基于單片機三層電梯控制器的設計

1、誠信承諾書本人鄭重承諾和聲明：我承諾在畢業(yè)論文撰寫過程中遵守學校有關規(guī)定，恪守學術規(guī)范，此畢業(yè)設計中均系本人在指導教師指導下獨立完成，沒有剽竊、抄襲他人的學術觀點、思想和成果，沒有篡改研究數(shù)據(jù)，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，如有違規(guī)行為發(fā)生，我愿意承擔一切責任，接受學校的處理，并且承擔相應的法律責任。畢業(yè)設計作者簽名：年 月 日摘 要電梯是現(xiàn)代生活中重要的交通運輸工具，是集自動控制原理、機械原理應用、電氣控制技術、微處理器技術、系統(tǒng)工程學等多學科和技術分支于一體的機電設備。本設計選用STC89C52單片機為核心控制元件，設計一個三層電梯控制系統(tǒng)，使用C語言進行編程，實現(xiàn)運送乘客到任意

2、樓層，顯示電梯當前樓層及上下行等基本功能。利用單片機設計電梯控制系統(tǒng)，具有通用性強，靈活性大、成本低及易于實現(xiàn)復雜控制等優(yōu)點。由于其系統(tǒng)實現(xiàn)的功能簡單，因此具有一定的可擴展性。關鍵詞：電梯、STC89C52、控制系統(tǒng)ABSTRACTElevator is a important transport of daily life, that application of the principleset machinery, electrical conrtl technology,microprocessortechnology,systems engineering an other tech

3、nical disiplines and branches of the integration of mechanical and electrica equipment.This paper choices STC89C52 control of the core components, designed a new 3 storey lift systems, using C language programming, transporting passengers arrived a floor, it also shows the elevator floor and downlin

4、k SCM contrors elevator low cost, versatility and flexibility and ease of large complex control advantages. Because ofthe function of the system is simple, so it has certain scalality.Keywords: Elevator、STC89C52、controller system目 錄第一章 緒 論11.1 課題研究的意義及目的11.2 課題研究方向11.3 總體設計要求及設計方案2第二章 電梯的概述32.1 電梯的發(fā)

5、展史32.2 電梯的發(fā)展方向3第三章 硬件設計43.1 系統(tǒng)方案分析43.2 硬件系統(tǒng)5單片機最小系統(tǒng)5STC89C52單片機5時鐘電路6復位電路6顯示模塊7按鍵模塊8電機模塊8第四章 軟件設計94.1 軟硬件開發(fā)環(huán)境94.1.1 STC89C52程序開發(fā)軟件keil94.1.2 proteus硬件仿真軟件94.2 程序設計思路104.3 程序流程圖104.4 程序設計124.4.1 端口初始化設計124.4.2 顯示模塊程序設計124.4.3 延時程序設計134.4.4 定時器程序設計134.4.5 主函數(shù)14第五章 系統(tǒng)調(diào)試175.1 軟件調(diào)試175.2 硬件調(diào)試17第六章 結(jié) 論18致

6、謝19參考文獻20附錄一 原理圖21附錄二 PCB圖22第一章 緒 論1.1 課題研究的意義及目的隨著城市化進程的不斷加快，高層建筑已不知不覺地進入了我們的生活中，然而電梯便成了這個時代的必需品。因為電梯的高效、方便、快捷，所以電梯受到了大家的熱烈歡迎。電梯已被應用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以及居民住宅大樓等。未來的社會發(fā)展趨勢是城鎮(zhèn)與城市漸漸融合，相互影響。電梯的應用將會不斷拓展，款式將各種各樣，其目的就是為了滿足人們的多種多樣的需求。 隨著科技的不斷進步，經(jīng)濟的深入發(fā)展，科技將引領電梯進行質(zhì)的飛躍，電梯將越來越智能化，越來越安全穩(wěn)定。電梯將是現(xiàn)代人不可或缺的代步工具。本次

