微型電梯模型的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：微型電梯模型的設(shè)計(jì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)√類型：學(xué)生姓名：________________________________學(xué)號(hào)：_______________________________學(xué)院：_______電子信息工程學(xué)院_________________________專業(yè)：_____物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)___________________________班級(jí)：______________________________學(xué)校指導(dǎo)教師：________________________2015年4月15日摘要電梯是現(xiàn)代樓宇中必不可少的載人工具，隨著現(xiàn)在我國(guó)現(xiàn)代化的高速發(fā)展，樓宇建造的高速發(fā)展，必定是向空間發(fā)展、智能化方向發(fā)展，而電梯則是必不可少的一個(gè)載體，現(xiàn)在的電梯都是層樓繼電器控制，有時(shí)會(huì)有一些不方便，我們希望以紅外壁障傳感器來(lái)感應(yīng)樓層和乘客的位置，使未來(lái)的電梯向智能化發(fā)展。目錄1.微型電梯模型的設(shè)計(jì)的背景與意義現(xiàn)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各地區(qū)城市化的逐步擴(kuò)大，都市人的生活水平、物質(zhì)需求也是越來(lái)越高，住房也是向著大面積發(fā)展，因此向空間發(fā)展成了現(xiàn)在建房的方向；因此電梯在現(xiàn)在樓宇中顯得愈發(fā)重要，現(xiàn)在的電梯大多是通過(guò)層樓繼電器來(lái)控制電梯的樓層,我們所設(shè)計(jì)的電梯是用紅外感應(yīng)來(lái)進(jìn)行樓層控制和載人，讓電梯更具智能化。2.智能電梯系統(tǒng)2.1智能電梯功能三層智能電梯在通電后，首先布置在一樓、二樓的紅外壁障感應(yīng)傳感器會(huì)檢測(cè)電梯的位置，然后根據(jù)檢測(cè)把電梯停到默認(rèn)樓層。我們通過(guò)3個(gè)按鍵來(lái)控制3個(gè)樓層，以及通過(guò)LED燈顯示樓層位置。當(dāng)我們按下一個(gè)按鍵時(shí)，把數(shù)據(jù)傳遞給arduino主控板，同時(shí)紅外傳感器檢測(cè)位置，把信號(hào)也傳入arduino主控板，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比，如果一致，電梯停止，當(dāng)不一致時(shí)，根據(jù)二個(gè)數(shù)據(jù)的對(duì)比，把需要正或者反的信號(hào)傳遞給舵機(jī)，同時(shí)紅外傳感繼續(xù)檢測(cè)，當(dāng)電梯位置使按鍵信號(hào)與紅外信號(hào)一致時(shí)電梯停止運(yùn)行。2.2智能電梯系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.1電梯設(shè)計(jì)流程圖按鍵按鍵舵機(jī)2個(gè)紅外壁障傳感器ArduinoUno舵機(jī)2個(gè)紅外壁障傳感器ArduinoUnoLED燈LED燈2.2.2電梯電路設(shè)計(jì)原理圖2.2.3材料清單元件型號(hào)數(shù)量（個(gè)/份）價(jià)格（元）Arduino板Arduinouno128紅外壁障傳感器主動(dòng)反射型29舵機(jī)DS04-NFC130按鍵、LED輕觸開(kāi)關(guān)/二極管4/30.5定滑輪30414.5電梯模型材料荷木棒、木片、木板1183.智能電梯硬件部分3.1arduino主控模塊我們主控模塊采用的arduinounor3，其MCU為ATmega328，工作電壓5V，輸入電壓7-12V，IO數(shù)量14，模擬輸入IO個(gè)數(shù)6，PWM為6；我們這次用到了數(shù)字IO2、3、4、5、6、7、9以及模擬IOA0、A1。3.2紅外感應(yīng)模塊選型紅外探測(cè)器按其工作模式可大致分為主動(dòng)式與被動(dòng)式。選型一．主動(dòng)式紅外探測(cè)器自帶紅外光源，通過(guò)對(duì)光源的遮擋、反射、折射等光學(xué)手段可以完成對(duì)被探測(cè)物體位置的判別。選型二．被動(dòng)式紅外探測(cè)器本身沒(méi)有光源，通過(guò)接受被探測(cè)物體的特征光譜輻射來(lái)測(cè)量被探測(cè)物的位置、溫度或進(jìn)行紅外成像。主動(dòng)式被動(dòng)式當(dāng)然為了更實(shí)時(shí)的檢測(cè)電梯，我們采用的是選型一，主動(dòng)式。3.3舵機(jī)模塊舵機(jī)模塊是我們通過(guò)其正反轉(zhuǎn)來(lái)控制電梯的上下的，那么我們到底是選擇360度舵機(jī)還是180度舵機(jī)呢？360度舵機(jī)就是一個(gè)普通的直流電機(jī)+一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板的組合，所以它只能連續(xù)旋轉(zhuǎn)，不能定位，也沒(méi)法知道它的角度和圈數(shù)（除非自己在舵機(jī)外面加裝其它傳感器）。