畢業(yè)設(shè)計(jì)-五層電梯模型試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書二00二00目：五層電梯模型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)七年六學(xué)

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班七年六學(xué)

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班學(xué)生姓名：院：別：業(yè)：級：指導(dǎo)教師：

電梯是一種重要的垂直交通運(yùn)輸設(shè)備，又是比較復(fù)雜的機(jī)、電結(jié)合成一體的大型工業(yè)產(chǎn)品，既有完善的機(jī)械專用構(gòu)造，又有復(fù)雜的電氣控制部分。電梯自動控制系統(tǒng)是樓宇自動控制、工業(yè)過程控制的典型實(shí)例，也是人們研究的熱點(diǎn)問題。根據(jù)實(shí)用電梯抽象而成的電梯模型，不僅和實(shí)用電梯的主要功能相當(dāng)，而且結(jié)構(gòu)簡單、形象直觀、演示效果好，可以驗(yàn)證各種控制策略，因此成為PLC、電氣控制等課程實(shí)踐教學(xué)的理想研究對象。本文針對教學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求，本著“功能完備、形象直觀、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用”的原則，設(shè)計(jì)了五層電梯模型。主要工作內(nèi)容包括以下幾方面：⑴對設(shè)計(jì)的五層電梯模型從系統(tǒng)組成、實(shí)現(xiàn)功能、工作原理等方面進(jìn)行了全面的分析；⑵基于模塊化思想，設(shè)計(jì)了用于內(nèi)外呼梯、樓層檢測、信息顯示的信號綜合及顯示電路；⑶綜合考慮各種因素，采用H型PWM調(diào)速設(shè)計(jì)轎廂控制系統(tǒng)；⑷設(shè)計(jì)了由步進(jìn)電機(jī)控制電梯門工作的驅(qū)動電路；⑸對電梯外觀進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。盡管做了不少工作，但實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)際使用還有許多工作要做，有待于今后進(jìn)一步完善。關(guān)鍵詞：電梯模型；模塊化設(shè)計(jì)；PWM調(diào)速；H型橋；門控；AbstractElevatorisakindofimportantequipmentswhichrealizesverticaltransportation,aswellaslargeindustrialproductswhichcombinesmachineandelectricitycomplexly.Ithasperfectmachinestructureforspecialuseandcomplexlyelectricalcontrolcomponents.Theelevatorautomaticcontrolsystemisaclassicalexampleforindustrialprocessandbuildingautomationcontrol，alsoitisahotissuseinexplore.Theelevatormodel，whichisabstractedbypracticalelevator,itmainfunctionnotonlyaspracticallyelevator,butalsohassimplestructure,visualimage,goodeffectof

demonstration,andcantestmanykindsofcontrolstrategies,soithasbecamethepracticeteachingcourse'sidealstudyinthePLC、electricalcontrolandsoon.Thearticleagainstaccordingtotherequirementoftheteachingexperiment,basedontheprincipleofcompletedfunctions,visualandsimple,economicalandpractical.Designafive-storyelevatormodel.Maintasksincludethefollowingport:⑴Afive-storyelevatormodelisdesigned,wecomprehensiveanalysisitbythesystemcomment,achievingfunctionalandworkingprinciple.⑵Basedonmodularidea,designedcircuitforinternalandexternalcalledforstaircase,leveldetection,messagesignalintegratedanddisplay.⑶Consideringvariousfactors,designedthecontrolsystemofelevatorcarbyusingspeedregulationofH-shapePWM;⑷Designedthedrivewhichunderedsteppermotorcontrolledelevatorgate⑸Designedpreliminarytheelevator'appearance.Althoughalotofresearchworkshavedone,thereisalsomuchworktodointheexperimentalsystemofpracticalapplication,suchasrealizesspecifically,achievefurtherconsummation.Keywords:ElevatorModel;Modularizationdesign;PWMspeedregulation;H-bridge;Gate-controlled.

