷控制器（VIC ）； </

29、p><p>　　定時(shí)器實(shí)驗(yàn)，如定時(shí)輸出和定時(shí)器捕獲等； </p><p>　　復(fù)位芯片 CAT1025，完成 I2C 總線實(shí)驗(yàn)； </p><p>　　A/D 轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)、WDT 看門狗實(shí)驗(yàn)； </p><p>　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘控制實(shí)驗(yàn)。 </p><p>　　LPC2103概述： </p><p>　　

30、LPC2103 是一個(gè)基于支持實(shí)時(shí)仿真的 16/32 位 ARM7 TDMI-S CPU 的微控制器，并帶有32kB 的嵌入高速 Flash 存儲(chǔ)器，128 位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使 32 位代碼能 夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。</p><p>　　較小的封裝和極低的功耗使 LPC2103 適用于訪問(wèn)控制器和 POS 機(jī)等小型應(yīng)用系統(tǒng)中；由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口（2 個(gè) UART 、SPI、SSP

31、和 2 個(gè) I2C ）和8KB 的片內(nèi) SRAM，LPC2103 也適合用在通信網(wǎng)關(guān)和協(xié)議轉(zhuǎn)換器中。32/16 位定時(shí)器、增強(qiáng)型 10 位 ADC 、定時(shí)器輸出匹配PWM 特性、多達(dá) 13個(gè)邊沿、電平觸發(fā)的外部中斷、32 條高速GPIO，使得LPC2103微控制器特別適用于工業(yè)控制和醫(yī)療系統(tǒng)中。</p><p>　　LPC2103特性：</p><p>　　16/32 位 ARM7 TDM

32、I-S 微控制器，超小 LQFP48 封裝； </p><p>　　8KB 的片內(nèi)靜態(tài)RAM 和 32KB 的片內(nèi)Flash 程序存儲(chǔ)器。128 位寬度接口/加速器可實(shí)現(xiàn)高達(dá) 70 MHz 工作頻率； </p><p>　　通過(guò)片內(nèi) boot 裝載程序?qū)崿F(xiàn)在系統(tǒng)/在應(yīng)用編程（ISP/IAP ）。單個(gè)Flash 扇區(qū)或整片擦除時(shí)間為 100ms，256 字節(jié)編程時(shí)間為 1ms； </p

33、><p>　　嵌入式 ICE RT 通過(guò)片內(nèi) RealMonitor 軟件提供實(shí)時(shí)調(diào)試； </p><p>　　10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器提供 8 路模擬輸入（每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間低至 2.44us ），以及特定的結(jié)果寄存器來(lái)最大限度地減少中斷開(kāi)銷； </p><p>　　2 個(gè) 32 位定時(shí)器/外部事件計(jì)數(shù)器（帶 7 路捕獲和 7 路比較通道）； </p>

34、<p>　　2 個(gè) 16 位定時(shí)器/外部事件計(jì)數(shù)器（帶 3 路捕獲和 7 路比較通道）； </p><p>　　低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘（RTC ）具有獨(dú)立的電源和特定的32KHz 時(shí)鐘輸入； </p><p>　　多個(gè)串行接口，包括 2 個(gè) UART（16C550 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)）、2 個(gè)高速 I2C 總線（400 Kbit/s ）、SPI 和具有緩沖作用和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變功能的 SSP； <

35、;/p><p>　　向量中斷控制器（VIC ），可配置優(yōu)先級(jí)和向量地址； </p><p>　　多達(dá) 32 個(gè)通用 I/O 口（可承受5V 電壓）； </p><p>　　多達(dá) 13 個(gè)邊沿、電平觸發(fā)的外部中斷管腳； </p><p>　　通過(guò)一個(gè)可編程的片內(nèi) PLL （100us 的設(shè)置時(shí)間）可實(shí)現(xiàn)最大為 70MHz 的CPU 操作頻率，其