180度舵機(jī)是PWM控制它的旋轉(zhuǎn)角度，500-2500us的PWM對(duì)應(yīng)控制180度舵機(jī)的0-180度，是一一對(duì)應(yīng)的，一個(gè)PWM值對(duì)應(yīng)舵機(jī)的一個(gè)角度。180度舵機(jī)360度舵機(jī)型號(hào)SG90型號(hào)MG946R尺寸21.5mmX11.8mmX22.7mm尺寸40.7*19.7*42.9mm扭矩1.2-1.4kg/cm(4.8V)扭矩10.5kg/cm(4.8V),13kg/cm(6V）工作電壓4.8V-6V工作電壓4.8-7.2V無(wú)負(fù)載速度0.12sec/60degree(4.8V)無(wú)負(fù)載速度0.20sec/60degree(4.8v)0.17sec/60degree(6.0v)本次我們的設(shè)計(jì)由于沒(méi)有使用PWM控制舵機(jī)的角度，只用到調(diào)速和控制轉(zhuǎn)向；為了讓電梯有更強(qiáng)大的牽拉功能，我們選用的是360度舵機(jī)。180度舵機(jī)360度舵機(jī)3.4按鍵LED模塊我們使用按鍵來(lái)控制電梯的位置，并通過(guò)LED顯示出來(lái)；arduino板通過(guò)按鍵的輸入信號(hào)同紅外壁障的輸入信號(hào)進(jìn)行匹配，當(dāng)信號(hào)一致時(shí)，證明電梯在對(duì)應(yīng)的樓層，并且LED顯示相應(yīng)的樓層。我們采用的是四腳輕觸開(kāi)關(guān)和二極管。調(diào)試程序源代碼voidsetup(){myservo.attach(9);Serial.begin(9600);pinMode(A0,INPUT);pinMode(A1,INPUT);pinMode(button1,INPUT);pinMode(button2,INPUT);pinMode(button3,INPUT);pinMode(ledPin4,OUTPUT);pinMode(ledPin5,OUTPUT);pinMode(ledPin6,OUTPUT);}intSearch(){intlevel;if(digitalRead(Sensor_1)==0)level=1;if(digitalRead(Sensor_2)==0)level=2;if(digitalRead(Sensor_1)==1&&digitalRead(Sensor_2)==1)level=3;if(digitalRead(Sensor_1)==0&&digitalRead(Sensor_2)==0)level=0;return(level);}int

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}voidloop(){intkey,level;myservo.write(91);delay(10);level=Search();key=KeyScan();if(level!=key&&key!=0&&level!=0){if(level==3){if(key==2){while(1){myservo.write(posDown);if(Search()==2){myservo.write(91);break;}}}if(key==1){while(1){myservo.write(posDown);if(Search()==1){myservo.write(91);break;}}}}if(level==2){if(key==3){while(1){myservo.write(posUp);delay(3000);myservo.write(91);break;}}if(key==1){while(1){myservo.write(posDown);if(Search()==1){myservo.write(91);break;}}}}if(level==1){if(key==2){while(1){myservo.write(posUp);if(Search()==2){myservo.write(91);break;}}}if(key==3){while(1){myservo.write(posUp);if(Search()==2){myservo.write(posUp);delay(4000);break;}}}}}}4.結(jié)論我們這次的設(shè)計(jì)是讓按鍵和紅外傳感器通過(guò)arduino驅(qū)動(dòng)板控制舵機(jī)的系統(tǒng)。它可以實(shí)現(xiàn)電梯的勻速上下運(yùn)行和精準(zhǔn)感應(yīng)位置，這次的設(shè)計(jì)理念就是功能明確、操作方便，以精簡(jiǎn)的程序和硬件實(shí)現(xiàn)電梯功能；在這個(gè)過(guò)程中，作品的設(shè)計(jì)、硬件的選擇、程序的調(diào)試、以及成品的包裝每一部分我都經(jīng)歷了從不會(huì)到會(huì)的過(guò)程，在完成這個(gè)設(shè)計(jì)作品時(shí)，真是有很大的滿足感和收獲感。因?yàn)檫@是一個(gè)綜合的設(shè)計(jì)作品，我們?cè)谧铋_(kāi)始的分工到逐步的合作，我們一起攻關(guān)，從我們自己的知識(shí)到課本，再到網(wǎng)絡(luò)論壇，再到請(qǐng)教老師，我們一起學(xué)到了許多知識(shí)，最終完成了這個(gè)設(shè)計(jì)作品。致謝