1、. . . . 1 / 108畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文論文題目 基于 Atmega128 單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)系統(tǒng) . . . . I / 108摘摘 要要本文介紹了以 Atmega128 單片機(jī)為核心控制器件的電梯自動控制系統(tǒng)，包括課題概述、方案論證、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)調(diào)試等幾個部分。該系統(tǒng)采用 Atmega128 單片機(jī)作為控制核心，通過掃描外按鍵按下與否引起的電平的改變，作為用戶請求信息發(fā)送到單片機(jī)，控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動，單片機(jī)根據(jù)樓層檢測結(jié)果控制電機(jī)停在目標(biāo)樓層，單片機(jī)通過 hx711 稱重模塊，判斷出此時電梯的重量。自動開關(guān)門部分通過接近開關(guān)、霍爾限位開關(guān)等完成到達(dá)目標(biāo)樓層自動開關(guān)門功

2、能。掉電保護(hù)部分實時保護(hù)電梯電梯時電梯廂不會往下墜，12864 液晶、數(shù)碼管、蜂鳴器實時顯示、提示當(dāng)前的信息。硬件部分主要有電源模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)、每層樓層檢測模塊、12864 和數(shù)碼管顯示部分、電動機(jī)驅(qū)動模塊、按鍵模塊、報警模塊、自動開關(guān)門、智能防夾模塊、掉電保護(hù)等部分組成。軟件部分介紹了系統(tǒng)程序設(shè)計思路、程序功能分析，著重介紹了主程序的邏輯結(jié)構(gòu)，還分別介紹了報警、按鍵掃描、層位讀取、顯示、電梯控制邏輯等子程序的結(jié)構(gòu)和功能。軟件部分,使用 C 語言編寫，易于調(diào)試。硬件設(shè)計簡單可靠，結(jié)合軟件，基本實現(xiàn)了五層電梯運行的逼真模擬。關(guān)鍵詞：Atmega128；hx711 稱重；液晶顯示；自動開關(guān)門

3、；電梯控制；. . . . II / 108TheThe ElevatorElevator ControlControl SystemSystem BasedBased onon MicroprocessorMicroprocessorAbstractThis article introduces the Atmega128 microcontroller as the core control device of the elevator control system, including the issues outlined, program feasibility studies, h

4、ardware design, software design, system debugging, and several other parts.The system uses a microcontroller as the control centre, Firstly, it is by scanning the internal and external electrical level change caused by keyboard to be a user requests information to the microcontroller,control the mot

5、or rotation, the microcontrollercontrols the motor based on test results floors stopped in the target floor. Hardware part mainly are made of the microcontroller, floor detection module, horizon 12864, digital tube display, electric motor drive module, key scan module, alarm module, circuit directio

6、ns up and down the line calls and other components.Floor detection uses photoelectric sensors. When elevator goes to the appropriate floor, Photoelectric sensors produce electrical level changes sentto the microcontroller to determine the floor,.The part of motor control uses stepper motor and 6560

7、stepper motor drive module.Software components intorduce System programming design ideas, procedures, functional analysis . It is not only focusing on the logical design of the main structure but also separately introduced the warning function, the demonstration function, the pressed key scanning, t

8、he position read, the demonstration, the lift control logic small steelyard procedure structure and the function.Software components use C language. This realization way is the use of Interrupt mode to detect the information of the floor sent to the Digital tube display . The hardware design of the

9、system combined with the software is simple and reliable. So It is basically to achieve simulation of elevator running five floors.Keywords:Keywords: Atmega128 Key Scan LCD Display Elevator Control. . . . III / 108目錄目錄第一章前言 11.1 項目背景 11.2 課題提出與研究意義 1第二章系統(tǒng)總體設(shè)計 32.1 方案論證 3第三章系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 73.1 總體方案設(shè)計 73.2

10、各模塊設(shè)計 8第四章軟件設(shè)計 194.1 電梯主程序 194.2 電梯邏輯控制 204.3 電梯運行控制 224.3 緊急停止 22第五章系統(tǒng)調(diào)試 255.1 軟件編譯調(diào)試 255.2 硬件仿真 255.3 系統(tǒng)測試 28第六章總結(jié)與展望 30參考文獻(xiàn) 31附錄 32致 57. . . . IV / 108. . . . 1 / 108第一章 前言1.1 項目背景隨著人們生活水平的不斷提高和國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。各大城市建筑物在不斷向高層發(fā)展。因此電梯在我們的生活中起著非常重要的作用。電梯已經(jīng)不單單是是一種生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的重要設(shè)備,更是一種人們越來越依賴的、必須的交通運輸工具。由于傳統(tǒng)的電梯運行邏輯控

11、制系統(tǒng)采用的是繼電器邏輯控制線路。采用這種控制線路,存在易出故障、維護(hù)不便、運行壽命較短、占用空間大等缺點。從長遠(yuǎn)發(fā)展來看,這種系統(tǒng)將逐漸被淘汰。而單片機(jī)價格相當(dāng)便宜，體積較小，由單片機(jī)設(shè)計的控制系統(tǒng)會隨著設(shè)備的更新而不斷完善，更完美的實現(xiàn)設(shè)備的升級。國外電梯企業(yè)順應(yīng)市場需要，加大研發(fā)投入，都準(zhǔn)備在未來新概念電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占得先機(jī)。1.2 課題提出與研究意義電梯是集機(jī)械原理應(yīng)用、電氣控制技術(shù)、微處理技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)等多科學(xué)和技術(shù)分支于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑中永久垂直交通工具。電梯作為生產(chǎn)生活的典型運載工具使用已十分普與，其控制信號類型多，關(guān)系復(fù)雜，要求的控制性能特別高。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展高層建筑

12、越來越多對電梯的運行速度和控制性能也提出了更高的要求。而在我國于八十年代初至九十年代初投入使用的電梯,其中絕大部分采用繼電器繼電器陣列結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)體積大、接線復(fù)雜、噪音大、觸點易磨損、故障率高、維護(hù)工作量大，已無法滿足現(xiàn)代社會的需要。自上世紀(jì) 80 年代以來，微機(jī)控制系統(tǒng)得到了極大的發(fā)展，現(xiàn)已深人到我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個方方面面，隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,使得以微機(jī)為核心的控制系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。尤其是單片機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用，其深度和廣度越來越大。微機(jī)應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的采用繼電接觸邏輯控制系統(tǒng)相比，具有很大優(yōu)越性，一方面，它使整個系統(tǒng)的體積減小，可靠性提高，使用壽命延長；另一方面，它