7、設計的目的是為了對四年來所學的專業(yè)知識做一個系統(tǒng)的貫穿，把所學知識應用于實際當中。掌握如何利用單片機控制LED動態(tài)顯示及C語言程序?qū)τ布糠值目刂?。由可編程控制器（PLC）或微型計算機組成的電梯運行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著?？删幊炭刂破鳎俏C技術與繼電器常規(guī)控制技術相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機，它有良好的抗干擾性能，適應很多工業(yè)控制現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)主要還是由可編程控制器控制。但是由于PLC的針對性較強，每一臺PLC都是根據(jù)一個設備而設計的，所以價格較昂貴。而單片機價格相當便

8、宜，如果在抗干擾功能上有所提高的話完全可以代替PLC實現(xiàn)對工控設備的控制。當然單片機并不象PLC那么有針對性，所以由單片機設計的控制系統(tǒng)可以隨著設備的更新而不斷修改完善，更完美的實現(xiàn)設備的升級。在科技的不斷發(fā)展下，單片機控制系統(tǒng)很快可以解決抗擾性，成為方便有效的電梯控制系統(tǒng)。1.2 課題研究方向早期的電梯系統(tǒng)一般是采用繼電器和PLC系統(tǒng)控制，由于PLC的針對性強，所以對于設備的改進和擴充都比較困難，勢必造成資源的浪費，不符合可持續(xù)發(fā)展的時代潮流。所以本課題的研究將朝著資源可持續(xù)利用的方向進行，單片機價格便宜并且運用靈活，可以通過C語言編程對其控制，實現(xiàn)設備的改進和擴充，C語言編程簡單，開發(fā)周期

9、短，使得設備更新?lián)Q代快，提供給人們更加方便舒適的生活，所以利用單片機實現(xiàn)對電梯設備的控制是本次課題研究的方向。本文主要研究內(nèi)容有以下幾個方面：1、將電梯控制功能分為若干模塊，用不同控制器完成各部分特定的功能2、分析電梯運行的特性，設計以STC89C52為核心控制器即電梯控制器。3、研究設計電梯實現(xiàn)的各種功能及軟件說明4、實現(xiàn)功能調(diào)試。1.3 總體設計要求及設計方案設計一個自動電梯模擬升降控制系統(tǒng)，通過乘客的自行按鍵達到電梯的升降功能。結(jié)合硬件與軟件對應。端口P0.0-0.6用來控制LED燈的亮與滅，其中從低位到高位分別為一層燈，二層燈，三層燈（前述三個信號為電梯內(nèi)請求信號，乘客在電梯內(nèi)部方可置

10、為有效），一層上燈，二層上燈，二層下燈，三層下燈（上述四個信號為電梯外部信號，乘客在電梯外部方可置為有效）P2口與鍵盤對應連接，數(shù)碼管采用串行輸入方式，鍵盤從低位到高位分別為一層按鍵，二層按鍵，三層按鍵，一層上升按鍵，二層上升按鍵，二層下降按鍵，三層下降按鍵.P1.0與數(shù)碼管的時鐘輸入端相連，P1.1與數(shù)碼管的串行口相連，用來顯示電梯的上升下降和當前所在樓層，電梯門是否開啟三種狀態(tài)。電梯是根據(jù)外部呼叫信號(呼梯信號)以及自身控制規(guī)律等運行的，而呼叫是隨機的，電梯實際上是一個人機交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，大部分電梯控制系統(tǒng)都采用隨機邏輯方式控制。在目前

11、廣泛使用的電梯控制系統(tǒng)中，絕大多數(shù)為繼電器控制型，所有的邏輯及控制關系完全由諸多繼電器互相配合來完成，該控制系統(tǒng)的缺點是：（1）隨著樓層的增高，使用繼電器的數(shù)量越來越多，造價和體積也越來越大；（2）繼電器這種觸點式的電控元器件不宜長時間頻繁工作，因而采用在電梯系統(tǒng)當中常發(fā)生觸電表面燒結(jié)、控制失靈的故障。 因此我們設計一個3層自動電梯模擬升降控制系統(tǒng)，通過乘客的自行按鍵達到升降功能。采用單片機作為控制核心進行仿真。 單片機不像PLC那么有針對性，利用單片機設計的控制系統(tǒng)可以隨著設備的更新而不斷修改完善，更完美的實現(xiàn)設備的升級，減少元器件的浪費，實現(xiàn)綠色環(huán)保。并且單片機價格較低，大大減低成本，將更

