智能电梯控制系统课程设计报告Word文档下载推荐.docx
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MCU采用一个单片机控制所有的按键、数码管显示、电动机的转动、传感器的输出信号等等，并对以上所有信号进行处理。
单片机技术目前较为成熟，自身资源丰富，硬件设计简单，成本低，可靠性高，结合软件完全可以实现电梯运行状况的简单模拟。
故采用本方案。
3系统组成框图
根据层次化设计理论，该设计问题自顶向下可分为单片机最小系统模块、开关控制模块、电机驱动模块、报警模块，显示模块等。
本次设计是采用开关控制实现上下到指定楼层，通过电机转动带动电梯箱上下运动，到达指定楼层。
显示模块是显示电梯箱此时运动的楼层和所有呼叫的楼层，报警模块具有楼层到达的提示功能。
框图如图2-1所示:
图2-1智能电梯控制系统框图
4单元电路设计
1.1.14.1单片机最小系统模块
单片机最小系统包括主芯片，复位电路和晶振脉冲产生电路。
使用12MHz外部晶振，与30Pf电容并联，产生1/12us的脉冲信号作为单片机的“心脏”部分。
复位电路是开关与10uf电容并联组成的上电自动复位电路，在RST端为高电平时单片机清零，也即开关按下会产生清零信号。
最小系统模块如图2-2
图2-2最小系统框图
1.1.24.2开关控制模块
开关控制模块，按键与I/O连接电梯，写键盘代码时运用按键扫描，确定任务，呼叫和所要到达的楼层及系统的控制，开关控制图如2-3：
图2-3开关控制
4.3电机驱动模块
电机驱动采用ULN2003A环形计数分配器驱动完成。
本次设计采用步进电机，目的是方便智能控制，可实现调速功能。
电机使用的是二相步进电机，由于仅用来实验，所以电机采用5V电源供电即可，实际中必须使用大电压来供电方能带动重物（人等）。
图2-4步进电机驱动模块
1.1.34.4数码管译码驱动模块
为节省单片机的I/O的使用，采用CD4511译码驱动。
程序经由单片机的P1.1、P1.2、P1.7端口输入到CD4511的A、B、C三输入端口，经过译码器的译码驱动数码管显示当前楼层状态。
数码管译码驱动如图2-5:
图2-5数码管译码驱动
1.1.44.5报警模块
本设计采用C9012三极管驱动蜂鸣器。
因为三极管是PNP，当PO口送高电平时，三极管处于截止状态，三极管Vce电压约为VCC，蜂鸣器只有很少电流流过，没法驱动其发声。
当PO口送低电平时，三极管处于饱和导通状态，三极管Vce约为0.3V，蜂鸣器有较大电流流过，能驱动其报警发声。
图2-6蜂鸣器报警模块
1.1.54.6总体电路图
图2-7总体电路图
5软件流程图以及任务描述
停止、等待、上和下。
电梯初始状态为停止状态。
当停止/启动按键长按，电梯转为等待状态，响应相应电梯楼层数按键。
若开门键先按，电梯开门，等待选择楼层数，不响应当前楼层数。
电梯等待一定时间，自动关门。
若长时间不选择楼层数，电梯将自动运行到1层。
当电梯处于1层时，若停止/启动按键按下，电梯先开门，等待一定时间，再关门，电梯转为停止状态。
电梯上下行任务处理，电梯处于等待或运行状态
（1）电梯处于等待状态。
只有一个楼层数响应，不响应当前楼层按键。
当电梯当前楼层数小于按键值，电梯转为上运行状态，否则转为下运行状态。
运行当中，响应相应的电梯楼层按键，并锁存。
电梯每运行一层，锁存值清零，更行电梯楼层数。
（2）电梯处于等待状态，电梯当前楼层上下层都有按键响应时，优先执行电梯当前状态任务，直到当前状态无响应按键，转为另一状态，并到达相应楼层。
图2-8软件流程图
6调试过程
在编程方面，主要面临的问题是电梯的逻辑，通过软件仿真能够快速方便地解决硬件调试问题。
比如，智能电梯使用步进电机带动楼层运动，并通过LCD1602液晶显示电梯相应信息，所以电梯控制编程要与电机控制和电梯逻辑相符合。
在进行电梯逻辑控制时，使用软件仿真，极大的简化了软件编程调试。
在硬件方面，液晶和蜂鸣器供电没有接上拉电阻容易导致液晶显示紊乱。
最主要的问题出现在电梯运行的逻辑方面。
比如，电梯运行到三楼，同时一楼和四楼有人按下，电梯该往上还是往下运行。
通过逐个击破，找出电梯逻辑运行问题。
在步进电机的控制方面，刚开始使用四拍，我们发现步进电机转动非常慢，进而我们用八拍的做了改善，且使用定时器中断，让步进脉冲间隔减短，步进电机的
速度才最终得到了提升。
7元件清单
表2-2元件清单
元件名称
元件属性
数量
89C52
微控制器
1
晶振
12MHz
数码管
LMAS056
5
瓷片电容
30pF
2
电解电容
10uF
电阻
470Ω
200
1K
13
二极管LED
3
按键
蜂鸣器
三极管
9012
步进电机
ULN2003A
译码器
CD4511
8总结
软件仿真是完全理想的状态，在进行硬件调试中，发现电机转动慢以及蜂鸣器蜂鸣导致数码管显示乱码问题。
针对问题，经过查询步进电机相关资料，采用半步八拍驱动时序，定时器中断时间减为毫秒级，增加步进脉冲，问题得以解决。
对于液晶显示乱码，在软件调试过程中，发现只要蜂鸣器蜂鸣，数码管便开始乱码。
蜂鸣器驱动电路采用译码管驱动蜂鸣，在进行蜂鸣的瞬间，电流激增，导致数码控制端信号异常，从而显示乱码。
商量之后，我们决定增加限流电阻。
蜂鸣器蜂鸣声音稍微降低，数码管显示正常，问题得以解决。
9参考文献
[1]《IAR使用指南》．广州周立功单片机发展有限公司．
[2]张齐，杜群贵著.单片机应用系统设计技术.电力工业出版社,2007.