13、還簡化了安裝調(diào)試和維護(hù)維修的工作量，使整個電梯的運行成本降低。更突出的優(yōu)點是微機(jī)具有靈活的算術(shù)和邏輯運算功能，具有很強(qiáng)的通信和可擴(kuò)展功能，實現(xiàn)更完善的自動控制。常用的微機(jī)控制主要的有兩種技術(shù)：基于 PLC 控制和基于單片機(jī)控制兩大技術(shù)?？删幊炭刂破?，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)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(jī)，它有良好的抗干擾性能，適應(yīng)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(qiáng)，每一臺 PLC 都是根據(jù)一個設(shè)備而設(shè)計的，所以價格較昂貴。而單片機(jī)

14、價格相當(dāng)便宜，也不像 PLC 那么有針對性，可以隨著設(shè)備的更新而不斷修改完善，更完美的實現(xiàn)設(shè)備的升級。基于單片機(jī)控制的電梯可以大大的降低成本而且運行也較可靠，采用單片機(jī)來實. . . . 2 / 108現(xiàn)老式電梯控制系統(tǒng)的改造無疑是最佳方案。由于單片機(jī)具有體積小、線路簡單、無噪音、可靠性高、維護(hù)方便,是一種少投入、高回報的方案。同時能方便實現(xiàn)多臺電梯的群控,并通過通訊接口與樓宇自動化系統(tǒng)聯(lián)接，實施對電梯的監(jiān)控電梯的應(yīng)用圍很廣，可用于賓館、飯店、辦公大樓、商場、娛樂場所、倉庫以與居民住宅大樓等。. . . . 3 / 108第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計2.1.方案論證 本系統(tǒng)的方案論證包括主控芯片選擇，

15、定位平層模塊，樓層顯示模塊，聲音提示模塊，電動機(jī)選擇，電動機(jī)驅(qū)動模塊。2.1.1 主控芯片選擇方案一：PLC 控制方案。這種方案是采用傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)，其主要特點是編寫程序比較直觀，通俗易懂，可靠性高，干擾抗能力強(qiáng)，能耗較小。但他的價格較昂貴，不符合本設(shè)計的經(jīng)濟(jì)要求。方案二 ：采用 CPLD 器件作為控制中心，對整個系統(tǒng)的運作進(jìn)行統(tǒng)一管理，但這種方案要求平時有很多的知識積累和較強(qiáng)的專業(yè)水平，實現(xiàn)起來比較困難且器件較貴，不符合經(jīng)濟(jì)要求，而且升降電機(jī)的控制，運行時間的測量、顯示等還需要單片機(jī)的配合。方案三：單片機(jī)為主控制器的方案。MCU 采用一個單片機(jī)控制所有的按鍵、數(shù)碼管、液晶顯示、步進(jìn)電機(jī)、

16、光電傳感器的輸出信號等，并對以上所有信號進(jìn)行處理。這種方案的控制系統(tǒng)相對較簡單，只適用于較簡單的電梯控制系統(tǒng)。單片機(jī)的部資源比較豐富，控制采用 C 語言控制，使用起來相對比較簡單。權(quán)衡以上方案的分析，結(jié)合本次次的設(shè)計的容是 5 層電梯控制系統(tǒng)，基于本設(shè)計中需要用到的管腳比較多，需要的存比較大，所以本設(shè)計用 Atmega128 單片機(jī)，自身資源豐富，硬件設(shè)計簡單，成本低，可靠性高，結(jié)合軟件完全可以實現(xiàn)本設(shè)計電梯的要求。所以選用方案三。2.1.2 定位平層部分方案一：采用金屬接近開關(guān)檢測電梯層數(shù)。在轎廂安裝金屬片，并在豎井各個樓層裝上金屬接近開關(guān)，在轎廂上裝上一個當(dāng)作感應(yīng)作用的金屬片，當(dāng)轎廂運動到

17、特定位置，豎井上的金屬接近開關(guān)探測到金屬片，繼而輸出一個信號。單片機(jī)通過金屬接近開關(guān)輸出的變化知道電梯轎廂的位置。該方案安裝中的金屬片會使轎廂的重量加重，增加步進(jìn)電機(jī)的負(fù)載，并且金屬接近開關(guān)價格相對昂貴、體積較大、安裝不便、靈敏度不怎么高。方案二：采用紅外發(fā)射對管檢測電梯層數(shù)。在豎井各個樓層設(shè)置紅外接收管，在電梯廂上裝一個紅外發(fā)射管。當(dāng)接通電源時，紅外線發(fā)射管不斷發(fā)射紅外線，當(dāng)轎廂運動到特定位置（即樓層位置） ，豎井上的紅外線接收頭接收到紅外線，輸出發(fā)生變化，單片機(jī)通過紅外線接收頭輸出的變化知道電梯轎廂的位置。該傳感器的響應(yīng)時間為2.5ms，且體積小、功耗低、容易安裝，但受環(huán)境的影響較大。.

18、. . . 4 / 108方案三：采用光電傳感器。在轎廂每一層安裝一個光電傳感器，然后讓副吊重廂帶著一個小物體，當(dāng)電梯上升時，副吊重體則下降。當(dāng)副吊重體上的小物體經(jīng)過光電傳感器時，遮擋住了光電傳感器發(fā)光體和接收光體的通道，進(jìn)而傳感器會輸出一個高電平，單片機(jī)通過檢查該樓層光電傳感器電平的變化，從而可以檢測出當(dāng)前電梯廂所處樓層位置，光電傳感器反應(yīng)靈敏，精確度比較高，受外界干擾比較少，價格比較便宜，容易安裝，易于調(diào)試?；谏鲜龇桨傅姆治?，以與方案三的優(yōu)點，故選擇方案三。2.1.3 樓層顯示部分方案一：采用點陣屏顯示各種相關(guān)數(shù)據(jù)以與信息。點陣屏屬于低功耗器件，但其價格較貴，假如在每層都裝一個液晶顯示，

19、那明顯不怎么符合本設(shè)計的成本要求，并且點陣屏制作相對比較難，線路復(fù)雜。方案二：采用傳統(tǒng)的 7 段數(shù)碼管和液晶 12864 顯示電梯實時所到的樓層。數(shù)碼管雖功耗大，但其軟件驅(qū)動簡單，硬件電路調(diào)試方便，價格便宜，亮度大，能滿足本設(shè)計的要求，但數(shù)碼管只可以顯示基本的數(shù)字，文字顯示不了，所以在電梯廂部裝上液晶 12864 來顯示基本的電梯信息，這樣比較美觀，成本合理，在電梯的每層外部裝上一個數(shù)碼管顯示電梯當(dāng)前所載的樓層。結(jié)合以上的比較，在本設(shè)計的成本和難度性，所以采用方案二。2.1.4 聲音提示部分 方案一：采用語音芯片 isd400，該語音芯片外圍電路簡單，需要很少的外圍器件就可以實現(xiàn)語音的播報，它