12、能適應可持續(xù)發(fā)展的大環(huán)境。本次設計是應用STC89C52芯片進行設計制作的模擬電梯控制系統(tǒng)，通過乘客的按鍵達到對電梯升降的控制，并且模擬電梯的運行狀態(tài)。在設計方案中，通過對各個P口的合理安排和統(tǒng)一協(xié)調(diào)，通過按鍵、和LED數(shù)碼管來實現(xiàn)對設計方案的仿真演示。另外在實驗程序中通過對不同按鍵鍵碼在功能上的分配，在按鍵按下之后使CPU做相應的工作，即LED數(shù)碼管顯示與之相應的樓層和使彩燈顯示相應的電梯狀態(tài)。最后，結(jié)合PCB板的實際接線情況進行編程。使實驗順利完成。第二章 電梯的概述電梯是一種以電動機為動力的垂直升降機，用于多層建筑乘人或載運貨物。也有臺階式，踏步板裝在履帶上連續(xù)運行，俗稱自動扶梯或自動人

13、行道。服務于規(guī)定樓層的固定式升降設備。2.1 電梯的發(fā)展史科技在發(fā)展，電梯也在進步。電梯的材質(zhì)、樣式，功能都在發(fā)生著變化。一個半世紀的風風雨雨，翻天覆地的是歷史的變遷，永恒不變的是電梯提升人們生活質(zhì)量的承諾。100多年來，電梯的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段：1853年9月20日，在紐約的楊克斯先生在一家破產(chǎn)公司辦起了自己的車間，奧的斯電梯公司由此產(chǎn)生；1862年，奧的斯公司采用單獨蒸汽機控制的升降機問世；1902年，瑞士迅達電梯公司開發(fā)了自動按鈕控制的乘客電梯；1076年，日本富士達公司開發(fā)了直流無齒輪拽引電梯；1985年，三菱電機公司研制出曲線運行的螺旋形自動扶梯，已成功投入生產(chǎn)2。2.2 電梯的發(fā)展

14、方向21世紀將會發(fā)展多用途，全功能的塔式建筑，超高速電梯繼續(xù)成為研究方向。除了拽引式電梯外，直線電動機驅(qū)動電梯也有較大研究空間。隨著計算機技術，通訊技術與控制技術的發(fā)展使大廈的智能化成為現(xiàn)實，而電梯是智能建筑中重要的交通工具。從電梯運行的控制智能化角度講，要求電梯有優(yōu)質(zhì)的服務。未來電梯的發(fā)展方向：系統(tǒng)將更加智能化；電梯的運行速度也會越來越高；藍牙技術是一種全球開放的，短距無線通訊技術，也將應用于電梯設備之中，把電梯的各種電子設備連接起來，無需縱橫交錯的電纜線；綠色環(huán)保一直是全世界關注的問題，綠色電梯要求電梯成本低，污染小，噪聲低，壽命長，太陽能作為電梯的補充能源將是電梯的重要研究方向；科技不斷

15、在進步，相信未來電梯設備將會更好的服務于人類。第三章 硬件設計3.1 系統(tǒng)方案分析設計一個自動電梯模擬升降控制系統(tǒng)。本設計是應用STC89C52芯片進行設計制作的模擬電梯控制系統(tǒng)，通過乘客的按鍵達到對電梯升降的控制，并且模擬電梯的運行狀態(tài)。在實驗程序中通過對不同按鍵鍵碼在功能上的分配，在按鍵按下之后使CPU做相應的工作，即LED數(shù)碼管顯示與之相應的樓層和使彩燈顯示相應的電梯狀態(tài)。最后，結(jié)合PCB板的實際接線情況進行編程。使實驗順利完成。根據(jù)電梯控制的要求，可將本系統(tǒng)分為三個模塊，第一模塊是控制模塊，主要負責整個系統(tǒng)的控制，從而使各模塊正常工作，第二個模塊式LED和數(shù)碼管顯示模塊；第三是電源模塊

