模擬電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

韓振花

摘要：單片機(jī)目前已經(jīng)應(yīng)用到社會的各個(gè)領(lǐng)域，包括汽車的導(dǎo)航裝置，各種控制儀器，自動化生產(chǎn)工程中的數(shù)據(jù)監(jiān)控、處理、控制、管理，家用電器的控制，醫(yī)療設(shè)備的智能控制等。本文設(shè)計(jì)的電梯模擬控制系統(tǒng)，控制芯片為STC89C52單片機(jī)，通過軟件編程實(shí)現(xiàn)電梯控制。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了簡易電梯系統(tǒng)的基本功能，樓層選擇通過按鍵實(shí)現(xiàn)，樓層顯示通過數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)，電梯指示方向由LED燈實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)使用C語言編程，研發(fā)周期短，移植性強(qiáng)，功能強(qiáng)大。

關(guān)鍵詞：單片機(jī);模擬電梯控制系統(tǒng);數(shù)碼管;蜂鳴器

1引言

電梯給我們的工作生活提供了便利，電梯是高層樓宇不可缺少的垂直運(yùn)輸交通工具。目前，市場上電梯控制系統(tǒng)大部分采用PLC控制或繼電器控制，缺點(diǎn)為成本高、三相供電等。本設(shè)計(jì)以單片機(jī)為核心，外接輔助硬件電路，電梯的信號由單片機(jī)程序進(jìn)行檢測和控制，優(yōu)點(diǎn)成本低、通用性強(qiáng)、靈活性好、易于擴(kuò)展等。

2系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)使用STC89C52作為控制芯片，1位數(shù)碼管顯示樓層，蜂鳴器電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警，8個(gè)按鍵模擬電梯按鍵，LED指示燈模擬電梯運(yùn)行方向，電源電路提供系統(tǒng)所需電源。

2.1蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)

蜂鳴器采用直流電壓供電，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用蜂鳴器作發(fā)聲器件。本設(shè)計(jì)的報(bào)警電路采用5V有源蜂鳴器，使用三極管9012來驅(qū)動。單片機(jī)控制引腳為低電平時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警，否則不發(fā)聲，通過調(diào)整單片機(jī)引腳方波輸出脈沖控制蜂鳴器的鳴叫。

2.2上升下降箭頭指示燈電路設(shè)計(jì)

圖1 上升下降箭頭指示燈原理圖

發(fā)光二極管，能夠把電能轉(zhuǎn)化為光能。在電路中，使用限流電阻保護(hù)LED燈。單片機(jī)控制引腳輸出低電平時(shí)，LED燈亮，否則，LED燈不亮。在本設(shè)計(jì)中通過LED燈串并聯(lián)模擬電梯箭頭燈。上升時(shí)，P21、P22輸出高電平;下降時(shí)，P22、P20輸出低電平;P21、P22、P20輸出高電平，LED燈都不亮，不顯示圖形。其電路圖如圖1所示。

2.3按鍵電路設(shè)計(jì)

在本設(shè)計(jì)中，將按鍵作為模擬電梯的輸入，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。按鍵未按下時(shí)，單片機(jī)對應(yīng)引腳為高電平，按鍵按下時(shí)，單片機(jī)對應(yīng)引腳為低電平，完成系統(tǒng)的手動輸入。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)采用C語言編寫程序，程序更易讀、移植性更好。系統(tǒng)運(yùn)行流程圖如圖2所示。

圖2 主程序流程圖

結(jié)語

本設(shè)計(jì)使用單片機(jī)作為控制芯片，根據(jù)不同樓層按鍵的呼叫，實(shí)現(xiàn)電梯上行、下行的正常運(yùn)行，并將樓層號顯示在數(shù)碼管上。如遇到異常情況，系統(tǒng)會通過蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警。本設(shè)計(jì)可進(jìn)行改進(jìn)，以適用于高樓層建筑，實(shí)現(xiàn)電梯智能控制。

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（淄博職業(yè)學(xué)院電子電氣工程學(xué)院?山東淄博?255314）