电子课程设计proteus 电梯扶梯设计方针 及电子版原件解析.docx
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电子课程设计proteus电梯扶梯设计方针及电子版原件解析
电子技术课程设计
题目：
模拟电梯显示控制系统设计
学院 计算机与通信工程学院
专业 通信工程
学号 20092153
姓名 张明月
指导老师 童峥嵘宫铭举
2012年5月
目录
摘要…………………………………………………………03
关键字……………………………………………………………03
前言……………………………………………………………03
一、protel内容简介………………………………………………04
二、控制系统组成及原理………………………………………05
三．AT89S52………………………………………………………06
四、设计步骤………………………………………………………07
五、程序编制和汇编………………………………………………07
六、仿真电路绘制和绑定…………………………………………13
七、原件中英文对照表……………………………………………17
八、仿真操作………………………………………………………18
九、结束语………………………………………………………25
十、心得体会……………………………………………………26
十一．课程设计评价………………………………………………27
十二．参考文献……………………………………………………28
后记……………………………………………………………28
摘要：
摘要：
介绍proteus软件的基础上，以电扶梯单片机控制实力来介绍如何采用proteus软件进行8051单片机应用系统仿真设计
关键词：
8051单片机应用系统proteus软件绑定仿真
前言
电子技术的应用范围非常广，随着社会的发展它已经渗透到人类生活的方方面面。
电子技术的课程设计是在校大学生将理论与实际联系的一个桥梁。
课程设计是针对某一理论课程的要求，对我们进行综合性实践训练的实践学习环节，它可以培养我们将课程中所学的理论知识与实践紧密结合，独立地解决实际问题的能力。
本课程设计题目是基于8051单片机的模拟电梯显示控制系统的仿真设计，设计原理基于8051单片机的基本理论，主要介绍了设计的工作过程和原理，特点是成本较低，电路易于实现。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，由于市场竞争日趋激烈，要求新产品的开发周期越来越短。
因此应运而生了单片机仿真技术。
PROTEUS软件是英国Labcenterelectronics公司研发的EDA工具软件。
它是一个集模拟电路、数字电路、模/数混合电路以及多种微控制器系统为一体的系统设计和仿真平台。
是目前同类软件中最先进、最完整的电子类仿真平台之一。
它真正实现了在计算机上完成从原理图、电路分析与仿真、单片机代码调试与仿真、系统测试与功能验证到PCB板生成的完整的电子产品研发过程。
在此次课程设计中，我选择了电梯扶梯的控制监控系统设计。
由于设计者的学识水平有限，加之时间仓促，作品不够完善，不足之处在所难免，敬请老师指导和改正。
一、PROTEUS软件简介
PROTEUS从1989年问世至今，经过了20多年的使用、完善，功能越来越强、性能越来越好。
运行PROTEUS软件，计算机需具够的配置、够的可用硬盘空间和足够的ROM空间。
已安装PROTEUS软件的桌面上会有
，双击该图标，出现工作界面如图一所示。
界面中包括；标题栏、下拉主菜单。
快捷按钮栏、标准工具栏、绘图工具箱、状态栏、选择元器件按钮、预览对象方位控制按钮、仿真操作按钮、预览窗口、电路原理图编辑窗口等。
图1proteus工作界面
二、控制系统组成及原理
电扶又称自动扶梯，其常见控制方法有继电器控制和可编程程序控制器（PLC）控制两种。
下面介绍一种采用AT89S52单片机组成的自动扶梯微机控制器，并用proteus软件进行仿真测试。
本控制器设有8个输入点和6个继电器输出点。
每路输入通道均有光电耦合器和斯密特触发器组成。
光电耦合器用作内外隔离，以提高抗干扰能力；耳机斯密特触发器用来消除开关抖动。
还设有LED（发光二级管），用来指示输入点的状态。
当外接输入开环闭合时LED亮，断开时则灭。
八个输入信号分别来自：
拽引机抱闸状态开关（sabo）；上端急停按钮（SBSTP-U）和下端急停按钮（SBSTP-D）;运行、检修状态开关（sa2）；扶手带信号（2个输入点）。
6个输出继电器分别用于控制：
上行接触器（kmu）；下行接触器（kmd）；星形启动接触器（kms）；三角形运行转换器（kmt）；抱闸接触器（kmb）；梯级照明接触器（kal）。
具体控制线路如图2所示。
图2电扶梯控制原理图
图二电路供电后，如果安全回路全部正常，则安全回路全部正常，则安全回路继电器（kc）吸合。
Sa2打在运行位置时，转动sbst，使扶梯上行或下行，kmb吸合；随后，kal，kmu或kmd和kms吸合。
约5s后，kms释放，kmt吸合，完成转换，扶梯进入正常运行状态。
在运行状态下，计算机随时都在对抱闸状态和扶手状态（sal闭合时）进行监视。
一旦有异常。
便马上使扶梯停止。
图二中各输入输出点与单片机引脚对应为：
Sahg1-----p1.0
Sahg2-----p1.1
Sa1-----p1.2
Up-----p1.3
Down-----p1.4
Serv-----p1.5
Kc-----p1.6
Sab0-----p1.7
Kal-----p3.0
Kmb-----p3.1
Kmt-----p3.2
Kms-----p3.3
Kmd-----p3.4
Kmu-----p3.5
三．AT89S52
AT89S52为ATMEL所生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flsah存储器。