[3]王蔚林.电梯智能控制系统的研究.上海交通大学,2005.
[4]梁延东.电梯控制技术.中国建筑出版社,2007.
[5]史敬.步进电动机伺服控制技术.科学出版社,2007.
[6]肖红兵.跟我学用单片机.北京航空航天大学出版社,2002.
[7]何立民.单片机高级教程.北京航空航天大学出版社,2001.
[8]赵晓安.MCS-51单片机原理及应用.天津大学出版社,2001.
附录2个人总结
个人总结王宝成03
在有条不紊的时间安排的情况下，我们三个人最终成功地完成了我们的智能电梯控制系统设计并顺利完成最终答辩。
完成当前的任务是一方面，我们更在意的是三个星期的团队和合作。
课程设计刚开始，先是选题目。
我和队友的意见有点分歧。
我们便在图书馆翻阅了相应资料，估计了大概的经费，考虑了可行性，权衡各方面，并最终确定电脑鼠和智能电梯。
信心满满地开始我们的三个星期课程设计之旅时，我们却不知随之而来的问题比我们想象的要多。
仅仅是一项课程设计，两个设计作品，三个人，然而它确实是非常需要耐心和精力。
三个星期之后，我明白了课程设计对我来说的意义，它不仅仅是让我们把所学的理论知识和实践相结合起来，提高自己的实际动手能力和独立思考能力，更重要的是同学间的团结。
另外，我们花的时间越多，相信我们得到的也会更多。
比如在电梯上，我们花费了大半的时间，最后我们也是对它比较满意，无论是从运行还是创新上。
在课程设计的过程中，我主要负责的是硬件焊接和调试方面。
在硬件方面，数码管和蜂鸣器供电没有接上拉电阻容易导致数码管显示紊乱。
在步进电机的控制方面，刚开始使用四拍，我们发现步进电机转动非常慢，进而我们用八拍的做了改善，且使用定时器中断，让步进脉冲间隔减短，步进电机的速度才最终得到了提升。
经过一系列的调整之后，配合队友的程序，我们把电梯的运行终于调到了一个正常的运行状态。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。
我个人在这次课程设计的过程中除了主要负责硬件方面，也在和队友的一块调试电路的过程中学到了一些软件编程。
有时队友的程序无法和我的硬件无法兼容时，我们便一块讨论问题的所在，些许是因为他的编程，些许是因为我的硬件。
熟能生巧。
当时刚接触专业的时候，我也是经常自己反复研究一段编程，并在其基础上进行修改以达到自己所要的要求。
渐渐地，对于一些基本的电路，我便能熟练焊接并进行调试。
我觉得作为电子专业的学生，单片机的课程设计是很有意义。
更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。
自己对于单片机的精通还有一定的距离，很多基础的东西都还没有很好的掌握，觉得很难，也没有很有效的办法通过自身去理解，但是靠着几个礼拜的学习，加上队友的帮助和讲解，我渐渐对单片机有了自己的主动学习并逐步从基础慢慢开始弄懂它。
对我而言，这个收获是很有帮助的。
课程设计反映的是一个从理论到实际应用的过程，但是更远一点可以联系到以后毕业之后从学校转到踏上社会的一个过程。
小组人员的配合，相处，以及自身的动脑和努力，都是以后工作中需要的。
以上是我的三周感受，但是我觉着我学到的远比这些多。
个人总结张丽娟19
为期三周的课程设计已经进入尾声，同学们也都在为各自的作品准备最终的答辩。
三个星期的日子，有甜有苦，有笑有怒。
我们这三周更多的是因为共同努力奋斗所结的深厚友谊总结。
三周的课程设计也让我知道了，实践是检验真理的唯一标准。
理论知识再了解，但一动起手来就不知所措了。
从最初选题到确定方案到软件编程，硬件焊接调试，理论上可以一带而过的知识在实践上却花费了我们两个星期的时间。
俗话说，千里之行始于足下。
，我们还记得在做智能电梯的过程中，当初选题时候，几个人在图书馆在小树林争得面红耳赤;
还记得，确定了方案之后，我们围一块讨论原理图设计的情景；
还记得，焊接的时候，因为原理图一点点改动，焊接者无奈修改的表情；
还记得，调试的时候，一遍遍烧程序，一遍遍运行电梯的耐心。
还记得的场景有很多，是三个星期一块走过来的片段，也不枉费三个星期来的成果。
初学单片机的时候，总觉着专业课比较乏味。
但在这次课程设计后我发现自己在一点一滴的努力中对单片机的兴趣逐渐增加。
这次我们的电梯是以AT89C52作最小单片机系统控制外部模块去实现电梯的模拟运行，包括数码管显示模块，蜂鸣器模块，电机驱动模块，按键模块等。
硬件构成看似简单，队友的完美焊接却也花费两天的功夫，其中还包括突发情况，比如因为蜂鸣器声音不够清脆，我们决定替换已经焊接好的电阻。
软件编程的奥妙则更是妙不可言。
