摘要:文中介绍了以89C52单片机为中心操控器材的电梯主动操控体系,该体系选用单片机作为操控中心,经过扫描表里按键按下与否引起的电平的改动,作为用户恳求信息发送到单片机,操控电动机滚动,单片机依据楼层检测成果操控电机停在方针楼层。开发此体系能够便运用户自行输入所要抵达的楼层,显现电梯当时抵达层数等功用,这样能够大大进步其作业效率,完全的脱离电梯操作工的形式,更首要的是为电子技能融入到计算机专业范畴供给一种新思路,为单片机技能的运用供给更宽广的空间,为开发更科学的电梯操控体系供给参阅。
伴随着社会的开展与前进,人们的日子水平的进步和节约用地的倡议,越来越多的楼房屹立,使人们的日子和作业遭到很大的影响,笔直运送的问题也随之呈现,人们迫切需要一套安全、便利、高效、安稳的电梯操控体系。电梯操控模型的规划首要触及数电、模电、单片机及接口技能、C51的编程等常识,可谓常识面含量十分广,但因现代的微电子技能、计算机技能和嵌入式微操控器技能等的飞速开展,让我们做出运用型的电梯已成为或许。现在各小区居民楼都现已装置上了便利、便利的电梯体系,但某些方面如安全性和安稳性还有待进步,用户也给出了更高的要求。
现在电梯操控首要有继电器操控、可编程操控器操控、微机操控(单片机操控)这3种操控办法。运用单片机操控电梯具有成本低、高精度的分量检测和显现、功用多样等显着长处。依据单片机电梯操控体系首要的中心技能在于单片机的运用。显着的优势便是能够嵌入到各种仪器、设备中,完结的是方针的智能化操控,这一点是巨型机和网络不或许做到的。开发此体系能够便运用户自行输入所要抵达的楼层,显现电梯当时抵达层数等功用,这样能够大大进步其作业效率,完全的脱离电梯操作工的形式,更首要的是为电子技能融入到计算机专业范畴供给一种新思路,为单片机技能的运用供给更宽广的空间,为开发更科学的电梯操控体系供给参阅。
1 体系框图及功用
1.1 体系框图
依据单片机的电梯操控模型规划的根本思维是选用AT89C52单片机作为中心,运用其丰厚的I/O接口与外围电路合作进行操控。选用8位LED静态显现来实时显现电梯地点楼层,并用4511来驱动LED显现。选用行列式键盘矩阵作为外呼内选电路,由所以5层楼,故选用4×4矩阵键盘,键盘矩阵共16个按键,其间8个按键是各层楼外呼按键,5个表明电梯内部的挑选键,别的设有紧迫中止按键,发动按键和电梯演示按键。电梯状况是经过两个发光二极管显现的,左边灯亮表明电梯在向上运转,右边灯亮表明电梯在向下运转,另设有一灯灯亮表明开门状况,灯熄表明关门状况。电梯间竖并部分由有机玻璃粘成无上盖板的六面体 ABCDEFGH,高度AE为1.2 m;电梯桥厢模型J经过滑轮悬挂并由电动机M牵引,可在电梯间竖井模型的空间内上下运动。
1.2 体系功用
1)辨认楼层的高度和各个平层的方位,及时呼应各楼层的恳求信号;
2)运转速度安稳、定位精确,电梯运转时有相应的指示灯亮,以示电梯正在上行或下行,实时显现电梯地点楼层方位。
3)平层时开门,关门等操作,平层结束时给出提示信号。平层方位差错10 mm,要求均匀每层运转时刻不超越5 s。
4)及时承受各楼层的呼叫信息,以先方向后间隔的优先准则判别并主动呼应外招信号、自行挑选运转途径。
5)具有不可逆呼应功用:电梯上升途中只呼应上升呼叫,下降途中只呼应下降呼叫,任何反方向呼叫均无效。
2 硬件部分的规划
2.1 楼层显现模块
数码管显现,电梯的根本功用具有显现电梯当时的楼层,所以规划中在轿厢和每个楼层中都设置了一个数码显现管,用来显现当时电梯地点的层数,数码管显现电梯所抵达的楼层数。接线图如图2所示,图中共有1个数码管,经过对8根数据线进行写操作进行楼层显现。
2.2 按键电路模块