AT89S52主要功能列举如下：
1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash
2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至12MHz）
3、内部程序存储器（ROM）为8KB
4、内部数据存储器（RAM）为256字节
5、32个可编程I/O口线
6、8个中断向量源
7、三个16位定时器/计数器
8、三级加密程序存储器
9、全双工UART串行通道
AT89S52引脚图：
四、设计步骤
设计步骤包括：
分析控制系统的组成和工作原理、程序编制和汇编、仿真电路绘制和绑定、仿真操作和设计总结。
五、程序编制和汇编
我们在进行应用程序设计中，充分利用了51系列单片机所特有的布尔处理器功能，使有关逻辑运算都在微处理机上圆满实现。
这样，简化了程序设计，加快了运算速度。
其中着重对扶梯的运行状态、抱闸状态和扶手带速度等信息进行随时监视。
当扶梯启动时，抱闸只有处在释放状态方能进行，否则不会启动。
而在正常运行过程中，抱闸一旦意外释放，扶梯便会立即停止。
当扶手带带速监视投入时，只有带速超出润允许范围，扶梯就会停止运行。
同样安全回路有异常时，扶梯也会停止。
依照上述要求，编制源程序如下
电扶梯单片机控制程序
sahg1bitp1.0
sahg2bitp1.1
sa2bitp1.2;扶手带监视
upbitp1.3
downbitp1.4
servbitp1.5
kcbitp1.6
brakbitp1.7
kalbitp3.0
kmbbitp3.1
kmtbitp3.2
kmsbitp3.3
kmdbitp3.4
kmubitp3.5
autobitp3.6
s_tbitp3.7
statubit2dh.0
midbit2dh.7
org0000h
ljmpstart
org0040h
start:
setbkal
setbkmt
setbkms
setbkmd
setbkmu
setbkmb
clrstatu
clrmid
main:
movc,kc;kc状态检测
lcalldelay
orlc,kc
jcstart
movc,statu;抱闸状态检测
anlc,/brak
movmid,c
movc,brak
anlc,/statu
orlc,mid
orlc,/serv
jncstart
movc,sahg1;扶手带状态检测
anlc,sahg2
orlc,sa2
jncstart
jbstatu,main
jnbserv,serv1
jnbup,oper1
jnbdown,oper2
jnbauto,tt
ljmpmain
serv1:
jnbup,d1
jnbdown,d2
jbsa2,d3
setbkmu
setbkmd
setbkms
setbkmt
setbkmb
ljmpmain
d1:
clrkmb;上行
jbbrak,d1
clrkmu
clrkms
ljmpmain
d2:
clrkmb;下行
jbbrak,d2
clrkmd
clrkms
ljmpmain
d3:
clrkal
setbkmu
setbkmd
setbkms
setbkmt
setbkmb
ljmpmain
oper1:
lcalldelay5ms
nop
clrkmb
jbbrak,oper1
clrkmu
nop
lcallst
setbstatu
ljmpmain
oper2:
lcalldelay5ms
nop
clrkmb
jbbrak,oper2
clrkmd
nop
lcallst
setbstatu
ljmpmain
tt:
lcalldelay
lcalldelay
lcalldelay
clrkmb
jbbrak,tt
clrkmu
lcallst
setbstatu
ljmpmain
delay5ms:
nop
nop
nop
ret
org0800h
st:
clrkms
clrkal
lcalldelay
lcalldelay
lcalldelay
setbkms
clrkmt
ret
org0a00h
delay:
movr2,#28h
leo:
nop
nop
nop
nop
djnzr2,leo
ret
end
源程序的汇编在KeilC中进行。
打开KeilC软件，新建“电扶梯”项目；再新建“电扶梯源程序”文件，将上面的程序录入；把该文件添加到“SourceGroup1”中；在“Project”菜单下“OptionsforTarget‘Target1’”中的“Output”和“Debug”两个标签页上进行设置，如图3所示；点编译按钮建立目标文件，得到“电扶梯.hex”文件[3]。
（a）Outup标签页
（b）Debug标签页
图3KeilC中设置
六、仿真电路绘制和绑定
为了观察清晰，绘制电路仿真时我省去了输入通道的光电耦合器和斯密特触发器，并把控制电路分成三个部分绘制。
第1部分是控制操作和控制输出界面，如图4（a）所示；第2部分为单片机基本系统，如图4（b）所示；第3部分是继电器接口部分，如图4（c）所示。
图4（a）控制操作和控制输出
图4（b）单片机基本系统
图4（c）继电器接口
仿真电路绘制完成后，用鼠标左键双击U1“AT89C52”添加目标程序。
点“ProgramFilm:
”右侧文本框内的文件夹图标，如图5所示
图5加载目标程序
七、原件中英文对照表
表1图4中元器件在库中位置
元器件
Calegorg
Sub-category
Results
开关
Switchs&Relays
Switch
switch
开关
Switchs&Relays
Switch
SW-POT-3
按钮
Switchs&Relays
Switch
button
8052CPU
MicroprocessorICs
8051Family
AT89C52
电源
Terminalsmode
power
接地