20、是直接多電平接模擬存儲，聲音不需要 A/D轉(zhuǎn)換和壓縮，每個采樣得到的數(shù)值直接存儲在芯片 的閃爍存儲器中，沒有由于 A/D 轉(zhuǎn)換誤差，因此它能夠真實、自然地再現(xiàn)語音、音樂與效果聲，但調(diào)試難度相對較大。方案二：采用蜂鳴提示音提示當(dāng)轎箱到達(dá)所需的樓層時，蜂鳴器響，提示乘客到達(dá)了所需的樓層，另外可以作為緊急停止時的報警提示信號，其程序編寫、硬件電路設(shè)計、調(diào)試比較簡單，而且價格便宜，能滿足本設(shè)計的要求。比較以上兩種方案中，選擇方案二。2.1.5 電動機(jī)模塊方案一：采用步進(jìn)電機(jī)作為本設(shè)計電梯上升的動力，步進(jìn)電機(jī)在定位性能方面十分優(yōu)越。步進(jìn)電機(jī)和普通電機(jī)的區(qū)別在于它的驅(qū)動是用脈沖驅(qū)動，每給它一個脈沖，它就轉(zhuǎn)

21、動一個角度，本設(shè)計中用的步距角是 1.8 度的步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)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(yīng)用中，步進(jìn)電機(jī)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，其次步進(jìn)電機(jī)只給電不給脈沖的時候，它是不動，這有利于本設(shè)計的控制電梯廂停穩(wěn)。. . . . 5 / 108方案二：采用直流電機(jī)作為本設(shè)計的執(zhí)行元件，直流電機(jī)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)，通過兩個半圓環(huán)形電樞將線圈的穩(wěn)定平衡狀態(tài)消除掉。這樣，載流線圈在磁場中就會一直地轉(zhuǎn)動下去。直流電機(jī)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。此題目中電機(jī)要帶動的負(fù)載不是很大，但

22、對升降精度要求較高，并且要求在電梯停在目的樓層時，能把電梯廂卡住，二直流電機(jī)則不能把電梯廂卡住，所以采用方案一。2.1.6 電動機(jī)驅(qū)動模塊我們使用的是直流電機(jī)，比較以下兩種方案實現(xiàn)對直流電機(jī)的驅(qū)動。方案一： 小功率驅(qū)動電路可以采用如圖 2-1 所示的 H 橋開關(guān)電路。UA 和 UB 是互補(bǔ)的雙極性或單極性驅(qū)動信號，TTL 電平。開關(guān)晶體管的耐壓應(yīng)大于 1.5 倍 Us 以上。當(dāng)四個功率開關(guān)全用 NPN 晶體管時，需要解決兩個上橋臂晶體管(BG1 和 BG3)的基極電平偏移問題。圖 2-2 中 H 橋開關(guān)電路利用兩個晶體管實現(xiàn)了上橋臂晶體管的電平偏移。但電阻 R 上的損耗較大，所以也只能在小功率

23、電機(jī)驅(qū)動中使用。圖 2-1 橋開關(guān)電路圖 2-2 橋開關(guān)電路方案二：采用集成電機(jī)驅(qū)動控制芯片 L298，該芯片部包含有兩個集成 H 橋，能同時驅(qū)動兩路 5 到 24 伏圍電源的直流電機(jī)，可以驅(qū)動一個 2 相 4 線的步進(jìn)電機(jī)。但它的驅(qū)動電路較復(fù)雜，需要用到 I/0 口比較多，一個步進(jìn)電機(jī)需要 4 跟數(shù)據(jù)線，一根使能信號線，總共需要 5 跟，占用的單片機(jī)資源比較多，編寫程序較多。方案三：采用步進(jìn)電機(jī) TB6560 模塊，TB6560 是步進(jìn)電機(jī)專用的驅(qū)動芯片，工業(yè)上多數(shù)用它來控制步進(jìn)電機(jī)，雕刻機(jī)，寶石機(jī)等多數(shù)用它，它的電路雖然復(fù)雜，但程序編寫簡單，只需給一個高、低脈沖就可以控制它轉(zhuǎn)動工作，控制它

24、的一根使能端就可以控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動和脫機(jī)，一根方向端就可以實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)?？梢酝ㄟ^上面的撥碼開關(guān)設(shè)置電機(jī)運行電流的大小，并且它可以細(xì)分，讓步進(jìn)電機(jī)工作在合適的頻率，還有自動半流，此作用能減少步進(jìn)電機(jī)在不工作的時候，減少發(fā)熱量，是步進(jìn)電機(jī)比較理想的驅(qū)動綜合以上方案，所以采用方案三。2.1.7 稱重模塊方案一 壓電傳感器 結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，適用于動態(tài)力學(xué)量的測量，不適合測頻率太低的被測量，. . . . 6 / 108更不能測靜態(tài)量。目前多用于加速度和動態(tài)力或壓力的測量。壓電器件的弱點：高阻、小功率。功率小，輸出的能量微弱，電纜的分布電容與噪聲干擾影響輸出特性，這對外接電路要求很高。 方案二 電容式

25、傳感器 電容式傳感器是將被測非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容變化的一種傳感器。它有結(jié)構(gòu)簡單、靈敏度高、動態(tài)響應(yīng)好、可實現(xiàn)非接觸測量、具有平均效應(yīng)等優(yōu)點。電容傳感器可用來檢測壓力、力、位移以與振動學(xué)非電參量。 雖然電容式傳感器有結(jié)構(gòu)簡單和良好動態(tài)特性等諸多優(yōu)點，但也有不利因素：（1）小功率、高阻抗。受幾何尺寸限制，電容傳感器的電容量都很小，一般僅幾皮法至幾十皮法。故易受外界干擾，信號需經(jīng)放大，并采取抗干擾措施。 （2）初始電容小，電纜電容、線路的雜散電路所構(gòu)成的寄生電容影響很大。 方案三 電阻應(yīng)變式傳感器 電阻應(yīng)變式傳感器是一種利用電阻應(yīng)變效應(yīng)，將各種力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號的結(jié)構(gòu)型傳感器。電阻應(yīng)變片式電阻應(yīng)變

