單片機(jī)在電梯控制中的應(yīng)用

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)作為一種集成電路芯片在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用，本文探討了電梯控制中單片機(jī)的應(yīng)用，介紹了載客電梯的運(yùn)行原理，然后重點(diǎn)分析了基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以4層電梯的控制運(yùn)行為例進(jìn)行了模擬分析，并對(duì)相關(guān)的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；電梯控制；應(yīng)用

單片機(jī)具有價(jià)格低、體積小、運(yùn)算速度快、功能豐富等優(yōu)點(diǎn)，是電梯控制系統(tǒng)選中比較理想的控制系統(tǒng)，電梯的控制主要包括選層、啟動(dòng)、換速、平層、停車等內(nèi)容和環(huán)節(jié)，其中選層是電梯控制中比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)。單片機(jī)控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)比較在電梯控制中不需要通過(guò)配備大量的中間繼電器作為選層電路的選層器作為控制設(shè)備，這就避免了由于設(shè)備過(guò)多造成的電梯運(yùn)行檢修困難、維護(hù)不便、成本高等問(wèn)題，使用單片機(jī)進(jìn)行電梯控制，可以大幅度地減少外圍設(shè)備的接口芯片，同時(shí)還可以獲得更高的可靠性。

1 載客電梯的運(yùn)行原理

等候電梯的人員通過(guò)選層按鈕發(fā)出呼叫電梯信號(hào)、觸發(fā)電梯控制系統(tǒng)，在頂層和底層只設(shè)置一個(gè)呼叫電梯的按鈕，底層為上行按鈕，頂層為下行按鈕，中間樓層分別設(shè)置上行按鈕和下行按鈕2個(gè)按鈕，電梯內(nèi)的乘客根據(jù)樓層按鈕選擇想要停梯的樓層，他們發(fā)出的信號(hào)定義為內(nèi)選信號(hào)，在電梯運(yùn)行前電梯門和各樓層的門保持關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)門指令可以是定時(shí)方式，也可以是由電梯內(nèi)乘客觸發(fā)關(guān)門按鈕發(fā)出，在任何兩個(gè)樓層之間設(shè)置有加速或減速控制裝置，當(dāng)乘客要求在下一樓層停車時(shí)，則減速控制裝置啟動(dòng)，否則就不采取任何措施穿越該樓層。電梯運(yùn)行時(shí)對(duì)于呼叫電梯的觸發(fā)信號(hào)采取順向停車、反向記憶的方式處理，即順向信號(hào)停車、允許乘客上下出入，反向信號(hào)再完成本次任務(wù)后再執(zhí)行反向信號(hào)指示，電梯在到達(dá)最高層和最底層后能夠自動(dòng)改變運(yùn)行方向，如果電梯運(yùn)行中出現(xiàn)順向、反向并存的電梯呼叫信號(hào)，那么優(yōu)先執(zhí)行原來(lái)方向的信號(hào)指令，并且在運(yùn)行中隨時(shí)輸出運(yùn)行方向和所在位置等信息。在電梯運(yùn)行中如果出現(xiàn)故障需要緊急停車時(shí)，應(yīng)該立即停車并采取相應(yīng)的處理方式。

2 基于單片機(jī)的電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)化與設(shè)計(jì)

2.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

要想電梯運(yùn)行得富有效率，需要反復(fù)的調(diào)用電梯位置信息（ASK1）和電梯請(qǐng)求信息（ASK2），考慮到這種調(diào)用的反復(fù)性，放棄了使用DPTR指針的自加功能，選擇使用外部存儲(chǔ)器的變址尋址方式，這樣可以保證設(shè)置的正確性以及程序循環(huán)執(zhí)行的效率，方便了對(duì)地址和操作的判斷。對(duì)電梯關(guān)門條件的判斷，在程序設(shè)計(jì)上選擇使用1減去表示狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)后在進(jìn)行邏輯運(yùn)算，即當(dāng)電梯運(yùn)行到可以開(kāi)門的樓層并且有開(kāi)門請(qǐng)求信號(hào)觸發(fā)時(shí)，才執(zhí)行開(kāi)門程序，在電梯經(jīng)過(guò)控制點(diǎn)時(shí)，對(duì)電梯是否需要相鄰的樓層停車進(jìn)行判斷，以決定是否需要啟動(dòng)加速或減速程序，需要時(shí)單片機(jī)就相應(yīng)的輸出加速信號(hào)或減速信號(hào)，在實(shí)際的電梯控制中，可以將單片機(jī)輸出的加速減速信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)高速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)的信號(hào)，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不需要在該層停車?yán)^續(xù)通過(guò)，低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要為在該層停車做準(zhǔn)備。