16、，給各模塊提供電源，讓各模塊工作；第四是電機模塊，正反轉(zhuǎn)控制電梯的上下。其系統(tǒng)功能設計結(jié)構如圖：上電復位電路STC89C52LED顯示模塊和數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)信號振蕩電路電機模塊按鍵模塊圖3.1 總體功能結(jié)構框圖本系統(tǒng)采用一個STC89C52芯片,一個由64個發(fā)光二極管組成的8*8點陣，一個102排阻，兩個30pf電容和一個10uf電容，一個10k電阻，一個12mHz晶體振蕩器，一個自鎖開關和4個按鍵，用紅色發(fā)光二極管組成的箭頭和數(shù)字來顯示當前電梯處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài)及當前所處的樓層。根據(jù)系統(tǒng)的原理框圖，分別分析各部分電路的元器件的功能以及選擇合適的元件。具體設計思路如下：收集并整理資料，硬件

17、設計，軟件設計，Proteus仿真，做出實物，設計體會與總結(jié)。3.2 硬件系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)STC89C52單片機Protues下的STC89C52引腳圖：圖3.2 STC89C52引腳圖引腳說明： 電源引腳 Vcc（40腳）：典型值5V。 Vss（20腳）：接低電平。 外部晶振 X1、X2分別與晶體兩端相連接。當采用外部時鐘信號時，X2接振蕩信號，X1接地 輸入輸出口引腳： P0口：I/O雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1”。 P1口：I/O雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1”。 P2口：I/O雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1”。 P3口：I/O雙向口。作輸入口時，應先軟件置“ 1”

18、。 控制引腳： RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp組成了MSC-51的控制總線。 RST/Vpd（9腳）：復位信號輸入端（高電平有效）。 第二功能：加+5V備用電源，可以實現(xiàn)掉電保護RAM信息不丟失。 ALE/-PROG(30腳）：地址鎖存信號輸出端。 第二功能：編程脈沖輸入。 -PSEN（29腳）：外部程序存儲器讀選通信號。 -EA/Vpp(31腳）：外部程序存儲器使能端。時鐘電路圖3.3時鐘電路(晶振)XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。內(nèi)部方式時，時鐘發(fā)生器對振蕩

19、脈沖二分頻，如晶振為12MHz，時鐘頻率就為6MHz。晶振的頻率可以在1MHz-24MHz內(nèi)選擇。電容取30PF左右。系統(tǒng)的時鐘電路設計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。AT89單片機內(nèi)部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器。引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激振蕩器。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應

20、盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22F。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。復位電路在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時，將使單片機復位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復位。復位后P0P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。當復位腳由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，芯片為ROM的00H處開始運行程序。復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。片內(nèi)復位電路是復位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2

21、，由復位電路采樣一次。復位電路通常采用上電自動復位和按鈕復位兩種方式，此電路系統(tǒng)采用的是上電與按鈕復位電路。當時鐘頻率選用6MHz時，C取22F，Rs約為200，Rk約為1K。復位操作不會對內(nèi)部RAM有所影響。本設計采用的復位電路如下圖所示：圖3.4 復位電路圖顯示模塊本系統(tǒng)采用一個8*8的點陣，是由64個發(fā)光二極管組成，通過紅色的發(fā)光二極管組成不同的圖案來判斷電梯處于上升狀態(tài)還是下降狀態(tài)及所處樓層。圖3.5 顯示電路按鍵模塊方案一：由于本系統(tǒng)設計需要用較多的單片機接口，所以需要擴展I/O口，在這里采用74LS373芯片進行I/O口擴展，雖然可以達到預期的目的但是增加了電路的復雜性，不可靠因素

22、增加。方案二：采用44矩陣鍵盤，通過逐行掃描，不斷檢測是否有按鍵按下而引起電平的改變并把信息傳送到單片機從而做出動作來響應用戶的請求，這樣設計簡單實用。 綜上分析,選擇方案二。電機模塊方案一：采用步進電機作為本設計的執(zhí)行元件，步進電機在定位性能方面十分優(yōu)越。步進電機和普通電機的區(qū)別主要就在于其脈沖驅(qū)動的形式，步進電機不需要A/D 轉(zhuǎn)換，能夠直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)化成為角位移。在應用中，步進電機可以同時完成兩個工作，其一是傳遞轉(zhuǎn)矩，其二是傳遞信息，升降精度很高。方案二：采用直流電機作為本設計的執(zhí)行元件，直流電機工作是讓線圈始終交替地處于穩(wěn)定狀態(tài)和非穩(wěn)定平衡狀態(tài)，通過控制電流的方向可以實現(xiàn)電機的正反