26、式傳感器的核心元件，其工作原理是基于材料的電阻應(yīng)變效應(yīng)，電阻應(yīng)變片即可單獨作為傳感器使用，又能作為敏感元件結(jié)合彈性元件構(gòu)成力學(xué)量傳感器。其測量原理：用應(yīng)變片測量時，將其粘貼在彈性體上。當(dāng)彈性體受力變形時，應(yīng)變片的敏感柵也隨同變形，其電阻值發(fā)生相應(yīng)變化，通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化12。 本設(shè)計中選用最終方案我們選擇的是電阻應(yīng)變式壓力傳感器，額定載荷 5Kg，并且經(jīng)過 hx711A/D 轉(zhuǎn)換模塊，進(jìn)行放大、A/D 轉(zhuǎn)換。傳給單片機(jī)，顯示在 12864 液晶上。第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計3.1 總體方案設(shè)計本次設(shè)計的基本思想是采用 Atmega128 單片機(jī)作為核心，利用其豐富的 I/O

27、接口與外圍電路配合進(jìn)行控制。采用穩(wěn)壓芯片 LM2576 為電路提供穩(wěn)定的 5V 電源，采用 5個光電傳感器實時監(jiān)測電梯所到的樓層，2 個霍爾傳感器限位自動開關(guān)門的位置，一個接近開關(guān)檢測關(guān)門時門的中間是有東西。否采用 TB6560 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動 3 個步進(jìn)電機(jī)，. . . . 7 / 108為電梯提供動力。采用電阻傳感器和 hx711A/D 芯片檢測電梯的載重。采用 12864 液晶和用 595 來驅(qū)動額數(shù)碼管實現(xiàn)顯示當(dāng)前電梯當(dāng)前的信息，并采用獨立鍵盤作為外呼選電路，里面用 8 個按鍵代表 1-5 樓層、開門、關(guān)門、呼叫，外部采用 8 個按鍵代表 1樓上，2 樓上、下，3 路上、下，4 樓上、下

28、，5 樓的下呼叫。電梯模型效果圖如圖 3-1所示：5F 4F3F2F1F圖 3-1 電梯模型效果圖電梯豎井部分是由鐵片和螺絲組合成的鐵架體總高度為 1.2 米，每層的高度為20cm；J 是電梯廂，懸掛并由電動機(jī) M 牽引，可在電梯間豎井模型的空間上下運動。電梯橋廂模型 J 是用有機(jī)玻璃粘和而成的，電梯橋箱中有一個自動開關(guān)門裝置通過小皮帶傳送帶動小門進(jìn)行自動開開關(guān)門，在門的中間有個接近開關(guān)，當(dāng)在電梯在關(guān)門的時候，只要接近開關(guān)感應(yīng)到中間有東西，就會自動開門，光電開關(guān)不斷地檢測中間用沒有東西，從而實現(xiàn)智能防夾功能。J ATMEGAL 128單片機(jī)電梯模型樓層檢測滑輪步進(jìn)電機(jī)電機(jī)驅(qū)動模塊樓層外顯示內(nèi)部

29、 12864 顯示. . . . 8 / 108圖 3-2 總體組成圖 3.2 各模塊設(shè)計3.2.1 按鍵電路 本電路所需按鍵有 16 個，基于本設(shè)計用的是有 64 個 I/0 口的 atmega128 單片，外部資源比較多，為了寫程序的簡單方便，本設(shè)計用獨立按鍵。如圖 3-3 所示，PA.1-PA.8 是接單片機(jī)的 PA 端口，此按鍵是電梯廂部的按鍵，外部的按鍵同理，單片機(jī)采獨立按鍵掃描方式，這樣簡單，程序少，單片機(jī)響應(yīng)速度快。雖然這樣所占用的單片機(jī)管腳比較多，但對于 Atmega128 來說，管腳是足夠的，完全符合本設(shè)計的要求。單片機(jī)通過讀取按鍵的狀態(tài)，然后可根據(jù)每個按鍵的功能來通過單片機(jī)

30、控制電梯的運行。鍵盤電路如圖 3-3 所示：自動開關(guān)門安全保護(hù)部分鍵盤呼叫信號輸入蜂鳴器提示電梯運動方向指示稱重部分. . . . 9 / 108S1S2S3S4S5S6S7S823456781P1G N DA 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8上上上上上123456789P7A1A2A3A4A5A6A7A8V CCA 1A 2A 3A 4A 5A 6A 7A 8上上上上上上圖 3-3 外鍵盤電路各按鈕開關(guān)說明：按鈕開關(guān) s1：轎廂一樓呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān) s2：轎廂二樓呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān) s3：轎廂三樓呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān) s4：轎廂四樓呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān) s5：轎廂五樓呼叫開關(guān)；按鈕

31、開關(guān) s6：轎廂開門呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān) s7：轎廂關(guān)門呼叫開關(guān)；按鈕開關(guān) s8：轎廂緊急呼叫開關(guān)；外部 8 個按鍵同理。實物圖如下圖 3-4、3-5 所示。. . . . 10 / 108圖3-4 部按鍵圖3-5 外部按鍵 3.2.2 顯示電路數(shù)碼管顯示，電梯的基本功能是具備顯示電梯當(dāng)前的樓層，所以設(shè)計中在轎廂和每個樓層中都放置了一個數(shù)碼顯示管來顯示當(dāng)前電梯所在的樓層。接線圖如圖 3-6 所示，圖中共有 1 個數(shù)碼管，通過 74hc595 控制數(shù)碼顯示。本設(shè)計中只需要顯示當(dāng)前電梯所要到達(dá)的樓層，所以只需要數(shù)碼管的 7 段就夠了。本設(shè)計采用串轉(zhuǎn)并芯片. . . . 11 / 10874hc595

32、，它主要有一個時鐘接口 Tcp，數(shù)據(jù)接口 DS，數(shù)據(jù)輸出控制接口 Hcp。每當(dāng)Tcp 有一個上升沿時，存儲寄存器則把 DS 口的數(shù)據(jù)存儲起來，當(dāng) Hcp 口有一個上升沿時，移位寄存器則把存儲器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行移位， 當(dāng) OE 使能時，595 則把存儲器中的數(shù)據(jù)輸出到總線中去，從而實現(xiàn)了，由串口轉(zhuǎn)并口的功能。本設(shè)計中除了使用數(shù)碼管外，還增加了液晶 12864 顯示，電路圖如圖 3-7.a1a2a3a4a5a6a7VCC上上上上上123P2f9g10e1d2A3c4DP5b6a7A8DS1Dpy Blue-CAQ11Q22Q33Q44Q55Q66Q77GND8Q79M R10SHcp11STcp12O