36、具有 10MHz～25MHz 的輸入頻率； </p><p>　　片內(nèi)集成振蕩器與外部晶體的操作頻率范圍為 1～25MHz ； </p><p>　　低功耗模式包括空閑模式、帶 RTC 的睡眠模式和掉電模式； </p><p>　　可通過(guò)個(gè)別使能/禁止外圍功能和外圍時(shí)鐘分頻來(lái)優(yōu)化額外功耗； </p><p>　　通過(guò)外部中斷或 RTC 將處理

37、器從掉電模式中喚醒。 </p><p>　　EasyARM2103 開(kāi)發(fā)板硬件結(jié)構(gòu)</p><p>　　EasyARM2103開(kāi)發(fā)板采用“底板+PACK板”的形式構(gòu)成。</p><p>　　圖2.1 EasyARM2103開(kāi)發(fā)板 圖2.2 EasyARM2103 PACK板</p><p>　　EasyARM2103 PAC

38、K板：與 EasyARM2103底板配套使用，含有核心控制芯片LPC2103及其必要外圍電路的PACK板，實(shí)物如圖2.2所示。</p><p>　　EasyARM2103 底板：不包括核心控制芯片，具有基于LPC2103 芯片的擴(kuò)展電路和外圍器件的電路板。EasyARM2103 底板由電源模塊，顯示模塊、按鍵電路、時(shí)鐘模塊、串口和JATG等六部分電路構(gòu)成。</p><p>　　EasyAR

39、M2103定時(shí)器中斷控制</p><p>　　圖2.3 定時(shí)器與VIC的關(guān)系</p><p><b>　　繼電器簡(jiǎn)介</b></p><p>　　拽引電機(jī)使用繼電器控制，所選用的繼電器為匯港公司生產(chǎn)，性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。繼電器的封裝圖和引腳圖，分別如圖所示。</p><p>　　圖2.5 繼電器引腳圖</p>

40、<p>　　圖2.4 繼電器引腳圖</p><p><b>　　引腳功能介紹：</b></p><p>　　1、8兩腳是線圈，加DC直流電壓，不區(qū)分正負(fù)方向，是電壓驅(qū)動(dòng)；</p><p>　　2、7兩腳為觸點(diǎn)的公共COM端；</p><p>　　3、6兩腳是常閉端；</p><p>

41、　　4、5兩腳是常開(kāi)端。</p><p><b>　　78系列穩(wěn)壓管簡(jiǎn)介</b></p><p>　　78系列穩(wěn)壓管使用方便，用很簡(jiǎn)單的電路即可以輸入一個(gè)直流穩(wěn)壓電源。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，電源模塊多次使用該系列穩(wěn)壓管，主要有7805、7809、7812三種，其為線性穩(wěn)壓器件，可固定輸出電壓。</p><p>

42、　　所使用到的穩(wěn)壓管的相關(guān)特性如下表所示。</p><p>　　當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載發(fā)生變化可引起輸出電壓U0增大，通過(guò)取樣、比較放大、調(diào)整等過(guò)程，將使調(diào)整管的管壓降UCE1增加，結(jié)果抑制了輸出端電壓的增大，輸出電壓仍基本保持不變。　　在串聯(lián)型穩(wěn)壓電源電路的工作過(guò)程中，要求調(diào)整管始終處在放大狀態(tài)。通過(guò)調(diào)整管的電流等于負(fù)載電流，因此必須選用適當(dāng)?shù)拇蠊β使茏髡{(diào)整管，并按規(guī)定安裝散熱裝置。為了防止短路或長(zhǎng)期過(guò)載燒壞調(diào)整管

43、，在直流穩(wěn)壓器中一般還設(shè)有短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)等電路。</p><p>　　78系列穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是TO-220和TO-202兩種封裝，這兩種封裝的圖形以及引腳序號(hào)、常用電路圖如附圖所示。</p><p><b>　　圖2.6 圖2.7</b></p><p><b>　　引腳功能簡(jiǎn)介：</b></p>&

