基于MCS-51单片机的电梯模拟系统设计

文档字数：11899

一、题目：基于MCS-51单片机的电梯模拟系统设计
二、指导思想和目的要求：
  通过毕业设计，使学生对所学电子工艺、传感器知识、电机控制技术、模电、数电、等电子基础课程的基本知识加深理解，在所学51八位单片机的基础上，学习更高级十六位单片机的基本指令及基本结构，并将其与实际工程应用紧密结合起来，培养创新意识，增强分析问题解决问题能力，为尽快进入社会角色，熟悉相关开发工作流程，提高基本工作技能，为即将踏入社会奠定理论和实践基础。
 要求：认真复习有关基础理论和技术知识，查阅参考资料，参照下列设计思想，运用所学单片机知识独立设计电路、自行焊接、调试，直至预期结果方可。要求实现：
 1.  通电后，系统默认电梯轿厢停在一层。
 2.  如需上行，请按下所要到达楼层的上行呼叫按钮，轿厢显示开始上   行，所经楼层号用LED进行短时显示，到达，楼层号持续显示，直至轿厢被呼叫离开，并有蜂鸣器鸣叫以示到达。
 3.  当轿厢停留在中间楼层时，可实现上或下行呼叫，行进方向按呼叫顺序进行，如同时呼叫，则坚持先上行，后下行原则。
 4.  由LED指示轿厢行进的方向。
 5.  模拟楼层数要求五层及以上。
三、进度与要求：
 1．第一周～第三周  在工作中收集各种相关资料，给出系统整体设计方案。
 2．第四周～第五周  进行器件选型，并用PROTEL设计硬件原理图。
 3．第六周～第九周  针对系统具体功能进行编程调试。
 4．第十周～第十一周  整理并组织论文。
 6．第十二周～第十四周  完成修改稿，定稿，打印，交评阅。
 7．第十五周～第十六周  评阅与答辩
四、主要参考书及参考资料
 [1] 谢宜人主编,单片机实用技术问答, 北京人民邮电出版社 ;  2003
 [2] 靳达，单片机应用系统开发实例导航 , 北京人民邮电出版社 ; 2003
 [3] 流光斌等，单片机系统实用抗干扰技术，北京人民邮电出版社;2004
 [4] 余永权，ATMEL89系列单片机应用技术，北京航空航天大学出版社;2002
 [5] 陈瑾；智能小车运动控制系统的研究与实现[D]；东南大学硕士论文；2005年
 [6] 韦巍；智能控制技术[M]；北京：机械工业出版社；2000年
 [7] 蒋新松；机器人学导论[M]；辽宁科学技术出版社；2003年
 [8] 孙迪生，王炎；机器人控制技术；北京：机械工业出版社；1997年
 [9] 陈明荧，8051单片机课程设计实训教材，清华大学出版社;2003年
  [10] 蔡美琴等，MCS-51系列单片机系统及其应用，高等教育出版社;2004年

基于MCS-51单片机的电梯模拟系统设计摘  要

    电梯开始成为人们生活中不可缺少的一种便利工具。从乘客电梯、载货电梯再到观光电梯等，都为我们的生活带来巨大的改变。本设计通过设计一款简单电梯系统，进一步了解电梯的运行方式以及熟悉单片机的控制应用。
 本设计是利用AT89C51单片机控制的多层电梯模拟控制系统，硬件部分主要由单片机最小系统模块、电梯电路模块、电动机驱动模块、蜂鸣器模块等部分组成。软件部分使用C语言，利用中断方式来检测用户请求的按键信息，通过LED以及数码管作为显示系统。通过单片机控制外围设备，对单片机进行综合性应用。此外，利用单片机控制电梯有成本低、通用性强、灵活性大及易于实现复杂控制等优点。
 
关键字：单片机AT89C51，电梯控制系统，蜂鸣器。
  
 
 ABSTRACT
 
 ...

KEY WORDS: Single chip AT89C51,elevator control system,buzzer
 
基于MCS-51单片机的电梯模拟系统设计目录

第一章 绪论 1
1.1 题目背景 1
1.2 本课题研究的主要内容 1
第二章 总体设计方案 2
2.1 系统整体框图 2
2.2 设计用到的主要元器件 2
2.4系统涉及到的开发工具 4
2.4.1 KEIL C 4
2.4.2  PROTEUS 5
第三章 系统各功能模块电路及仿真 7
3.1 系统主控芯片AT89C51 7
3.2  AT89C51单片机定时器 11
3.2.1 定时器的结构及工作原理 11
3.2.2 定时器的工作方式 11
3.3 单片机最小系统电路设计 12
3.3.1 晶振电路设计 12
3.3.2 复位电路设计 12
3.4 直流电动机电路设计 13
3.4.1 电机驱动模块 14
3.4.2  电机开关控制模块 15
3.5 楼层显示模块电路设计 15
3.6 轿厢升降方向指示电路设计 16
3.7 楼层呼叫按键电路设计 17
第四章 软件程序设计 18
4.1 C51编程语言 18
4.2 系统软件总流程 18
4.2.1总程序流程图 18
4.2.2 总程序概述 20
4.3 七段码驱动程序 21
4.4 直流电机驱动程序 22
4.5 按键扫描程序设计 24
4.6电梯调度算法 25
第五章 系统调试及仿真 28
5.1  系统仿真截图 28
5.1.1 电梯默认停止楼层 28
5.1.2 电梯实现五楼上行过程截图 29
5.1.3 电梯实现二楼下行呼叫 33
5.1.4 电机正转 34
5.1.5 电机反转 34
5.2 设计过程中遇到的问题及解决 34
参考文献 36
致谢 37
基于MCS-51单片机的电梯模拟系统设计毕业设计小结 38
附录 39
附录一  程序源代码： 39
附录二  电路图 43
附录三 元器件清单 44