33、E13DS14Q015VCC16U174HC59512P1a1a2a3a4a5a6a7GNDVCC上上圖 3-6 數(shù)碼管顯示部分接線圖圖 3-7 12864 顯示電路3.2.3 電機(jī)驅(qū)動模塊本設(shè)計用的是 TB6560 驅(qū)動模塊 TB6560 兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動芯片，部二個全橋 MOSFET 驅(qū)動、部設(shè)置溫度保護(hù)與過流保護(hù)，自帶 2、8、16 細(xì)分可選，足夠滿足每分鐘從幾到近千轉(zhuǎn)的應(yīng)用要求。該芯片還有自動半流的功能，能有效地減少驅(qū)動器發(fā)熱量。并且支持各種步進(jìn)電機(jī)選型，可選擇力矩稍大的混合式或者永磁式步進(jìn)電機(jī)，使電機(jī)工作在允許最大轉(zhuǎn)矩的百分之 30 至 50 之間，并且該芯片提供多檔電流設(shè)置和

34、電流衰減模式，支持一樣動力指標(biāo)下各種不同參數(shù)的步進(jìn)。本驅(qū)動模塊采用高速光耦6N137 進(jìn)行單片機(jī)的與步進(jìn)電機(jī)隔離，有效地保護(hù)了主控電路。6N1376 光耦合器是單通道的光耦速度比較高的光耦合器，其部有一個發(fā)光二級管和一個光敏二極管、當(dāng)發(fā)光二級被點亮，光敏二極管導(dǎo)通，從而實現(xiàn)了信號的傳遞。6N137 的轉(zhuǎn)換速率高達(dá)10MBit/s，是典型的高速數(shù)字開關(guān)。在此電路中 6N1376 用在 TB6560 的時鐘接口上，這樣能快速有效地接收單片輸出給 TB6560 的信號，為了節(jié)約成本，但不失使用性，對于 TB6560 的使能端，則采用光電轉(zhuǎn)換速度稍微慢點的 PC817。驅(qū)動電路如圖 3-8 所示。.

35、. . . 12 / 108TQ11TQ22CLK3EN4RESET5SGND6OSC7VMB8MB9PGNDB10RB11MB-12MA13RA14PGNDA15MA-1617VMA18TSD19VCC20DIR21M222M123PFD224PFD125*TB1TB6560123456121110987S4SW DIP-6132VVGNDINOUTU478053NC465NC1278AVccVEVoGNDKU36N1373NC465NC1278AVccVEVoGNDKU26N137104C21001000pfC7VCCVCCVCCGNDGND200R1200R2200R3GND: 10kR

36、410R510R6VCCENCWEN1EN1CW1CW1CLK1U1PC817VCCGND1Diode 1N41482Diode 1N41483Diode 1N41484Diode 1N4148GNDGNDvbbVCCVCCSM1SM2SM1SM2DCY1DCY2DCY1DCY21000uC9220uC10GND+5vvbb1234P2Header 4123456P1Header 6vbb123456789P4Header 9HVCC1001000pfC810R7ENCWSM1SM2DCY1DCY2ENCWCLK1D1LED01KR16Res11KR17Res1GNDclkclkD60IN41

37、48D61IN4148D62IN4148D63IN4148圖3-8 TB6560驅(qū)動電路圖 3.2.4 Atmegal128最小系統(tǒng)模塊Atmegal128 是高性能、低功耗的 AVR 8 位微處理，128K 字節(jié)的系統(tǒng)可編程Flash，4K 字節(jié)的 EEPROM，4K 字節(jié)的部 SRAM，多達(dá) 64K 字節(jié)的優(yōu)化的外部存儲器空間；53 個通用 I/O 口，兩個具有獨立的預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時器/計數(shù)器，兩個具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時器/計數(shù)器，具有獨立預(yù)分頻器的實時時鐘計數(shù)器。8 路 10 位 ADC 并且具有獨立片振蕩器的可編程看門狗定時器，片模擬比較器。

38、通過熔絲位可以選擇 ATmega103 兼容模式。壽命: 100,000 次寫/擦除周期，可以對鎖定位進(jìn)行編程以實現(xiàn)軟件加密，可以通過 SPI 實現(xiàn)系統(tǒng)編程，它的工作電壓是 2.7 - 5.5（2.7 - 5.5V ATmega128L4.5 - 5.5V ATmega128） 。如圖 3-9 是Atmegal128 芯片圖。Atmegal128 的最小系統(tǒng)包括晶振電路，和復(fù)位電路，如圖 3-10是復(fù)位電路，Atmegal128 是低電平復(fù)位。如圖 3-11 是晶振電路，本設(shè)計采用的是 8M晶振。. . . . 13 / 108PEN1PE0 (RXD0/PDI)2PE1 (TXD0/PDO)

39、3PE2 (XCK0/AIN0)4PE3 (OC3A/AIN1)5PE4 (OC3B/INT4)6PE5 (OC3C/INT5)7PE6 (T3/INT6)8PE7 (IC3/INT7)9PB0 (SS)10PB1 (SCK)11PB2 (M OSI)12PB3 (M ISO)13PB4 (OC0)14PB5 (OC1A)15PB6 (OC1B)16PB7 (OC2/OC1C)17TOSC2/PG318TOSC1/1PG419RESET20VCC21GND22XTAL223XTAL124PD0 (SCL/INT0)25PD1 (SDA/INT1)26PD2 (RXD1/INT2)27PD3 (

40、TXD1/INT3)28PD4 (IC1)29PD5 (XCK1)30PD6 (T1)31PD7 (T2)32PG0 (WR)33PG1 (RD)34PC0 (A8)35PC1 (A9)36PC2 (A10)37PC3 (A11)38PC4 (A12)39PC5 (A13)40PC6 (A14)41PC7 (A15)42PG2 (ALE)43PA7 (AD7)44PA6 (AD6)45PA5 (AD5)46PA4 (AD4)47PA3 (AD3)48PA2 (AD2)49PA1 (AD1)50PA0 (AD0)51VCC52GND53PF7 (ADC7/TDI)54PF6 (ADC6/TDO)