44、lt;p>　　1號(hào)引腳接整流器輸出的正電壓，</p><p>　　2號(hào)引腳為公共地(也就是負(fù)極)，</p><p>　　3號(hào)引腳就是我們需要的正5V/9V/12V輸出電壓了。</p><p>　　第3章 系統(tǒng)具體設(shè)計(jì)概述</p><p>　　3.1 輸入輸出接口電路設(shè)計(jì)</p><p>　　電梯主控制器是一個(gè)多

45、輸入多輸出的主控制器，表3.1詳細(xì)說(shuō)明了本設(shè)計(jì)中嵌入式電梯控制器的輸入輸出分配。</p><p>　　表3.1 電梯主控制器輸入輸出定義</p><p>　　在輸出控制電路中，采用了達(dá)林頓陣列芯片ULN2003A驅(qū)動(dòng)輸出信號(hào)。ULN2003片上集成了7對(duì)達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)電路，它的每一對(duì)達(dá)林頓都串聯(lián)一個(gè)2.7K的基極電阻，在_5 V的工作電壓下它能與TTL和CMOS電路直接相連，可以直接處理原先

46、需要標(biāo)準(zhǔn)邏輯緩沖器來(lái)處理的數(shù)據(jù)。芯片ULN2003A連接的驅(qū)動(dòng)電路如圖所示。</p><p>　　圖3.1 芯片ULN2003A連接的輸出驅(qū)動(dòng)電路</p><p>　　ULN2003工作電壓高，工作電流大，灌電流可達(dá)_500mA，并且能夠在關(guān)態(tài)時(shí)承受50V的電壓，輸出還可以在高負(fù)載電流下并行運(yùn)行。在本設(shè)計(jì)研制的電梯主控制器中，共有20個(gè)輸出接口，采用ULN2003A替代了大量的達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)

47、電路后，使得硬件設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單，同時(shí)也節(jié)省了硬件設(shè)計(jì)的成本，并使得調(diào)試電路更為方便。</p><p>　　3.2 系統(tǒng)硬件仿真設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)硬件仿真結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。</p><p>　　圖3.2 系統(tǒng)硬件仿真結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　8位數(shù)碼管顯示，分別顯示電梯的上下運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行情況，以及電梯所在樓層。仿真圖中

48、，從右往左為數(shù)碼管顯示的低到高位，0、1位顯示電梯所在第四層；2、3位顯示01表示電機(jī)正常運(yùn)行（若為00則為電梯開(kāi)門狀態(tài)）；4、5位顯示電機(jī)負(fù)轉(zhuǎn)，電梯正在下降；6、7位顯示電機(jī)不正轉(zhuǎn)。LED1~LED4燈組顯示電梯所在樓層。</p><p>　　3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)框圖如下所示</p><p>　　圖3.3主程序流程圖</p&

49、gt;<p>　　程序中，通過(guò)數(shù)組掃描來(lái)判斷按鍵的狀態(tài)，從而使控制器做出相應(yīng)動(dòng)作。使用定時(shí)器T1準(zhǔn)確電梯門的開(kāi)關(guān)時(shí)間。（具體程序見(jiàn)附錄A）</p><p>　　第 4 章 系統(tǒng)性能測(cè)試</p><p>　　4.1系統(tǒng)功能仿真測(cè)試</p><p>　　圖3.4系統(tǒng)功能仿真測(cè)試圖</p><p>　　梯外呼叫按鈕按下二樓上按鍵，當(dāng)

50、電梯運(yùn)行至二樓時(shí)，數(shù)碼管0、1位顯示02，電梯門打開(kāi)數(shù)碼管2、3位顯示00。數(shù)碼管6、7位顯示01,4、5位顯示00，電梯向上。系統(tǒng)運(yùn)行正常。</p><p>　　4.2按鍵功能實(shí)現(xiàn)測(cè)試</p><p>　　按下按鍵，使用萬(wàn)用表進(jìn)行一一測(cè)量，通過(guò)觀察相應(yīng)管腳處的電平變化來(lái)判斷其性能的好壞。通過(guò)測(cè)量，無(wú)論按下哪個(gè)按鍵，其對(duì)應(yīng)引腳的輸出電壓均可達(dá)4.5V以上，基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p&g