Terminalsmode
ground
晶体振荡器
Miscellaneous
ALL
CRYSTAL
电容
Capacitors
30p/
电阻
Resistors
0.6WMetalFilm
10k/2.2k/5.1k/300
电解电容
Capacitors
RadialElectrolytic
10u
发光二极管
Optpelectronics
LEDs
LED-RED
晶体管
Transistors
Bipolar
2N5401
二极管
Diodes
Switchs
1N4148
继电器
Switchs&Relays
Relays
G5c-14-DC5
八、仿真操作
在图6所示仿真工作界面上，将控制操作开关打在如图4（a）所示位置，再用鼠标左键单击下面仿真控制开关“运行”按钮进入仿真状态。
将开关“SBST”或“SAST”打到“P13”位置，扶梯上行起动；打在“P14”位置，扶梯下行起动。
当发光二极管发光时说明抱闸释放，此时用鼠标左键单击“SAB0”开关，使其闭合表示抱闸已释放。
电路进入Y→Δ转换，转换完成后进入正常运行状态，如图7所示；图中非黑色发光二极管表示该继电器吸合状态，黑色发光二极管表示该继电器在释放状态。
把“SBST”或“SAST”开关恢复到原位。
仿真操作流程及结果图如下所示:
图6仿真工作界面
图7（a）扶梯上行状态仿真步骤图
图7（b）扶梯上行状态仿真步骤图
图7（c）扶梯上行状态仿真步骤图
图7（d）扶梯上行状态仿真结果图
图7（e）扶梯下行状态仿真步骤图
图7（f）扶梯下行状态仿真步骤图
图7（g）扶梯下行状态仿真步骤图
图7（h）扶梯下行状态仿真结果图
要停止扶梯运行时，直接点击开关“KC”或“SAB0”即可。
要投用扶手带监视时，只要点“SAHG1”、“SAHG2”、“SA2”使其闭合，此时“SAHG1”或“SAHG2”中有一个断开，扶梯便停止运行。
九．结束语
英国Labcenterelectronics公司研发的EDA工具软件PROTEUS，确实是开发单片机应用系统进行代码调试与仿真、系统测试的良好平台。
Proteus为我们建立了完备的电子设计开发环境！
尤其重要的是ProteusLite可以完全免费（
十．心得体会
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。
因此对于我们来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。
回顾起此次单片机课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。
同时，设计让我感触很深。
使我对抽象的理论有了具体的认识。
我认为，在这学期的课程设计中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是，我们学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。
此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，对单片机汇编语言掌握得不好……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。
我认为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是，在课程设计时，我还学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。
要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。
不管怎样，这些都是一种锻炼，一种知识的积累，能力的提高。
完全可以把这个当作基础东西，只有掌握了这些最基础的，才可以更进一步，取得更好的成绩。
很少有人会一步登天吧。
永不言弃才是最重要的。
而且，这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。
相信以后我们会以更加积极地态度对待我们的学习、对待我们的生活。
我们的激情永远不会结束，相反，我们会更加努力，努力的去弥补自己的缺点，发展自己的优点，去充实自己，只有在了解了自己的长短之后，我们会更加珍惜拥有的，更加努力的去完善它，增进它。
只有不断的测试自己，挑战自己，才能拥有更多的成功和快乐！
tous,happinessequalssuccess!
快乐至上，享受过程，而不是结果！
认真对待每一个小问题，珍惜每一分一秒，学到最多的知识和方法，锻炼自己的能力，这个是我们在实时测量技术试验上学到的最重要的东西，也是以后都将受益匪浅的！
十一.课程设计评价
趣味性强，不仅锻炼能力，而且可以学到很多东西，在与老师和同学的交流过程中，互动学习，将知识融会贯通。
老师提出的革新非常的好，认为本次课程设计非常实用。
但是对于我们这些初学者来说，能够达到这个程度，相信也已经可以相当骄傲了！
再接再厉！
十二．参考文献
[1]陈玉红,陈洁.8051系列单片机仿真工具简介及应用[J].电子世界出版社
[2]《单片机系统设计与仿真—基于Proteus》，肖婧编著，北京航空航天大学出版社。
[3]单片机原理与应用及C51程序设计（第2版），谢维成编著，清华大学出版社。
后记
过而能改，善莫大焉。
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。
最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在同学的指导下，终于游逆而解。
在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！
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