TOC\o"1-5"\h\z引言 1\o"CurrentDocument"第一章概述 1\o"CurrentDocument"電梯的發(fā)展概況 1\o"CurrentDocument"電梯的發(fā)展趨勢 2\o"CurrentDocument"課題來源及意義 4\o"CurrentDocument"本文主要工作 4\o"CurrentDocument"第二章電梯模型的組成及工作原理 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)組成 5\o"CurrentDocument"信號綜合及顯示電路 6\o"CurrentDocument"轎箱控制系統(tǒng) 6\o"CurrentDocument"門控電路 7\o"CurrentDocument"工作原理 7\o"CurrentDocument"第三章電梯模型的電氣系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8\o"CurrentDocument"信號綜合及顯示電路 8呼叫電路 8\o"CurrentDocument"檢測電路 9\o"CurrentDocument"顯示電路 11\o"CurrentDocument"轎箱控制系統(tǒng) 13\o"CurrentDocument"主電路及保護(hù)電路設(shè)計(jì) 13\o"CurrentDocument"驅(qū)動電路設(shè)計(jì) 15\o"CurrentDocument"保護(hù)電路設(shè)計(jì) 17\o"CurrentDocument"控制電路設(shè)計(jì) 19\o"CurrentDocument"門控電路 26\o"CurrentDocument"門控及驅(qū)動電路 26\o"CurrentDocument"門控控制電路設(shè)計(jì) 29\o"CurrentDocument"穩(wěn)壓電源電路的設(shè)計(jì) 33\o"CurrentDocument"第四章電梯模型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 35

\o"CurrentDocument"總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 35\o"CurrentDocument"曳引系統(tǒng)設(shè)計(jì) 38\o"CurrentDocument"門控系統(tǒng) 38\o"CurrentDocument"第五章結(jié)論和展望 39\o"CurrentDocument"本文工作總結(jié) 39\o"CurrentDocument"展望 40\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 40\o"CurrentDocument"附錄硬件原理圖 42A1呼叫系統(tǒng)電路原理圖 42\o"CurrentDocument"A2樓層檢測電路原理圖 43A3信息顯示電路原理圖 44\o"CurrentDocument"A480C196KC單片機(jī)部分 45\o"CurrentDocument"A5轎廂控制系統(tǒng)——主電路及驅(qū)動電路原理圖 46\o"CurrentDocument"A6門控系統(tǒng)控制電路原理圖 47謝辭 52圖表目錄圖2-1 電梯模型硬件系統(tǒng)組成 5圖3-1 呼叫電路原理圖 8圖3-2 紅外反射式開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 10圖3-3 紅外開關(guān)產(chǎn)品實(shí)物圖 11圖3-4 檢測電路原理圖 10圖3-5 顯示電路原理圖 11圖3-6 74LS373的引腳圖 11圖3-7 74LS248引腳圖 1 2圖3-8 雙極式H型電路原理圖 14圖3-9 MOSFET驅(qū)動電壓的波形 14圖3-10 IR2110引腳排列 15圖3-11 IR2110內(nèi)部功能框圖 16

圖3-12 IR2110驅(qū)動半橋的電路原理圖 17圖3-13阻容吸收保護(hù)電路 18圖3-14 過電流保護(hù)電路 19圖3-15 過電壓保護(hù)電路 20圖3-16 80C196KC的結(jié)構(gòu)封裝圖 20圖3-17 控制電路原理圖 23圖3-18保護(hù)信號輸送電路 24圖3-19看門狗保護(hù)電路 25圖3-20 MAX704引腳圖 25圖3-21 L298外形圖 27圖3-22 L298的內(nèi)部結(jié)構(gòu) .27圖3-23 L298的引腳排列 .27圖3-24門控驅(qū)動電路原理圖 28圖3-25 L297外形圖 31圖3-26四相八拍、半步方式或稱半階段 30圖3-27雙四拍、整步方式或稱全階段 31圖3-28單四拍、整步方式 31圖3-29L297的引腳圖 31圖3-30三端穩(wěn)壓器 34圖3-31三端穩(wěn)壓器的內(nèi)部原理框圖 34圖3-32由W7824組成的穩(wěn)壓電路圖 35圖3-33±127電壓產(chǎn)生原理圖 35圖4-1電梯模型控制系統(tǒng)的外型 36圖4-2電梯模型結(jié)構(gòu)示意圖 37圖4-3電梯呼叫面板 37圖4-4曳引結(jié)構(gòu)示意圖 38圖4-5電梯門構(gòu)造示意圖 39表3.1按鍵代碼和功能 9表3.2樓層檢測代碼 10表3.34線一七線譯碼/驅(qū)動器功能表 13#A6門控系統(tǒng)控制電路原理圖97^—6 2CW/CCWCLOCK AHALF/Full bRESET _CENABLE DHOME INH2CONTROL INH2SENSE1C12100nFL298SENSE2C|ci-J_100nFC13470u9 8 4IN1Out1IN2IN3IN4EnableAEnableBR170.5R180.