51、t;<p>　　4.3光感位置控制實(shí)現(xiàn)測(cè)試</p><p>　　由于是通過(guò)光電感應(yīng)器來(lái)判斷電梯的位置，故對(duì)每一個(gè)光感應(yīng)器進(jìn)行性能測(cè)試。采用10KΩ的電阻作為上拉電阻時(shí)，引腳輸出幾乎無(wú)變化，后來(lái)，經(jīng)過(guò)查閱資料和向同學(xué)請(qǐng)教，發(fā)現(xiàn)，將上拉電阻的阻值改為5KΩ時(shí)，效果很是明顯，為設(shè)計(jì)所需要的性能要求。</p><p>　　采用5KΩ電阻作為上拉電阻時(shí)光感應(yīng)器的輸出性能表</p&

52、gt;<p>　　4.4拽引電機(jī)功能測(cè)試</p><p>　　拽引電機(jī)控制采用的是繼電器控制方式。當(dāng)給J1正電壓時(shí)，電機(jī)正傳，當(dāng)給J2正電時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。當(dāng)給定的正電壓越大時(shí)電梯轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，故對(duì)ARM輸出信號(hào)進(jìn)行放大，使得電機(jī)運(yùn)行正常。</p><p>　　通過(guò)以上測(cè)試，系統(tǒng)比較成功地實(shí)現(xiàn)了四層電梯智能控制，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，比較順利地完成了課程設(shè)計(jì)的要求。</p>

53、;<p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　在整個(gè)課程設(shè)計(jì)中，我認(rèn)真地查找相關(guān)資料，然后又對(duì)書(shū)中的相關(guān)內(nèi)容仔細(xì)翻閱，通過(guò)虛心請(qǐng)教，終于，在不懈的努力下，我組比較順利地完成了整個(gè)設(shè)計(jì)，心中的喜悅實(shí)在無(wú)以言表。此刻，我非常感謝老師的鼓勵(lì)和幫助，感謝同學(xué)們諸多的幫助！</p><p>　　Prroteus與KeilC仿真軟件的學(xué)習(xí)，電梯硬件

54、結(jié)構(gòu)的探索，對(duì)各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和改善，以及模塊性能的測(cè)試……好像寫起來(lái)字?jǐn)?shù)不多，短短一句，做起來(lái)還真是費(fèi)了不少腦筋、沒(méi)少下功夫。很開(kāi)心的是，在重壓下我絲毫沒(méi)有亂手腳，卻還能夠細(xì)細(xì)地規(guī)劃每一天的任務(wù)。第一天學(xué)習(xí)仿真軟件的使用；第二天揣摩各模塊的設(shè)計(jì)……踏著這樣的步伐，我并沒(méi)有想象中那么沉重地完成了，甚至超額完成了本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　每一個(gè)小環(huán)節(jié)都不那么容易，一項(xiàng)一項(xiàng)都要慢慢地來(lái)攻克，有一段，真的好希望能有

55、那樣一個(gè)天使可以告訴我下一步該怎樣做，事實(shí)證明，我自己就是那個(gè)天使，每個(gè)人都是自己的天使，所以，一方面要自信，另一方面要腳踏實(shí)地，一步一個(gè)腳印地往前走去。</p><p>　　努力是不會(huì)有白費(fèi)的，本次設(shè)計(jì)不僅讓我收獲了許多，也讓我對(duì)以前所學(xué)習(xí)的ARM知識(shí)有了進(jìn)一步的深化與鞏固，最關(guān)鍵的是，它給了我一份自信。但我很明白，作品中還存在著比較多的不足，這些都需要進(jìn)一步的改善，我會(huì)不驕傲，不氣餒，用著自信與執(zhí)著盡最大努力