23、轉(zhuǎn)。直流電機在高起動轉(zhuǎn)矩、大轉(zhuǎn)矩、低慣量的系統(tǒng)中經(jīng)常使用到。由于此系統(tǒng)電機要帶的的負載較大，對升降精度要求不是很高，所以采用方案二。第四章 軟件設計本設計采用C語言來編寫程序，編程及調(diào)試簡單,C語言是在國內(nèi)外廣泛使用的一種計算機語言，也是一種結(jié)構化語言。它層次清晰，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試和維護。C語言的表現(xiàn)能力和處理能力極強。它不僅具有豐富的運算符和數(shù)據(jù)類型，便于實現(xiàn)各類復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構。由于C語言實現(xiàn)了對硬件的編程操作，因此C語言集高級語言和低級語言的功能于一體。既可用于系統(tǒng)軟件的開發(fā)，也適合于應用軟件的開發(fā)。此外，C語言還具有效率高，可移植性強等特點。本設計采用C語言來編寫程序，

24、編程及調(diào)試簡單，大大縮短開發(fā)周期；而且軟件可讀性強，便于改進和擴充，生成目標代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。C語言有一個突出的優(yōu)點就是適合于多種操作系統(tǒng)，使得運用比較靈活。4.1 軟硬件開發(fā)環(huán)境4.1.1 STC89C52程序開發(fā)軟件keil單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，隨著單片機開發(fā)技術的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單

25、片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM20M以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對于使用51系列單片機的愛好者來說是十分必要的。 Keil C51 軟件是眾多單片機應用開發(fā)的優(yōu)秀軟件之一，它集編輯，編譯，仿真于一體，支持匯編,PLM 語言和 C 語言的程序設計，界面友好，易學易用。4

26、.1.2 proteus硬件仿真軟件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(nèi)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(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)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(chǎn)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設計平臺，其處理器模型支持

27、8051、HC11PIC10/12/16/18/24/30/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等多種編譯器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SPI器件，部分IIC器件。 （2）仿真處理器及其外圍電路 可以仿真

28、51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 加上編程，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。4.2 程序設計思路首先，設計程序時必須得合理考慮按鍵的響應問題。一段時間內(nèi)可能有多個不同的按鍵有動作，程序必須記錄每一個按鍵的動作，并根據(jù)電梯本身所處的樓層情況與按鍵樓層之間的位置關系，合理判斷出電梯應當做出上升或下降的響應動作。其次，電梯系統(tǒng)還有一個判斷是否無人的情況。即電梯到達某樓層后，其他樓層無按鍵動作，且電梯內(nèi)也無樓層選擇按鍵動作，那么就可以判斷此時電梯內(nèi)無人。

29、若電梯內(nèi)無人，電梯應自動返回到1層等待。然后，兩個樓層之間應考慮有一段運行時間，而且也要設置在一個樓層的停留時間。本設計中兩個樓層之間的運行時間設為1s，每層停留時間設為5s。當執(zhí)行結(jié)束之前命令，進入定時0中斷后，可利用此發(fā)送電動機PWM脈沖信號，經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動后，直流電機正反轉(zhuǎn)執(zhí)行相應的動作指令。另外，當電梯上升或者下降時，相應的狀態(tài)指示燈應及時同步點亮5。4.3 程序流程圖本設計程序流程圖主要包括主程序流程圖、啟動電梯子程序流程圖、選擇當前要去樓層子程序流程圖。程序流程圖畫法簡單，結(jié)構清晰，邏輯性強，便于描述，容易理解。通過不同的流程圖來充分說明電梯控制器的運行方式及實現(xiàn)的功能。1、設計所實

