项目编号：mcuclub-315
实物链接：点击跳转
仿真链接：点击跳转
设计说明书链接：点击跳转
开题报告链接：点击跳转
答辩PPT:点击跳转
总字数：11800+
摘 要
随着社会的发展，城市的变苹，我国城市外来人口激增，高层邃筑成为城市邃设的一大标志。为了方便人们的出行和工作，高层恣筑设计引入了楼字自动化和智能化的科技，电梯成为高层途筑必备的运行工具。现如今，人们生活水平及生活质量的提高佼得其对电梯的性能及数量提出了更高的要求，所以加强和完菩电梯外观及自动化控制系统的设计成为当下高层建筑规划中的一个重要任务。
关键词：单片机；电梯；自动化控制系统
Abstract
With the development of society and the change of cities, the migrant population in China’s cities is surging, and the high-rise residential buildings have become a major symbol of the urban profound. In order to facilitate people’s travel and work, high-rise building design introduced building automation and intelligent technology, elevator has become a necessary operation tool for high-rise building. Nowadays, with the improvement of people’s living standard and quality of life, the performance and quantity of elevators have been put forward higher requirements, so strengthening and completing the design of elevator appearance and automatic control system has become an important task in the planning of high-rise buildings.
Keywords:single chip microcomputer; The elevator; Automatic control system
目录
摘 要
Abstract
第一章 引言
第二章 系统设计方案
第三章 硬件设计
第四章 系统程序设计
第五章 电梯控制系统仿真
第六章 实物制作与调试过程
6.1 电路焊接总图
第七章 结论
参考文献
致谢
第一章 引言
1.1 选题背景及实际意义
电梯是安装在建筑物内的一种交通工具，是为了满足人们对于垂直运输的需要而建立的。在现代社会，电梯就如同汽车、轮船一般不可或缺。有关资料显示，在美国，每年乘坐其它交通工具的人数约为80亿人次而乘坐电梯的人数达到540亿人次之多。如今，电梯的使用情况已成为衡量现代化发展程度的一种种标志，从某种意义上说，电梯也成为研究一个城市中居民生活状态的最完美空间。
电梯作为一种公共交通工具，安全性能显得尤为重要，因为只有安全运行才能够使乘客对电梯产生信任感。事实上，电梯的设计方面已采用了多种安全保护措施，据美国-家保险公司对电梯安全性的一项调查和计算显示，乘电梯要比走楼梯安全5倍。随着高层建筑的不断出现，人们对电梯系统的性能要求也越来越高，不单单是安全性，还包括舒适度等方面。从研究电梯交通系统的统计特性到研究电梯交通系统的动态特性，人们在电梯控制系统中利用了各种技术来提高系统的运行效率。
社会生产力的不断发展带动了人类文明的高速发展，特别是20 世纪70年代以后，高层建筑在世界范围内得到的迅猛发展，极大地促进了电梯技术的改良和革新。近半个世纪以来，电梯技术从原始的模型升降机发展到能满足人类需要的高级智能化电梯。
最初的电梯是由司机操作控制的，然而这样不但浪费人力还很浪费财力。于是，为了解决这个问题，便在旅馆和住宅楼里采用了简易的自动控制方式来控制电梯。它的优点是可以不利用人力便可自动记住呼梯信号以响应最先呼叫的乘客的需求，不过这种控制方式却无法同时记住多个呼梯信号，这就造成电梯的使用不方便、效率低于人力操作效率的缺点。为了解决这一问题，后来便出现了集选控制，该控制很好地解决了原先那种简易的自动控制不能记住多个呼梯信号的问题并且还具有能在运行方向上依次进行响应的特点。