我们选择的是四层电梯，队友则用了一个多星期巧妙地编出了简单而又实用的程序。
后期报告处理工作，我则在问他们电路的学习过程中得到了很大的完善。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．
在这三周的日子里，同学的陪伴，老师的辅导也是我们所要感谢的。
班级集体买元器件的时候因为不巧合，我们组里的一些模块没有及时到位，当时多亏了同学的提供，我们才能让调试得以顺利进行。
在前期的时候，老师们也让我们先讲解各自的方案，然后耐心地为我们解析其中的可能出现的问题及解决方案。
老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；
老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。
三周恍然即逝，就像大学时光一样。
所以，我会特别珍惜这三周里的点滴，笑容，无奈，汗水都是珍贵。
我也很感谢组里的两位成员给我的帮助，他们让我明白了团队合作的无限潜力。
个人总结张盼盼22
作为一名电子专业的大四学生，我觉得做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。
在已经度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。
我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实际能力？
如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？
我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。
我们做课程设计的过程，也是我们和老师和同学沟通的一个过程。
在一定的程度上，我觉着学校安排课程设计的意义更在于培养同学之间的团结精神以及协调能力
在课程设计初期，查阅大量的设计资料是很必需的。
为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。
我们是在做单片机课程设计，我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是幻想，永远无法升级为设计。
在课程设计的过程中，我主要负责的是智能电梯论文方面。
毫无疑问，这不是一个短期的工程。
其中难免遇到一些问题，幸好有老师和同学的及时帮助，最终才得以理解以及完善。
比如，智能电梯使用步进电机带动楼层运动，并通过数码管显示电梯相应信息，所以电梯控制编程要与电机控制和电梯逻辑相符合。
当电梯逻辑基本达到预想效果后，进行硬件调试。
针对问题，我和队友便逐个分析。
经过查询步进电机相关资料，采用半步八拍驱动时序，定时器中断时间减为毫秒级，增加步进脉冲，问题得以解决。
数码管显示乱码经过采用了2个方法解决：
软件调试和硬件电路排错。
在软件调试过程中，发现只要蜂鸣器蜂鸣，数码管便开始乱码。
根据以往调试电路的经验，队友指出蜂鸣器驱动电路不合理。
蜂鸣器驱动电路采用三极管放大驱动蜂鸣，在进行蜂鸣的瞬间，电流激增，导致数码管控制端信号异常，从而显示乱码。
在蜂鸣接地端增添一个限流电阻，蜂鸣器蜂鸣声音稍微降低，数码管显示正常，问题得以解决。
要做好一个课程设计，就必须做到，在设计程序之前，对所用单片机的内部结构有一个系统的了解，知道该单片机内有哪些资源，要有一个清晰的思路和一个完整的软件流程图，在设计程序时，不能妄想一次就将程序设计好，反复修改，不断改进是程序设计的必经之路，要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保持和交流提供了方便。
在设计课程过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。
课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。
发现、提出、分析、解决问题和实践能力的提高都会受益于我在以后的学校，工作和生活中。
设计过程，好比是我们人类成长的过程，常有一些不如意，难免会遇到各种各样的问题。
在设计的过程中我也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。
我相信，认识到以上这些方面，对我的以后很有帮助。
以上便是我的个人总结。
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