單片機在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

石偉偉

摘 要 隨著大中型商超、高層建筑、生產(chǎn)廠房等建筑物的興起，電梯已經(jīng)成為這些建筑的重要運載工具，因此提升電梯控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)性、可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)成為人們研究的重要熱點，吸引了許多科研院校、研發(fā)企業(yè)的研發(fā)。本文詳細地描述了電梯控制系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀，重點闡述了單片機在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，為電梯研發(fā)和生產(chǎn)提供參考。

【關(guān)鍵詞】單片機 電梯控制系統(tǒng) CAN 微控制器

1 引言

隨著我國經(jīng)濟的改革和發(fā)展，人們的生活質(zhì)量越來越高，也促進了越來愈多的人口涌入城市，進而促進了高層住宅、大中型商超等建筑的興起，提高了人們住宿、購物的便捷性。電梯是高層住宅和商超的重要運載工具，可以運送人或物，為高層住宅的上下樓和商超逛街的人們提供快速通道，經(jīng)過多年的使用，電梯已經(jīng)得到了人們的研究和改進，尤其是電梯控制系統(tǒng)，已經(jīng)經(jīng)歷了繼電器控制、PLC控制、單片機控制等階段，其中繼電器控制系統(tǒng)存在可靠性差、控制方法不靈活、故障率高等問題，已經(jīng)被PLC和單片機控制系統(tǒng)所取代。

2 電梯控制系統(tǒng)功能分析與設(shè)計

電梯控制系統(tǒng)的主要作用是實現(xiàn)電梯門、轎廂的操作和管理，本文通過對韓國現(xiàn)代、奧的斯、永生公司等電梯研發(fā)公司的設(shè)計人員進行調(diào)研，歸納了電梯控制系統(tǒng)的主要功能包括七個方面，分別是電梯控制主板、門機控制系統(tǒng)、應(yīng)急電源裝置、語音播報控制板、信息顯示控制板、外部呼叫控制板、內(nèi)部呼叫控制板。

2.1 電梯控制主板

該功能是整個電梯控制系統(tǒng)的關(guān)鍵內(nèi)容，電梯控制系統(tǒng)采用先進的單片機技術(shù)進行設(shè)計和實現(xiàn)，并且可以采用CAN總線擴展各個I/O通信傳輸接口，這樣就可以執(zhí)行一個串行、并行通信功能，能夠控制電梯的內(nèi)部呼叫控制板、外部呼叫控制板等器件，滿足乘客乘用電梯業(yè)務(wù)的邏輯業(yè)務(wù)請求。

2.2 門機控制系統(tǒng)

門機控制系統(tǒng)可以接收內(nèi)外部呼叫板按鈕輸入信號，比如開門、關(guān)門、樓層等信號，并且將這些信號傳輸給主控板，主控板發(fā)出門機控制操作信號，實現(xiàn)電梯門的開關(guān)。

2.3 應(yīng)急電源裝置

應(yīng)急電源裝置可以在電梯停電時緊急啟動，這樣就可以實現(xiàn)電梯控制的安全運行，保證乘坐人的視野。

2.4 語音播報控制板

該功能可以實現(xiàn)電梯內(nèi)部語音聲音的輸入和輸出，這樣就可以實現(xiàn)電梯內(nèi)部聲音的控制，進一步實現(xiàn)語音的智能化控制。

2.5 信息顯示控制板

該功能可以將電梯的樓層信息、上下運行信息顯示在液晶板上，以便能夠為乘坐電梯的人們提供信息指示，更好的使用電梯。

2.6 外部呼叫控制板

外部呼叫控制板可以為人們提供電梯外部控制功能，這樣就可以實現(xiàn)電梯外部按鈕的輸入控制。

2.7 內(nèi)部呼叫控制板

電梯運行中，乘坐的人可以從內(nèi)部控制電梯上下行及開關(guān)門。

3 單片機在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用

單片機處理器是電梯控制系統(tǒng)的核心，為了提高電梯控制系統(tǒng)的可靠性、精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性，本文提出采用單片機為核心控制器，同時集成CPLD電路、CAN總線電路研發(fā)電梯控制系統(tǒng)，一個單片機完成電梯主控，一個單片機完成輔助操作功能。STC12C5A60S2單片機微處理器可以通過相關(guān)的引腳與CPLD進行相互的連接，并且相關(guān)的信號可以通過采用CPLD電路進行相關(guān)的信息處理，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⑻幚砥鳎@樣微處理器就可以讀取外部的相關(guān)存儲程序。P0.0-P0.3可以與相關(guān)的CAN總線電路進行連通，P0.4-P0.5也可以與相關(guān)的CAN總線電路進行有效的連接，當(dāng)微處理器接收到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息時，就可以接收到相關(guān)的數(shù)據(jù)內(nèi)容，CAN總線將會發(fā)送一個電磁脈沖信號給微處理器的中斷引腳P3.2和P3.3，并且能夠及時的提醒微處理器，對CAN總線電路上的相關(guān)數(shù)據(jù)進行有效的處理和分析。P1.0和P1.1這兩個引腳可以作為相關(guān)的232電路的信號引腳TX和RX，同時可以將相關(guān)的微處理器與用戶的相關(guān)連接進行處理和分析，實現(xiàn)微處理器之間的通信傳輸；P3.4就可以作為低壓檢測信號實現(xiàn)有效的連接。STC12C5A60S2單片機微處理器的電路如圖1所示。

4 結(jié)束語

單片機是電梯控制系統(tǒng)的主要核心部件，其可以利用最為先進的電梯工作算法，時刻掃描電梯的運行狀態(tài)，比如是否為目的樓層、開關(guān)門等，同時可以實現(xiàn)語音播報、面板顯示等輔助功能，進一步實現(xiàn)電梯的安全、穩(wěn)定、可靠運行。

參考文獻

[1]鞏玉濱，陳繼文，于復(fù)生，等.基于單片機的電梯控制仿真系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2011，20（11）：114-117.

[2]聶茹.基于單片機的電梯自動控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電子設(shè)計工程，2015，23（13）：117-120.

[3]連迅.基于AT89C51單片機的四層電梯自動控制系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子技術(shù)與軟件工程，2014，11（10）：262-262.