设计要求
1.电梯设置内外键,按下任一键,电梯控制系统响应;
2. 电梯楼层和升降状态通过数码管、LED灯实时显示;
3. 具有紧急停止和声光报警功能,保护乘客安危;
4. 使用步进电机模拟电梯升降,顺时转动为升,逆时为降;
5. 电梯无人时,默认停留在一楼;
系统概述
本系统以51单片机作为控制核心,实时读取电梯内外部操作按键,及时响应乘坐要求。数码管和LED指示灯,分别表示当前电梯所在楼层和升降状态;步进电机则模拟电梯运行过程,电机顺时针转动为升,逆时针为降。
同时,电梯内部设计有报警和紧急停止功能。在电梯运行过程中,按下报警键,报警灯闪烁,蜂鸣器鸣叫,电梯停止运行;按下启动键后,可解除报警,让电梯恢复运行。
当乘客按下紧急停止键后,电梯急停,数码管显示当前急停楼层,上行灯和下行灯均熄灭,表明电梯处于不可用状态。
电梯内部的启动键用于模拟电梯关门,在电梯内部按下要去的楼层后,再按下启动键,电梯才会开始运行。
系统框架
![系统框图.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/07/wKgaomX6gp-AYkHzAAB-o8uAGHE194.jpg)
Proteus仿真电路
![仿真电路图.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1D/wKgZomX6g8aAEVLbAAIB-EEd5H8473.jpg)
![电梯操作说明.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1D/wKgZomX6g9mAOFpgAAIS7Jo0nnk593.jpg)
原理图
![原理图.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/07/wKgaomX6hCqAcGdXAAIvJugDKwY369.jpg)
仿真分析
打开elevator.DSN仿真文件,双击单片机,加载位于C程序文件夹里的elevator.hex文件,运行仿真。结果如下,电梯停靠在1楼,绿色上行灯点亮,等待乘客乘坐。
![仿真1.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/07/wKgaomX6hD-AOVGEAAH4wCERPMA554.jpg)
假设4楼住户要到2楼,4楼住户在电梯外部按下“下”的按键后,电梯从1楼开始上升,上行灯点亮,步进电机顺时针转动,数码管依次显示楼层。
![仿真2.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1E/wKgZomX6hFOAMMJ6AAIEJXY7ycA247.jpg)
电梯到达4楼后,步进电机停止转动,数码管显示数字4,同时黄色下行灯点亮,表明电梯将开始下降;
![仿真3.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1E/wKgZomX6hGeALrXIAAIFEpOT8qw362.jpg)
4楼住户进入电梯,按下电梯内部按键2F后,再按下启动键(模拟电梯关门),电梯运行,步进电机逆时针转动。
![仿真4.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1E/wKgZomX6hIOANxrRAAIFx47m2SM466.jpg)
在电梯运行的任何时刻,按下电梯内部报警按键,红色LED报警灯闪烁,蜂鸣器鸣叫,电梯停止在当前楼层,步进电机也停止转动;
此时,按压启动键,即可解除警报,让电梯恢复运行;设计咨询,作者QQ:2327603104.
![仿真5.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/07/wKgaomX6hJSAKvpeAAIGKCL0mnY886.jpg)
出现意外情况时,按下紧急停止键后,电梯立即停止,数码管显示当前急停楼层,上行灯和下行灯都熄灭,表明电梯此时不可用,同时步进电机停转,此时只有重新运行系统才可解除急停。
![仿真6.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/07/wKgaomX6hKiALfJiAAI23tacOok975.jpg)
部分C代码
while(1)//主循环
{
outPress();//按下电梯外按钮
while(STOPCUR==1)//电梯在当前层,电梯不动,可以继续接受请求
{
outPress();
inPress();
}
if(inPress())//按下电梯内楼层按钮
{
while(START)//等待启动按键按下,电梯不动,可以继续接受请求
{
outPress();
inPress();
}
}
while(1)//电机运转循环
{
if(UP_req[1]==0&&UP_req[2]==0&&UP_req[3]==0&&
DOWN_req[2]==0&&DOWN_req[3]==0&&DOWN_req[4]==0)
{
break;//没有请求,跳出电机运转循环,电梯不动
}
if(FORREV)//上行
{
setUpLight();//上行灯亮
if(STOPCUR==1){break;}//
if(elevator())//往上到达某一层
{
if(CURFLR==4) {setDownLight();break;}//到达四楼
}
OUTPUT=(ucMotorDrvPuls&0x0f)|(P2&0xf0);
ucMotorDrvPuls=_crol_(ucMotorDrvPuls,1);
}
if(!FORREV)//下行
{
setDownLight();//下行灯亮
;
if(STOPCUR==1){break;}
if(elevator())//往下到达某一层
{
if(CURFLR==1) {setUpLight();break;}//到达一楼
}
OUTPUT=(ucMotorDrvPuls&0x0f)|(P2&0xf0);
ucMotorDrvPuls=_cror_(ucMotorDrvPuls,1);
}
outPress();//按下电梯外按钮
//if(inPress())//按下电梯内楼层按钮
//{ //设计咨询,作者QQ:2327603104.
// while(START)//等待启动按键按下
//{
// outPress();
inPress();//电梯运行时,内部按钮按下,无需按启动按钮
// }
//}
简易八层电梯设计
为给大家更多参考,附送另一套我设计的简易8层电梯控制系统,仿真电路如下。
![另一套设计仿真电路图.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/07/wKgaomX6hWaAO4r_AAIUixhwGjo678.jpg)
![八层电梯操作说明.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1E/wKgZomX6hhaAEUtAAAFre8zkuR4774.jpg)
八层电梯运行结果
按下电梯外部按键8F,模拟8层住户需要电梯,8F LED指示灯点亮,数码管从1到8依次显示,电梯上行箭头点亮。
![另一套仿真0.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6hjmAY2AfAAHzmZ1yyTU704.jpg)
电梯到达8楼后,上行箭头闪烁后熄灭,提示音哔两声,表示电梯到达8楼。
![另一套仿真1.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6hkuAdmOCAAH0242K4Es816.jpg)
假设8楼住户要去5楼,按下电梯内部按键5F,5F LED指示灯点亮,数码管从8到5依次显示,模拟电梯下行,同时下行箭头点亮。
![另一套仿真2.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6hl6AEGq7AAH2wdVk1gQ382.jpg)
电梯到达5楼后,5F LED指示灯熄灭,同样,下行箭头闪烁后熄灭,提示音哔两声,表示电梯到达5楼。
![另一套仿真3.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1E/wKgZomX6hm2AbpSCAAHvvwv8M9k150.jpg)
资源内容
(1)基于51单片机的四层电梯控制系统设计论文;
(2)Proteus仿真文件;
(3)C程序;
(4)原理图;
(5)Visio流程图;
(6)参考资料;
(7)元器件清单;
(8)简易八层电梯设计;
资源截图
![资源1.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6ho6AJ25OAAAgNf2CEp4087.jpg)
![资源2.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6hpGAfjOYAAAkiLxXQ8I684.jpg)
![资源3.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6hpWAYXNdAAAZ1ol798Q238.jpg)
![资源4.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C5/1E/wKgZomX6hpiAcmpyAABp08EIlf0173.jpg)
![资源5.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6hpuAMeYFAAA0D0bWG1U434.jpg)
![资源6.jpg](//file1.elecfans.com/web2/M00/C6/08/wKgaomX6hp6AN4xxAAA4ARIdGbw671.jpg)