30、現(xiàn)的功能有：初始化程序使其顯示為零，其他處于等待工作狀態(tài)。主程序主要功能有：判斷電梯所在的位置，根據(jù)呼叫和選層情況決定電梯的運行。判斷電梯所在樓層并進行相應顯示。根據(jù)操作需要進行開關門的控制。2、軟件流程圖如下：開始顯示電梯所在的樓層數(shù)電梯未運行或運行卻沒停止調(diào)用選擇當前要去樓層子程序喂狗已到目的層調(diào)用啟動電梯子程序停留5秒電梯停止運行NNNYYY圖4.1 主程序流程圖本程序設計一個自動電梯模擬升降控制系統(tǒng)，通過乘客的自行按鍵達到電梯的升降功能。結(jié)合硬件與軟件對應。STC89C52芯片自帶看門口功能，防止程序跑飛。在喂狗沒問題的前提下，功能程序正常運行。端口P0.0-0.6用來控制LED燈的亮

31、與滅，其中從低位到高位分別為一層燈，二層燈，三層燈（前述三個信號為電梯內(nèi)請求信號，乘客在電梯內(nèi)部方可置為有效），一層上燈，二層上燈，二層下燈，三層下燈（上述四個信號為電梯外部信號，乘客在電梯外部方可置為有效）P2口與鍵盤對應連接，數(shù)碼管采用串行輸入方式，鍵盤從低位到高位分別為一層按鍵，二層按鍵，三層按鍵，一層上升按鍵，二層上升按鍵，二層下降按鍵，三層下降按鍵.P1.0與數(shù)碼管的時鐘輸入端相連，P1.1與數(shù)碼管的串行口相連，用來顯示電梯的上升下降和當前所在樓層，電梯門是否開啟三種狀態(tài)。4.4 程序設計采用C語言通過對每個模塊編寫程序，簡單易于理解，并且刷記錄清晰，讓人一目了然。包括顯示模塊、系統(tǒng)

32、延時、定時器模塊，最后是主函數(shù)調(diào)用。4.4.1 端口初始化設計#include #define uchar unsigned char/宏定義#define uint unsigned int/宏定義基礎定義uchar m=0,n=0;uchar o,p,d;uchar time=0;void init() /端口初始化 P0=0xff;P1=0xf8;P2=tablelc;P3=0x00;4.4.2 顯示模塊程序設計通過對8*8LED點陣屏仿電梯數(shù)字滾動系統(tǒng)的設計，模擬電梯顯示屏上下滾動顯示樓層數(shù)及上下運行狀態(tài)的效果，當目標樓層大于當前樓層時，將向上滾動顯示，反之向下滾動顯示。#includ

33、e #define uchar unsigned char/宏定義#define uint unsigned int/宏定義基礎定義uchar m=0,n=0;uchar o,p,d;uchar time=0;uchar code taba=0xff,0xef,0xef,0xef,0xab,0xc7,0xef,0xff;/編碼定義uchar code tab1=0xff,0xef,0xcf,0xef,0xef,0xef,0xef,0xc7;/編碼定義uchar code tab2=0xff,0xc7,0xbb,0xfb,0xf7,0xcf,0xbf,0x83;/編碼定義uchar code t

34、ab3=0xff,0xc7,0xbb,0xfb,0xe7,0xfb,0xbb,0xc7;/編碼定義4.4.3 延時程序設計每執(zhí)行一次指令都有固定的時序這一特征，令其重復執(zhí)行某些指令從而達到延時的目的。較長時間的延時子程序，可以采用多重循環(huán)來實現(xiàn)。其延時子程序如下：#include #define uchar unsigned char/宏定義#define uint unsigned int/宏定義基礎定義uchar m=0,n=0;uchar o,p,d;uchar time=0;void delay(uchar n)/延時子函數(shù)uchar i,j;for(i=n;i0;i-)for(j=2

35、55;j0;j-);4.4.4 定時器程序設計定時器是單片機的重要功能模塊之一，在控制領域有廣泛的應用。定時器的事件源若是周期固定的脈沖，就可以實現(xiàn)定時功能，其程序代碼如下：#include #define uchar unsigned char/宏定義#define uint unsigned int/宏定義基礎定義uchar m=0,n=0;uchar o,p,d;uchar time=0;void com_initialize(void)/定時器初始化TMOD = 0x01;/設定定時器0為工作方式1TH0 = (65536-50000)/256;/裝初值TL0 = (65536-500

