嵌入式硬件課程設(shè)計報告---電梯系統(tǒng)

1、<p>　　嵌入式硬件課程設(shè)計報告</p><p>　　嵌入式系統(tǒng)硬件課程設(shè)計題目</p><p><b>　　電梯系統(tǒng)</b></p><p><b>　　一、實驗目的</b></p><p>　　1、熟悉ARM開發(fā)板的基本使用和基本開發(fā)流程。</p><p>　

2、　2、加強對嵌入式操作系統(tǒng)的了解，加強對課內(nèi)知識的使用。</p><p>　　3、熟悉基本的單片機開發(fā)環(huán)境。</p><p>　　4、鍛煉一定團隊合作能力以及對嵌入式問題的解決能力。</p><p><b>　　二、實驗儀器及設(shè)備</b></p><p>　　安裝開發(fā)環(huán)境的PC機 ARM7實驗板及相應鏈接線 AK S

3、eries Emulator仿真器 </p><p><b>　　三、實驗內(nèi)容或任務</b></p><p><b>　　1、基本實驗</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語言程序設(shè)計</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進行簡單的C程序設(shè)計；</p><p>　　要求：熟練掌握ADS工具的使用，掌握ARM C程序設(shè)計、調(diào)試技術(shù)；</p><p>　　內(nèi)容3：GPIO Output(LED、Beep)實驗</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)動方法；</p

6、><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進行簡單的C程序設(shè)計；</p><p>　　要求：實現(xiàn)一個秒閃航標燈和蜂鳴。</p><p>　　內(nèi)容4：GPIO Input(Key Input)實驗</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)動方法；<

7、/p><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進行簡單的C程序設(shè)計；</p><p>　　要求：實現(xiàn)一個秒閃航標燈和可按鍵控制的蜂鳴器。</p><p>　　內(nèi)容5：Eint VIC實驗</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用；</p><

8、;p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進行簡單的C程序設(shè)計；</p><p>　　要求：實現(xiàn)一個秒閃航標燈和可按鍵控制的蜂鳴器（用外中斷方式實現(xiàn)）。</p><p><b>　　內(nèi)容6：定時器</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)動方法；</p><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進行簡單的C程序設(shè)計；</p><p>　　要求：基于ucosII的GPIO、定時器、RTC、串口等綜合實驗。</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)動方法；</p><p>　　理解UART串行通信原理，學習ARM UART資源的驅(qū)動編程；</p><p>　　熟練掌握ADS工具，基于LPC2131進行簡單的C程序設(shè)計；</p><p>　　要求：結(jié)合前邊內(nèi)容，實現(xiàn)LPC2131和PC端串行傳輸數(shù)據(jù)信息。</p><p><b>　　2.、選題實驗</

11、b></p><p><b>　　電梯控制系統(tǒng)</b></p><p>　　要求該控制器應具備如下功能：</p><p>　　通過鍵盤輸入樓層，輸入之后數(shù)碼管從當前位置向上或向下運行。流水燈表示運動方向。</p><p>　　流水燈在運行中顯示電梯正在運行的方向，并且在電梯到達時在該樓層亮閃3次。</p>

12、;<p>　　運行到對應樓層，顯示樓層號。</p><p><b>　　燈表示運行樓層</b></p><p>　　可同時滿足多用戶需求。達到該系統(tǒng)與現(xiàn)實電梯系統(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)計過程</b><

13、/p><p><b>　　設(shè)計方案：</b></p><p>　　本課題需要設(shè)計出一個模擬的電梯系統(tǒng)，與現(xiàn)實聯(lián)系緊密，設(shè)計出一個符合人性化的電梯系統(tǒng)，通過鍵盤輸入按鍵方式模擬用戶按鍵，對不同樓層用戶自動選擇優(yōu)先級，與現(xiàn)實中的電梯系統(tǒng)達到一致。</p><p>　　使用AK Series Emulator仿真器連接PC與ARM7開發(fā)板，PC連接ARM

14、7供電。</p><p><b>　　連接實物圖如下：</b></p><p>　　其余需要通過編程完成。</p><p>　　程序中的主要模塊設(shè)計：</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。如果還有按鍵的狀態(tài)處于按下狀態(tài)。則會把按下的樓