电梯的拖动技术经历了直流电动机驱动到交流单速电动机驱动、交流双速电动机驱动、交流调速调压控制及后来的交流调速调频调压控制的几个阶段，这几个阶段的发展使电梯控制技术得以不断成熟。70年代，尤其从1973年开始，电梯控制柜的控制电路逐步从模拟电路向数字电路发展，数字技术的运用明显地提高了电梯运行的可靠性和精准度。80年代，随着大功率晶体管模块的问世及微机和数字调节模块的逐渐成熟，人们利用脉宽调节(PWM)技术来控制换流器以实现对电梯中交流电动机进行调压调频并达到线性调速的目的。自80年代中期，调压调频控制的电梯相继由美国奥的斯、日本三菱等公司开发出来并逐步推向市场到了90年代，调压调频拖动技术得到较快发展，其许多技术、经济指标明显优于其他电梯控制系统。
1.2 国内外发展历程
电梯是垂直运行的电梯（通常也简称为电梯）、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。据悉，中国的电梯数量由2001年底的28.5万台增至2009年底的突破120万台，8年内翻两番，中国已成为世界上电梯拥有量最大的国家。可见，电梯已成为现代生活中人们广泛使用的运输工具，而人们对电梯舒适性、安全性、高效性的不断追求也推动了电梯技术的提高。
很久之前，人们便开始使用一些原始的升降工具运送人和物。公元前1100年至1150年期间，我国古人发明了辘斩，它的原理是利用卷筒的回转运动以完成升降动作，从而增加物品提升的高度。公元前236年，希腊数学家阿基米德设计出一种人力驱动的卷筒式卷扬机，共造出三台，安装在妮罗宫殿里，人们把这三台卷扬机看作是现代电梯的鼻祖。英国科学家瓦特发明蒸汽机后，起重机装置便开始采用蒸汽为动力，紧随其后，威廉·汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯，液压的介质是水;在此期间，英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。在这些升降梯的基础上，一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术[7]。尽管如此，一个关键的安全问题却一直没有得以解决，因此被工业界普遍认可的升降机仍旧未出现，直到1854年，纽约举行的世界博览会上，一位名为伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯的美国人首次向人们展示了他的发明——世界上第1台安全升降机由此诞生。
随着经济的不断发展，我国生产的电梯在亚洲的年销售量己达Ⅰ万台，约占亚洲市场的1/50，同时国产电梯的技术水平以及产品质量也在稳步提高。自1985年参加了国际标准化组织ISO/TCI78以来，我国先后等同或等效地采用了一批国际标准以及先进国家标准8。标准的高起点促使我国电梯业在技术上处于有利位置，许多诸如无齿轮曳引机、无机房电梯、永磁同步拖动技术、远程监控技术等在国际上也是刚刚出现的新技术和新产品，在我国，已有许多企业可以生产了。国产电梯以其低成本，高质量的优势赢取了大量的国内外客户，为进军国际市场创造了有利的条件。
实际上，电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足要求的，因此，电梯控制系统应采用随机逻辑控制方式控制。目前电梯普遍采用两种控制方式:一种是以微机作为信号控制单元来完成电梯的信号采集、运行状态及其功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行等功能，其中拖动控制由变频器来完成;第二种则是用可编程控制器取代微机以实现信号集选控制的一种控制方式。
总之，对电梯的控制是一种较复杂的工程，随着当前单片机及其传感器的发展，使用单片机设计的电梯控制实用性越来越强，检测也越来越灵敏。
1.3 本论文研究目标与框架
综合分析三层电梯的控制需求,主要有以下几个动作:
1、通过主从机模拟电梯内机和外机部分，通过蓝牙进行通信
2、电梯内机通过3*4的矩阵键盘控制8个楼层和开门、关门、对讲功能
3、电梯内机通过两个四相步进电机模拟开门和升降过程
4、电梯内机通过HX711称重，超载后进行蜂鸣器报警
5、电梯内机通过数码管显示楼层数
6、电梯外机有16个楼层按键控制各楼层的上下，并有8个LED灯，指示电梯到达的楼层
本论文框架：
第一章主要是介绍本毕业设计题目的选题背景和实际意义，和目前国内外的发展现状，以及本论文设计的目标和设计的框图。
第二章主要介绍设计的整体理念，包括论文的设计思路及设计原理图、主要芯片的选择以及主要元器件选择。
第三章主要介绍硬件电路设计原理，包含了该设计整体电路的原理图，压力检测部分原理、数码管检测部分原理、步进电机模拟上下行部分原理、按键及其指示灯部分原理，将具体程序和电路图在附录中体现。
第四章主要介绍该设计的软件开发环境及软件设计流程，包含了软件的使用过程和总体软件设计流程、按键模式切换流程等等。
第五章主要介绍软硬件仿真过程，还介绍了仿真功能的具体的展示过程，将具体过程附上图文加以说明。
第六章主要是实物的焊接过程，主要是对第五章仿真对应功能的显示过程。也是对此次设计最后是否成功的检验。