36、00)%256;/裝初值EA = 1; /開總中斷ET0 = 1;/開定時器0中斷TR0 = 1;/啟動定時器04.4.5 主函數(shù)主函數(shù)主要是一個循環(huán)結(jié)構，判斷轎廂是否已到當前樓層，然后經(jīng)過一段時間延時做出響應，執(zhí)行循環(huán)體。void main()/主函數(shù)uchar i=0,j=0,k=0;uchar tmp=0;uchar om=0;d=0;m=0;o=1;p=1;n=0xff;com_initialize();while(1)/主循環(huán)for(i=0;ii; /刷新if(+k=50) /延時k=0;m=P1; /記錄按鍵if(m != 0xff & d=0 & m!=om)om=m; swit

37、ch(m)/開關語句case 0xfb:tmp=1;break;case 0xf7:tmp=2;break;case 0xef:tmp=3;break;default:tmp=o;break;if(o!=tmp)p=o;o=tmp;time=0;n=m;if(n=0xfe) /識別按鍵值if(k=0)j=+j%8;P2=taba7-(i+j)%8;else if(n=0xfd)if(k=0)if(j0)j-;elsej=7;P2=taba(i+j)%8;else if(n=0xfb)P2=tab1i;else if(n=0xf7)P2=tab2i;else if(n=0xef)P2=tab3i

38、;delay(5);第五章 系統(tǒng)調(diào)試5.1 軟件調(diào)試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。選擇要使用的元器件時，只需在Pick Device窗口雙擊相應元件名稱，即可將元件添加到主界面右側(cè)的列表中，使用很方便。實驗步驟如下：1、在Proues軟件中按照系統(tǒng)硬件連線圖連好。2、把編寫好的程序在KEIL編譯器下進行編譯并生成.hex文件，輸入STC89C52單片機仿真器，最后對其進行初始化。3、先按下開啟鍵，觀察LED能否正常顯示，在觀察發(fā)

39、光二極管形成的上升下降信號和LED顯示的數(shù)字增大或減小是否一致，當這些都符合指標后，在按下任意鍵，看其是否能達到預想目的。接著試驗復位開關，檢驗能否完成清零的功能，并做出相應調(diào)整11。5.2 硬件調(diào)試硬件調(diào)試是利用開發(fā)系統(tǒng)、基本測試儀器（萬用表、示波器等），檢查用戶系統(tǒng)硬件中存在的故障。硬件調(diào)試可分為動態(tài)與靜態(tài)調(diào)試兩步進行。1、靜態(tài)調(diào)試靜態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)未工作時的一種硬件檢測。第一步：檢查外部的各種元件或者是電路是不是有虛焊點或漏焊。第二步：用萬用表復核目測中可疑的連接點。第三步：給板加電，檢測所有的插座或是器件的電源端是否符合要求的值。2、動態(tài)調(diào)試動態(tài)調(diào)試是在用戶系統(tǒng)工作的情況下，發(fā)現(xiàn)和排

40、除系統(tǒng)硬件中存在的器件問題、器件連接邏輯錯誤等的一種檢查。動態(tài)調(diào)試的一般循序漸進的方法是由近及遠，有分到合順序，逐步進行。由近到遠是將信號流經(jīng)的各元器件按照距離單片機的邏輯距離進行由近及遠的分層，然后分層調(diào)試。有分到合是指首先按邏輯功能將硬件電路分為若干塊。當調(diào)試電路時，與該元件無關的器件暫時全部去掉，這樣可以快速將故障限定在局部的電路上11。第六章 結(jié) 論本文充分利用stc89c52芯片的各引腳功能來設計，以實現(xiàn)模擬簡單的電梯控制系統(tǒng)。系統(tǒng)設計簡便、實用性強、操作簡單，基本完成模擬電梯的基本功能。本次畢業(yè)設計是對傳統(tǒng)電梯設計的部分改進，可以降低電梯的設計成本，實現(xiàn)樓層快速通行的模擬控制。另外由于此次設計實現(xiàn)的功能簡單，簡化處理了一些實際情況，沒有去考慮這種電梯在實際應用中的故障問題，及一些更智能的硬件與軟件的安裝與調(diào)試。單片機在接口性能和計算速度等方面均