电梯控制系统设计
长春职业技术学院电气自动化专业毕业论文
第一章 绪论
1.1 课题的主要研究内容及设计步骤
本课题的主要任务是完成一个电梯系统的调度模块,即根据每个楼层不同顾客的按键需求,让电梯做出合理的判断,正确高效地知道电梯完成各项载客任务。根据此任务,本课题需要研究的内容有:
1、根据系统的技术要求,进行系统硬件的总体方案设计;
2、学习单片机的相关知识,并且加以运用;
3、选择恰当的芯片,并对其内部协议有所掌握,便于应用。
4、研究C语言编程,并且规定电梯的工作规则,用C语言加以实现;
5、对软件和硬件进行调试,让其协调工作,完成指定任务。
结合以上内容,本课题的设计方案步骤如下:
关于硬件部分:
首先,对实际的电梯系统进行模拟,一般情况下,一个电梯应该具备相关按键、显示二极管、数码管等,由于这是一个调度模块,故没有设计具体的轿厢等机械部分。然后,结合这些实物,选择恰当的芯片,并分成若干模块,安排好各自之间的关系。由于其有诸多按键和显示环节,而单片机的I/O口管脚资源实在有限,故需要I/O口扩展,用以管理二极管;同时要有专门的按键控制芯片,从而便于按键管理。在此,我分别选择了82C55和8279芯片。接着,要完成电路图的设计,画出PCB板,焊接相关器件后进行硬件调试,看是否好用并加以适当的更正。
关于软件部分:
处于最底层的是对两个芯片的寄存器读写工作,完成后方可进行更高层的应用程序调试。为了使硬件简单化,我选择了模拟时序的方法读写寄存器,这比总线操作的方法节省了锁存器。然后是关于电梯调度时所遵循的原则作出规定,其必须基于高效与人性化两个原则。最后是使用C语言将规定程序
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化,以便电梯真正的运作。
当然,二者的关系并不是分离的,它们是相辅相成,硬件依据软件来验证,软件依据硬件来调试。经过一个个的发现问题、一个个的解决问题,最终做出完美的电梯调度模块。
1.2 课题的开发环境简介
1.2.1 电路图制作软件Altium designer 7.0
Altium Designer 7.0 不断通过为高速设计提供各种功能来提高用户生产力,这些功能包括交互式长度调整和 PCB 层片增强等功能。新增的库工具和各种新功能将 Altium Designer 提升成为统一的电子产品开发解决方案。这款最新的更新程序将进一步增强您的能力,让您能够在更短的“设计到制造”周期内生产更为尖端、更具创新性的电子产品。
Altium Designer 提供了唯一一款统一的应用方案,其综合电子产品一体化开发所需的所有必须技术和功能。Altium Designer 在单一设计环境中集成板级和FPGA系统设计、基于FPGA和分立处理器的嵌入式软件开发以及PCB版图设计、编辑和制造。并集成了现代设计数据管理功能,使得Altium Designer成为电子产品开发的完整解决方案-一个既满足当前,也满足未来开发需求的解决方案。
1.2.2 C51的程序开发软件Keil
单片机开发中除必要的硬件外,同样离不开软件,我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法,一种是手工汇编,另一种是机器汇编,目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码,用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51,随着单片机开发技术的不断发展,从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发,单片机的开发软件也在不断发展,Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件,这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。
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Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案,通过一个集成开发环境(uVision)将这些部份组合在一起。运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU,16MB或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的,如果你使用C语言编程,那么Keil几乎就是你的不二之选(目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件),即使不使用C语言而仅用汇编语言编程,其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
Keil C51 软件是众多单片机应用开发的优秀软件之一,它集编辑,编译,仿真于一体,支持汇编,PLM 语言和 C 语言的程序设计,界面友好,易学易用。
1.3 设计功能要求
本设计是为一八层电梯设计一调度系统,即使电梯能够合理高效地运行,完成各楼层顾客的接送任务。形象地说,就是要应对不同楼层顾客的不同需求,作出合理高效的判断,使所有顾客在整体运用时间最短的条件下将其运往各自的目的地。
这个设计的成品应该可以作为真实电梯的控制系统一样,遵守以下两个原则:一是高效性,二是人性化。而实际电梯所面临的情况无比复杂,故本设计的难点除了硬件上面外,还有对这些复杂的情况归类化,分为若干个基本情况,另外是 …… 此处隐藏:8953字,全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……