41、55PF5 (ADC5/TM S)56PF4 (ADC4/TCK)57PF3 (ADC3)58PF2 (ADC2)59PF1 (ADC1)60PF0 (ADC0)61AREF62GND63AVCC64U3ATm ega128L-8AI3-9 是 Atmegal128 芯片圖3-10 復(fù)位電路3-11 晶振電路 3.2.5 電源模塊 本設(shè)計用的是 LM2576 穩(wěn)壓芯片，它有 5 個管腳，LM2576 部設(shè)有含 52kHz 振蕩器、和 1.23V 基準(zhǔn)穩(wěn)壓電路、過熱關(guān)斷電路、過電流限制電路、放大器、以與比較器和部穩(wěn)壓電路等。如圖 3-12 是電源電路圖，途圖中 R6 是滑動電阻器，通過調(diào)節(jié) R6

42、 電阻的大小，可以調(diào)節(jié) LM2576 反饋端 4 電壓的大小，從而可以改變輸出電壓的大小。. . . . 14 / 108D21N5819GND1000UC1Cap Pol1C3Cap 220u12P1FB4ON/OFF5GND3IN1OUT2U1LM2576HVT-3.3GNDC44GNDS1SW-DPDT10mHL1Inductor IronC45GND12L312L210R110R310R4S2SW-DPDTGNDGND123456789P7123456789P6123456789P4123456789P523451P312L4S3SW-DPDTGND12V上上12V上上GND5V上R6

43、3-12 電源電路圖 3.2.6 光電傳感器模塊 在豎井各個樓層設(shè)置光電傳感器，在副轎廂上安裝一個小薄木棍，當(dāng)轎廂往上運動，副轎廂則向下運動，轎廂往下運動，副轎廂則向上運動；當(dāng)副轎廂運動時它上面的小木棍經(jīng)過光電傳感器，則光電傳感器接收光線段接收不到光線，則傳感器輸出端輸出一個高電平。單片機(jī)通過檢測每個樓層的光電傳感器電平的變化，知道電梯轎廂的位置。如圖由于傳感器的輸出端輸出比較弱，所以在傳感器的輸出端接一個 1K 的上拉電阻，增強(qiáng)它的輸出特性。傳感器的部結(jié)構(gòu)如圖 3-13。 圖 3-13 光電傳感器電路圖. . . . 15 / 108 圖 3-14 光電傳感器 3.2.7 自動開關(guān)門模塊本設(shè)

44、計中，設(shè)計了一個自動開關(guān)門，它的功能有，當(dāng)電梯運行到目標(biāo)樓層后，自動打開、關(guān)閉門，當(dāng)在關(guān)門的時候，假如檢測到中間有東西，則門自動打開。本模塊是有2 個限位開關(guān)，霍爾傳感器，1 個接近開關(guān)，一個步進(jìn)電機(jī)，以與其他小滑輪、小皮帶等組成。由步進(jìn)電機(jī)提供開關(guān)門的動力，2 個霍爾傳感器控制開關(guān)、關(guān)門時門移動的位置，光電傳感器檢測門中間是否有東西，有則輸出一個低電平。如圖 3-14 是實物圖。圖3-15 自動開關(guān)門 3.2.8 緊急報警 轎廂設(shè)緊急報警按鈕，當(dāng)電梯突然發(fā)生故障使轎箱的人被困時，可以通過按下緊急停止按鈕，清除所有呼叫信號，并將電梯直接運行至一樓，并發(fā)出報警信號。由于這個部分要求電梯的任何運行

45、狀況下都要有效，為保險起見，我們將此作為一個獨立的模塊。. . . . 16 / 108圖 3-16 蜂鳴器報警原理圖 3.2.9 稱重模塊 在選用 A/D 芯片時，選用了一款專為高精度電子秤而設(shè)計的 24 位 A/D 轉(zhuǎn)換芯片HX711，該芯片具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)點，部還自帶放大，具有A/D 采樣和信號放大等雙重功能。本設(shè)計中，把傳感器裝在電梯橋廂的頂部，當(dāng)橋廂里面的重量變化時，可以測量出此時的重量，當(dāng)電梯的重量超出一個限定閥值時，電梯將不暫時運行，并發(fā)出警報，直到電梯的重量在限定值。如圖 3-17 是 Hx117 運行流程圖，3-18 是 Hc117 的電路圖。 稱重傳

46、感器HX711 內(nèi)部放大HX711A/D 轉(zhuǎn)換ATMEGA128單片機(jī)12864 液晶顯示器報警模塊圖 3-17 HC117 運行流程圖緊急停止按鈕求救信號清除所有呼叫信號電梯運行至一樓發(fā)出報警信號維修電梯解救被困人員電梯管理人員清除警報等待啟動. . . . 17 / 108VSUP1BASE2AVDD3VFB4AGND5VBG6INNA7INPA8INNB9INPB10PD_SCK11DOUT12XO13XI14RATE15DVDD16U2HX71120KR2Res28.2KR3Res21KR4Res21KR50.1uFC5Cap1uFC3Cap1uFC4Cap0.1uFC13P37P36

47、123456P3Header 6H0.1uFC6Cap1234P6Header 6P37P36E+E-A-A+B-B+Q28550VCC圖 3-18 Hx117 電路圖. . . . 18 / 108第四章 軟件設(shè)計本設(shè)計由于采用鍵盤矩陣來代替外呼選按鈕，而電梯的運行方向是根據(jù)這些呼叫按鍵和選擇按鍵來決定的，所以單片機(jī)要不斷的掃描鍵盤來獲取各層呼叫狀態(tài)，從而控制電梯的運行。故鍵盤矩陣掃描是本系統(tǒng)軟件設(shè)計的重要一部分，另外還要把從鍵盤掃描到的各層的按鍵信息存儲起來，然后和結(jié)合電梯的運行狀態(tài)比較，判斷響應(yīng)的方向，當(dāng)電梯到達(dá)目的樓層時牽引上升電機(jī)停止轉(zhuǎn)動，此時自動開關(guān)門系統(tǒng)響應(yīng)，當(dāng)在關(guān)門的過程中，光

48、電傳感器檢測到中間有人時，門自動再次打開，稍等一會，在關(guān)門，直到門合上。電梯在沒有到達(dá)目標(biāo)樓層時，門不會自動打開。假如在關(guān)門的時候電梯廂的重量超出了設(shè)定值，則電梯停止運行，啟動蜂鳴器發(fā)出警報。直到電梯廂的重量小于設(shè)定值，電梯在繼續(xù)響應(yīng)下個操作，乘客進(jìn)入電梯之后可選擇去哪一層，然后電梯根據(jù)乘客的選擇判斷去哪一層，繼續(xù)運行。通過單片機(jī)控制電梯在上升過程中只響應(yīng)上升呼叫，下降過程中只響應(yīng)下降呼叫，當(dāng)外部的響應(yīng)和電梯現(xiàn)在的運動方向反向，則單片機(jī)把此響應(yīng)儲存起來，等執(zhí)行完原來方向上的響應(yīng)后，再反過來執(zhí)行此方向上的響應(yīng)。在電梯運行的同時，顯示部分也在不停地顯示此時電梯所在的樓層和運動方向，以與當(dāng)前電梯的重