2.2 關(guān)于方案的相關(guān)說(shuō)明

以4層電梯系統(tǒng)的運(yùn)行控制系統(tǒng)為例進(jìn)行模擬，如果實(shí)際需要更多樓層可以在此基礎(chǔ)上對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定和修改以進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展。

在外部存儲(chǔ)器中從6000H到6009H依次存儲(chǔ)電梯的內(nèi)外部請(qǐng)求信息數(shù)據(jù)，并設(shè)定選中信號(hào)狀態(tài)碼為#00H，未選中時(shí)的信號(hào)狀態(tài)碼為#01H，在6010H到6016H中有一個(gè)信號(hào)狀態(tài)碼為#00H，在內(nèi)部存儲(chǔ)器中從50H到53H存儲(chǔ)電梯運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

電梯控制的流程為：初始化開(kāi)始，判斷電梯是否停在1樓，如果不在1樓，執(zhí)行查詢程序，如果在1樓，對(duì)其是否已經(jīng)存在上行呼叫進(jìn)行判斷，如果沒(méi)有存在上行呼叫，執(zhí)行查詢程序，如果存在上行呼叫，就關(guān)閉電梯門或定時(shí)關(guān)閉，然后輸出關(guān)門信號(hào)，啟動(dòng)上行，然后判斷是否到達(dá)減速控制點(diǎn)，如果沒(méi)有達(dá)到就啟動(dòng)查詢，如果到達(dá)減速控制點(diǎn)，就輸出減速控制指令，然后對(duì)是否達(dá)到指定樓層進(jìn)行判斷，沒(méi)有到達(dá)，就啟動(dòng)查詢，到達(dá)就停車，然后繼續(xù)循環(huán)往復(fù)執(zhí)行。

50H表示電梯的運(yùn)行狀態(tài)，電梯處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)為#01H，電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)為#00H，51H表示電梯的運(yùn)行方向，電梯向上運(yùn)行時(shí)為#01H，電梯向下運(yùn)行時(shí)為#00H，52H表示電梯門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，如果電梯處于開(kāi)門狀態(tài)或進(jìn)行開(kāi)門操作時(shí)為#01H，電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)或關(guān)門操作時(shí)為#00H，53H表示電梯處于加速運(yùn)行或減速運(yùn)行的狀態(tài)，電梯加速運(yùn)行時(shí)為#01H，電梯減速運(yùn)行時(shí)為#00H。1-4樓電梯內(nèi)乘客觸發(fā)的內(nèi)選信號(hào)用1C-4C表示，1-3樓電梯外等待乘客觸發(fā)的上行信號(hào)用1U-3U表示，2-4樓電梯外等待乘客觸發(fā)的下行信號(hào)用2D-4D表示，1-4樓的狀態(tài)控制點(diǎn)用P1-P4表示，1-2樓、2-3樓、3-4樓之間的狀態(tài)控制點(diǎn)分別用P12、P23、P34表示。

3 結(jié)語(yǔ)

將單片機(jī)應(yīng)用到電梯控制中，可以取得與其他控制方式相對(duì)的比較優(yōu)勢(shì)，單片機(jī)作為一種集成電路芯片用在電梯控制系統(tǒng)中可以使控制設(shè)備維修方便、快捷、成本低、占用空間小，本文對(duì)電梯控制系統(tǒng)中單片機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行了介紹，將電梯控制中單片機(jī)的不同應(yīng)用模式視為不同樓層的請(qǐng)求，可以顯著地提高電梯的運(yùn)行效率。

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作者簡(jiǎn)介：

李證（1981-），男，山東兗州人，大學(xué)本科，初級(jí)職稱，研究方向：自動(dòng)化。