15、層數(shù)存儲于目標樓層中。</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>　　電梯活動任務函數(shù)：</b></p>&l

20、t;p>　　判斷目標樓層與當前樓層關(guān)系并且做出判斷是電梯進入上升、下降或者停止的活動。并且控制數(shù)碼管與電梯樓層一起運動。</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>　　找尋下個目標函數(shù)：</b></p><p>　　通過電梯的狀態(tài)。判斷電梯運行的下一個目標。實現(xiàn)模擬系統(tǒng)與現(xiàn)實電梯的結(jié)合?？膳袛嘞葷M足哪一個用戶的需求。</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>　　程序運行流程圖：</b></p><p><b>　　五、實驗

31、過程</b></p><p><b>　　實驗步驟：</b></p><p>　　1、連接PC、仿真器與AM7開發(fā)板。安裝仿真器AK Series Emulator驅(qū)動。打開ASD環(huán)境，加載仿真器驅(qū)動。</p><p>　　2、熟悉基本的開發(fā)步驟，開始做基本實驗，對ARM7開發(fā)板的使用做一個基本的了解并且按要求完成基本實驗需要達到的

32、要求。</p><p>　　3、熟悉AXD開發(fā)環(huán)境。對需要完成的程序列出具體框架。通過配合完成此次試驗電梯系統(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發(fā)板。完成此次實驗的要求并且加以優(yōu)化改善。</p><p><b>　　遇到的問題：</b></p><p>　　此次試驗的

33、過程中，剛開始很難做到滿足不同用戶的需求，并且選擇優(yōu)先級，與現(xiàn)實中電梯的功能達到一致。</p><p>　　程序調(diào)試的過程中用PC輸入數(shù)據(jù)無法到達開發(fā)板，未建立按鍵輸入，沒有與開發(fā)板建立通訊，使程序無法執(zhí)行。</p><p><b>　　解決辦法：</b></p><p>　　通過使用AXD環(huán)境下的U-COSII操作系統(tǒng)對代碼進行任務處理。使部

34、分程序可以并行。其次通過編寫更多模塊如：電梯運動模塊，電梯向上向下搜索模塊，查找下一樓層模塊。達到了電梯運行時的智能化?？勺詣訚M足多用戶需求。程序會自動判斷電梯正在運行的狀態(tài)，通過判斷狀態(tài)，記錄下個目標樓層，會優(yōu)先滿足在當前狀態(tài)下的樓層的用戶的需求。達到了與現(xiàn)實中電梯運行模式的一致。</p><p>　　對代碼進行多次調(diào)試，找出代碼中并不報錯但是會影響程序優(yōu)劣的錯誤并且加以改善。找出了其中無法完成開發(fā)板與PC機建

35、立通訊的錯誤。是程序得以運行。</p><p><b>　　實驗結(jié)果：</b></p><p>　　通過鍵盤按鍵輸入樓層數(shù)，發(fā)送到開發(fā)板，數(shù)碼管和LED燈初始化時會停留在電梯的第一層。接受到數(shù)據(jù)后數(shù)碼管會自動變化到該樓層，并且LED燈在數(shù)碼管變化的同時會顯示電梯當前的運動狀態(tài)，上或者下。在程序運行的任何期間都可以從鍵盤輸入電梯的樓層數(shù)。而且程序會自動判斷要滿足的用戶的

36、優(yōu)先級。</p><p>　　此次試驗達到的效果基本與現(xiàn)實中電梯的運行模式達到了一致。</p><p>　　六、實驗總結(jié)和實驗心得</p><p>　　此次試驗從開始接觸開發(fā)到最終完成課題經(jīng)歷了許多問題。主要是對代碼的編寫以及調(diào)試。喝多時候代碼無法滿足該試驗的功能，在一次次的不斷努力中終于達到了完成此次試驗的最終效果。</p><p>　　通

37、過本次試驗，是我更加認識到了課本知識的重要性。理論知識是與實踐并行的，同時在試驗中也遇到了很多的困難。不斷的查閱資料，不斷的對程序需要的代碼加以編寫、改動。在試驗的過程中，也感受到了一個小團隊協(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。希望在日后的學習生活中，有更多的這種將理論知識付諸于實踐中的課程設(shè)計，讓我們從理論與能力兩個層面上達到更高的層次。</p><p>　　嵌