49、量。假如電梯在運行的時候整個系統(tǒng)掉電了，則掉電保護(hù)部分的彈簧怎自動復(fù)位，把上升電機(jī)上的輪子卡住。由于本設(shè)計采用單片機(jī)實現(xiàn)控制，其中主程序部分主要完成系統(tǒng)的初始化，如中定時器的設(shè)置，開中斷等。在中斷子程序中完成緊急呼叫，特殊呼叫等，其它的如數(shù)碼管的顯示，鍵盤的響應(yīng)，轉(zhuǎn)動電機(jī)的控制，稱重，延時等均由相應(yīng)的子程序來完成。軟件設(shè)計思想：采用模塊化，分函數(shù)的分層次設(shè)計方法，將程序分成多個模塊，分層編寫。通過調(diào)用不同的子程序，實現(xiàn)了復(fù)雜功能控制。這樣便于調(diào)試、修改。軟件編程是實現(xiàn)多功能、智能化、操作方便的關(guān)鍵。在本設(shè)計中，可以把程序的各部分相互結(jié)合起來，達(dá)到完成各項設(shè)計的功能。 4.1 電梯主程序 根據(jù)系

50、統(tǒng)要求，電梯的程序應(yīng)滿足以下要求：（1）初始化程序使數(shù)碼管顯示“1”表示電梯處在一樓，等待人進(jìn)入電梯；（2）主程序主要包括：判斷乘客進(jìn)入電梯后選擇去哪一層，根據(jù)判斷情況來控制電梯運行，到達(dá)目標(biāo)樓層后自動開關(guān)門；. . . . 19 / 108電梯在運行過程中要不斷的掃描鍵盤，從而來判斷各樓層有無呼叫請求，并把當(dāng)前樓層按鍵的值給儲存起來；提示模塊的控制；實時顯示電梯所在位置與運行狀態(tài)（上行/下行） ；開關(guān)門有一定的延時來保證乘客走出/進(jìn)入電梯；實時檢測此時電梯廂的重量；實時檢測樓層檢測模塊；實時控制上升電機(jī)，開關(guān)門電機(jī)的轉(zhuǎn)動； 主程序流程圖如圖 4-1 所示。開始初始化啟動緊急停止功能演示按鍵查

51、詢樓層檢測樓層、方向顯示電梯邏輯控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動YNN 演示子程序YNY圖 4-1 主程序流程圖電梯的整個軟件設(shè)計包括一下幾部分：電梯邏輯控制模塊、電梯運行模塊、鍵盤掃描模塊、樓層顯示模塊、樓層檢測模塊、電梯緊急停止模塊、稱重模塊。4.2 電梯邏輯控制. . . . 20 / 108電梯控制中，單片機(jī)掃描樓層外呼選信號，將樓層呼叫信號與當(dāng)前樓層運行狀態(tài)進(jìn)行比較，確定電梯響應(yīng)上升、下降隊列，然后電梯按照運行隊列進(jìn)行電機(jī)控制。而將呼叫信號轉(zhuǎn)化為響應(yīng)隊列的程序模塊是電梯控制的核心部分，其算法的嚴(yán)謹(jǐn)性，決定了電梯的控制性能。其程序源代碼見附錄一 1.1，邏輯框圖如圖 4-2 所示：圖 4-2 電梯邏輯圖

52、 4.3 電梯運行控制. . . . 21 / 108 電梯響應(yīng)上升下降隊列時，要對相應(yīng)的指示燈、上下行狀態(tài)，以與響應(yīng)隊列做相應(yīng)的改變，而實現(xiàn)這一功能模塊的就是電梯運行函數(shù)。其程序源代碼見附錄一 1.2,邏輯框圖如圖 4-3 所示：圖 4-3 電梯運行邏輯圖 4.4 鍵盤掃描、樓層檢測鍵盤掃描采用獨立按鍵取值法掃描法，是一種最常用的按鍵識別方法。若某個按鍵按下了，則此時單片機(jī)把此時的鍵值儲存下來，產(chǎn)生相應(yīng)的呼叫信號，并使相應(yīng)的呼叫樓層指示燈燈點亮。程序源代碼見附錄一 1.6。 4.5 緊急停止為了提高電梯安全性能，設(shè)置緊急停止功能，當(dāng)緊急停止鍵按下，所有呼叫信號清空，同時電梯向一樓方向運行，蜂

53、鳴器報警，當(dāng)電梯運行到一樓，停止報警，并打開門，等待電梯重新啟動信號。程序源代碼見附錄一 1.3。第五章系統(tǒng)系統(tǒng)測試測試. . . . 22 / 108由于所設(shè)計的基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)包括軟件和硬件兩部份, 測試時先對硬件模塊逐個進(jìn)行測試，然后再將已編譯無誤的軟件結(jié)合硬件在一起進(jìn)行仿真，完成整個系統(tǒng)的仿真工作。5.1 軟件編譯調(diào)試在軟件調(diào)試中，采用 ICCAVR 軟件進(jìn)行程序調(diào)試。首先分別調(diào)試各個功能程序，再對整個程序進(jìn)行調(diào)試，以便修改錯誤碼。具體的調(diào)試方法如下：首先在 ICCAVR 軟件中選擇建立一個工程，然后新建一個.c 文件，并將.c 文件添加到工程中，這個功能進(jìn)行編寫，然后再整合各

54、個模塊，編寫組合。軟件調(diào)試界面如下：圖 5-1 軟件調(diào)試界面5.2 系統(tǒng)測試5.2.1 方向優(yōu)先測試電梯按某方向運行時，優(yōu)先響應(yīng)該運行方向的按鈕；測試初始時，轎箱位于一樓，按下二樓，三樓的上下按呼叫，和四樓的向下呼叫。按鍵順序可隨意。測試結(jié)果： . . . . 23 / 108表1-1 方向優(yōu)先測試 結(jié)論：系統(tǒng)在向上運行時候，優(yōu)先相應(yīng)各樓層的向上呼叫信號，不響應(yīng)向下的呼叫信號，向下運行時相反，符合設(shè)計要求。 5.2.2 距離優(yōu)先測試同一方向有多個按鈕呼叫時，優(yōu)先響應(yīng)最近的樓層。測試初始時，電梯位于任一層，如二樓。此時三樓和四樓分別向上呼叫。測試結(jié)果：先響應(yīng)三樓呼叫，再響應(yīng)四樓呼叫。結(jié)論：電梯具