因为本电路所需按键较多,为了节约单片机的I/O口,故选用行列式键盘矩阵。本电路选用的是4键盘矩阵。电路如图所示,P2.0-P2.3是接单片机的 P2端口,单片机选用行和列扫描法来判别这16个按键中哪个键按下,然后可依据每个按键的功用来经过单片机操控电梯的运转。
键盘电路如图3所示。
各按钮开关阐明:
按钮开关1:轿厢内一楼呼叫开关;按钮开关2:轿厢内二楼呼叫开关;
按钮开关3:轿厢内三楼呼叫开关;按钮开关4:轿厢内四楼呼叫开关。
2.3 电梯门指示模块
在本次规划中电机正反转用两个发光管来表明,如图4所示,用单片机的P33,P34口做输出口来驱动发光管,其间D11亮表明开门、D12亮表明关门。
2.4 铃声提示模块
选用蜂鸣提示音提示当轿箱抵达所需的楼层时,蜂鸣器响,提示乘客抵达了所需的楼层,别的能够作为紧迫中止时的报警提示信号,其软件驱动、硬件电路调试十分简练便利,并且价格便宜,能满意本规划的要求。当抵达所选楼层后,蜂鸣时机响一声,表明开门,一起绿灯亮;3 s后,蜂鸣机响两声,表明关门,一起红灯亮。
2.5 升降指示模块
当电梯上升时,指示灯一次从下到上亮灯,一向循环,直到抵达所选楼层。
当电梯下降时,指示灯一次从上到下亮灯,一向循环,直到抵达所选楼层。
3 软件规划
软件规划思维:选用模块化的分层次规划办法,将软件体系功用由多个完结单一功用的子程序完结。经过调用不同的子程序,完结了杂乱功用操控。这样便于调试、修正。软件编程是完结多功用、智能化、操作便利的要害。在本规划中,能够把程序的各部分彼此结合起来,抵达完结各项规划的功用。
依据体系要求,电梯的程序应满意以下要求:
1)初始化程序使数码管显现“1”表明电梯处在一楼,等待人进入电梯;
2)主程序首要包含:
①判别乘客进入电梯后挑选去哪一层,依据判别状况来操控电梯运转,抵达方针楼层后相应的呼叫指示灯平息;
②电梯在运转过程中要不断的扫描键盘,从而来判别各楼层有无呼叫恳求,并点亮相应的呼叫指示灯;
③设置演示功用按键、紧迫中止按键、发动按键;
④实时显现电梯地点方位及运转状况(上行/下行);
⑤开关门有必定的延时来确保乘客走出/进入电梯;
图7为主程序作业流程图
4 体系调试
衔接5 V电源后,电梯通电运用,各模块运用正常,电梯呼应上升下降行列时,相应的指示灯、上下行状况均能显现。经过选取各楼层按键,电梯都能完结恳求,根本完结了电梯运转的模仿。
4.1 方向及间隔优先测验
电梯按某方向运转时,优先呼应该运转方向的按钮;
测验初始,轿箱坐落一楼,按下二楼,三楼的上下按呼叫,和四楼的向下呼叫。按键次序可随意。测验成果如表1所示。
定论:体系在向上运转时分,优先相应各楼层的向上呼叫信号,不呼应向下的呼叫信号,向下运转时相反,契合规划要求。
同一方向有多个按钮呼叫时,优先呼应最近的楼层。测验初始时,电梯坐落任一层,如二楼。此刻三楼和四楼别离向上呼叫。测验成果:先呼应三楼呼叫,再呼应四楼呼叫。
定论:电梯具有间隔优先呼应的功用,当多层同方向呼叫,首要呼应间隔当时楼层较近的呼叫,契合体系规划要求。
各按钮呼叫时指示灯显现正常,电梯呼应该按钮的呼叫后,其指示灯应主动平息。
4.2 综合测验
测验条件:电梯坐落1楼,进入3人,其间一人要到3楼,另两人到4楼。电梯运转后,3楼和4楼有人向上呼叫,3楼有人向下呼叫到1楼。
测验成果如表2所示。
测验定论:体系具有方向优先、间隔优先的功用,根本模仿了实践电梯运转,完结规划目标。
5 定论
本体系是依据89C52单片机规划的电梯主动操控体系,充分运用单片机的软硬件资源,以四层电梯为研讨方针,完结根本的功用如:层站呼叫、主动停层、轿厢指令呼应等。经过单片机输出电压经过驱动电路然后操控电梯拖动。开发此体系能够便运用户自行输入所要抵达的楼层,大大进步其作业效率,完全的脱离电梯操作工的形式,为开发更科学的电梯操控体系供给参阅。