56、將其完善。</p><p>　　總結(jié)起來(lái)，不驕不躁，不氣餒，堅(jiān)持就是勝利！</p><p><b>　　元件清單</b></p><p>　　4.7KΩ電阻：4個(gè)</p><p><b>　　光電感應(yīng)器：4個(gè)</b></p><p><b>　　匯港繼電器：2個(gè)&l

57、t;/b></p><p>　　7805、7809、7812穩(wěn)壓管：總共6個(gè)</p><p><b>　　導(dǎo)線：若干</b></p><p><b>　　ARM板：1塊</b></p><p><b>　　12V變壓器：1個(gè)</b></p><p>

58、;<b>　　數(shù)碼管：1個(gè)</b></p><p>　　2200μF電容：12個(gè)</p><p><b>　　附 錄A</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include<intrins.h></p><

59、;p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　/******************************************************************************</p><p>　　功能：BCD編碼

60、兩位兩位的</p><p>　　******************************************************************************/</p><p>　　uint change(uint *x,uint *y,uint *z,uint *m)</p><p><b>　　{</b>&l

61、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　/******************************************************************</p><p><b>　　功能：T0中斷</b></p><p>　　描述：T0count為每20毫秒加

62、一次</p><p>　　T0Flag為數(shù)碼管顯示的刷新頻率</p><p>　　******************************************************************/</p><p>　　void T0_Server(void) interrupt 1 </p><p><b>　　

63、{</b></p><p>　　TH0=(65536-2000)/256; </p><p>　　TL0=(65535-2000)%256;</p><p>　　T0count++;</p><p><b>　　T0Flag=1;</b></p><p>　　if(T0count

64、==400)</p><p>　　{ T0_1s=1;T0count=0;}</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/***********************************************************************</p><p>　　功能：定時(shí)器0初始

65、化</p><p>　　描述：TMOD為選通定時(shí)器0</p><p>　　TH0,TL0為預(yù)置數(shù)</p><p>　　TR0為開(kāi)啟定時(shí)器0</p><p>　　TF0為中斷溢出標(biāo)志</p><p><b>　　EA為總中斷使能</b></p><p>　　*********

66、**************************************************************/</p><p>　　void Timer0_Init()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　TMOD|=0X01;</p><p>　　TH0=(65536-2000

67、)/256;</p><p>　　TL0=(65535-2000)%256;</p><p><b>　　TR0=1;</b></p><p><b>　　ET0=1;</b></p><p><b>　　TF0=0;</b></p><p><b

68、>　　EA=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/******************************************************</p><p>　　功能：定時(shí)器1的中斷</p><p>　　描述：T1COUNT為20毫秒</p&

69、gt;<p>　　T1count1為電梯的停止時(shí)間 下面沒(méi)有TR1開(kāi)啟在滿足條件開(kāi)定時(shí)器</p><p>　　****************************************************************/</p><p>　　void T1_Server(void) interrupt 3</p><p><b

70、>　　{</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Timer1_Init()</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******

71、*********************************************</p><p><b>　　功能：發(fā)送數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　描述：其實(shí)還有不懂</b></p><p>　　****************************************************

72、******/</p><p>　　void MSPI_SendData(uint Data0,uint Data1)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Normal_display(uint *x_Data,uint *i

73、_ScanN)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void delay()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　}</b></

74、p><p>　　/***************************************************************</p><p><b>　　功能：按鍵程序</b></p><p>　　**********************************************************/</p&

75、gt;<p>　　void Key_ten()</p><p><b>　　{ </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LED_Play()</p><p><b>　　{</b></p><p&

76、gt;<b>　　}</b></p><p>　　int main(void)</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　Timer0_Init();</p><p>　　Timer1_Init();</p><p><b>　　while(1