55、有距離優(yōu)先響應(yīng)的功能，當(dāng)多層同方向呼叫，首先響應(yīng)距離當(dāng)前樓層較近的呼叫，符合系統(tǒng)設(shè)計要求。各按鈕呼叫時指示燈顯示正常，電梯響應(yīng)該按鈕的呼叫后，其指示燈應(yīng)自動熄滅。 5.2.3 綜合測試測試條件：電梯位于 1 樓，進(jìn)入三人，其中一人要到 3 樓，另兩人到 4 樓。電梯運行后，3 樓和 4 樓有人向上呼叫，3 樓有人向下呼叫到 1 樓。測試結(jié)果：表1-2 綜合測試 停止樓層 電梯方向 顯示2 上 2 樓上呼叫注銷3 上 3 樓上呼叫注銷4 上 4 樓下呼叫注銷3 下 3 樓下呼叫注銷2 下 2 樓下呼叫注銷停止樓層 電梯 方向顯示3 上 3 樓部和向上呼叫注銷，部 4 樓呼叫4 上 4 樓向上呼叫

56、注銷3 下 3 樓向下呼叫注銷，部 1 樓呼叫1 下 部 1 樓呼叫注銷. . . . 24 / 108測試結(jié)論：系統(tǒng)具有方向優(yōu)先、距離優(yōu)先的功能，基本模擬了實際電梯運行，完成題目設(shè)計指標(biāo)。 5.2.4 演示測試測試條件：按下電梯啟動按鍵，然后按下演示按鍵，當(dāng)電梯運行至五樓，第二次按下演示按鍵。測試結(jié)果：表1-3 演示測試測試結(jié)論：該測試比較完整的演示了電梯具有的性能，實現(xiàn)了多層呼叫請求的排序，對電梯進(jìn)行運動控制，同時測試了樓層以與運行信息顯示，指示燈狀態(tài)信息的變化，經(jīng)測試，電梯實現(xiàn)了系統(tǒng)要求。第六章 總結(jié)與展望經(jīng)過認(rèn)真的選擇和設(shè)計，最終完成了一個可以實現(xiàn)大部分功能的電梯控制系統(tǒng)。電梯系統(tǒng)為模

57、擬實用客運電梯系統(tǒng)的模擬實驗裝置。它能實現(xiàn)實際客運電梯系統(tǒng)的絕大部分功能，包括：門廳呼叫功能，轎廂選層功能，樓層實時顯示，電梯自動開關(guān)門功能，智能初始化功能，緊急停車功能。通過這次課程設(shè)計，受益匪淺，對單片機(jī)在實物中應(yīng)用的能力得到很大的提高，首先是對整個電梯系統(tǒng)硬件的設(shè)計，從剛開始選題到購買材料，都進(jìn)行了一番構(gòu)思。從搭建框架，搭建電梯廂對于現(xiàn)在工具條件來說這個都是個辣手的問題，然后到組裝各個模塊，在到畫電路圖，做板，在到調(diào)試程序.這個都是漫長的奮斗過程。不過從中我也學(xué)到了很多東西。從剛開始用 51 單片機(jī)調(diào)試樓層程序，到改成用停止樓層 電梯 方向顯示2 上 2 樓向上注銷3 上 3 樓向上注銷

58、4 上 4 樓向上注銷5 下 5 樓向下注銷4 下 4 樓向下注銷3 下 3 樓向下注銷2 下 2 樓向下注銷1 上 1 樓向上注銷. . . . 25 / 108atmega128 單片，中間遇到了很多了問題，剛開始在調(diào)試樓層程序時，從一樓到 5樓，逐層調(diào)試，先是調(diào)試電梯的外部部按鍵呼叫，然后，結(jié)合外部按鍵逐層調(diào)試，完成了初步的外結(jié)合。然后經(jīng)過 N 次的修改，最終完成了樓層的調(diào)試。我之所先用51 調(diào)試，因為自己比較熟悉 51 單片機(jī)，并且 keil 軟件功能相當(dāng)強(qiáng)大，比 ICCAVR軟件功能多點，就說在很多過 if 語句嵌套的情況下，假如在 keil 軟件下，可以輕易地找到每個大括號的配對，

59、而 iccavr 則不然，而本次電梯的樓層檢測程序中卻用到了很多的 if 語句嵌套，假如用 avr 編寫的話，那是個很麻煩的問題。當(dāng)編寫后大部分程序后，在改用 atmega128 單片機(jī)，在一開始用 atmega128 單片時，由于經(jīng)驗不足，一開始，熔絲位配置錯，單片只能用 A-E 口，而 G、F 口卻用不了，然后查資料才知道熔絲位配置錯，原來熔絲位也是單片的要害呀。再者在配置它的時鐘時，配置錯了，自己做的 2 片單片機(jī)都被鎖住了，怎么弄都不能下程序進(jìn)去，后來進(jìn)過差資料和問老師，用信號發(fā)生器，終于解開了鎖。其他的問題還遇到了很多，都是以前從來沒遇到過的，但在耐心請教老師銅須好，迎刃而解。不禁由

60、衷感嘆，電子知識，真是博大精深。我們隨時都要抱著一個學(xué)習(xí)的心態(tài)才可以在電子的海洋中暢游。雖然本電梯控制系統(tǒng)已能滿足基本的電梯運行要求，但仍有許多需要改進(jìn)的地方：（1）增加與微機(jī)通信的接口，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制，多臺電梯綜合控制由微機(jī)完成。（2）優(yōu)化電梯選向功能，使之隨客流量的變化而改變，達(dá)到高效運送乘客的目的。（3）需輸入密碼才能乘電梯到達(dá)特殊檔層功能，且響應(yīng)改樓層呼叫時不響應(yīng)其他樓層呼叫。（4）完善電梯各個模塊功能，如門控電機(jī)模塊，重力檢測模塊，電機(jī)調(diào)速驅(qū)動等系統(tǒng)，使電梯模型安全性更高，運行更加穩(wěn)定。我們相信，隨著科技的發(fā)展和更新，各種設(shè)備的控制器也在迅猛發(fā)展，以前的很多由 PLC 控制的工控設(shè)備已經(jīng)逐漸被單片機(jī)控制的工控設(shè)備代替，單片機(jī)將能夠更好的發(fā)揮其體積小，功能全、便于修改更新的優(yōu)點，成為將來