电梯控制新版系统的设计.doc

目录

摘要

Abstract

第1章 前言 ………………………………………………………………………1

第2章 系统硬件设计 ……………………………………………………………2
2.1硬件基本构成 ……………………………………………………………2
2.2 AT89C51单片机芯片简介 ………………………………………………3
2.2.1单片机概述 ……………………………………………………………3
2.2.2 AT89C51单片机简介 …………………………………………………3
2.3系统硬件设计 ………………………………………………………………10
2.3.1 各楼层电梯外电路设计 ……………………………………………10
2.3.2 电梯内电路设计 ……………………………………………………11
2.3.3 控制台电路设计 ……………………………………………………11
2.3.4 单片机电路设计 ……………………………………………………11

第3章 系统软件设计 ……………………………………………………………13
3.1 控制方案设计 ……………………………………………………………13
3.2 主程序设计 ………………………………………………………………13
3.3 定期器T0中断程序设计…………………………………………………13
3.4 定期器T1中断程序设计…………………………………………………14

第4章 系统调试 …………………………………………………………………18
4.1 设立SoftICE模式 …………………………………………………………18
4.2 设立仿真环境 ………………………………………………………………18
4.3 程序调试 ……………………………………………………………………18

第5章 结束语 ……………………………………………………………………19

答谢辞

参照文献

摘要

本文所讨论是基于AT89C51单片机四层楼电梯控制系统，它能控制电梯从一楼能到达二、三、四楼，从二楼能到达一、三、四楼，从三楼能到达一、二、四楼，从四楼能到达一、二、三楼。各楼层定位采用延时控制，相邻楼层间升降设定为2S。用单片机AT89C51来控制，软件程序由汇编语言编写。
中华人民共和国最早一座电梯出当前上海，是由美国奥斯公司于19安装。而今，国内电梯业已进入了高速发展时期。任何一座都市，商场、医院、宾馆、仓库、住宅大楼等地方电梯都被广泛应用着，直接与人们生活息息有关，给人们生活带来了极大便利，是一种必不可少垂直运送交通工具。
四层楼电梯控制系统重要通过控制台两个手动按键控制整个电梯升降，即：电梯上电之后，按下Start键后开始工作，逐级到达，按下Stop键后强制降至一楼，然后停止工作，直至再次按下Start键后重新恢复运营。采用定期器中断服务程序实现电梯升降过程中电梯间升降祈求，中断服务程序每10ms一次检查所有按键状态，并记录在相应存储单元，同步控制相应批示灯。
硬件设计要考虑多方面，以自己设计目为出发点，设计合理方案。温度采集显示系统设计需要硬件和软件配合、补充，软件编写要和硬件电路相相应，这样才干完毕预期效果。

核心词：单片机;汇编语言;

Abstract
Discussed in this article is based on the AT89C51 single-chip microcomputer four floor elevator control system，it can control the elevator from the first floor to reach two or three，four floor，two from the floor to reach from the third floor，three or four floor，can reach one or two，four floor，four from the floor，can reach one or two，the third floor. Each floor is positioned by a time delay control，adjacent floor lift is set to 2S. Using single-chip AT89C51 to control，software procedures prepared，by the assembly language.
The earliest Chinese an elevator appeared in Shanghai，the United States in 1901 by Otis installed. Now，China's elevator already entered the period of high speed development. Any city，shopping malls，hospitals，hotels，warehouses，residential buildings and other parts of the elevator are widely used，directly related to people's lives，to people's lives has brought great convenience，is a kind of indispensable vertical transportation.
The four floor elevator control system mainly through the console's two manual button control of the elevator lifting，namely：elevator power on，press the Start key to start work，layer-by-layer arrive，press the Stop key forced down one floor，then stopped working，until again presses the Start key to resume after operation. Using the timer interrupt service procedures for the realization of elevator lifting process of elevator lifting request，the interrupt service program every 10ms time to check all the keys，and recorded in the corresponding storage unit，and control the corresponding indicating lamp.
Hardware designs will consider numerous，to design for the purpose of the starting point，design and reasonable. The household appliance to the design of hardware and software support and complement to write to the software and hardware circuit，in this way can the intended effect.

Keywords ： monolithic integrated circuits；the assembler language；

第一章 前言

抛开某些复杂概念，单片机在咱们生活中触手可及，特别是在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面拥有广泛应用领域。毕业设计注重于对单片机理解与应用，明白单片机工作原理，以便后来单片机领域开发和研制打下基本，提高自己设计能力，培养创新能力，丰富自己知识理论，做到理论和实际相结合。能进一步理解单片机工作原理，内部构造和工作状态。理解单片机接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才干更好运用单片机来做有效设计，提高自己综合能力。
电梯，是当代社会一种必不可少垂直运送交通工具。它能自动登记厢内选层指令和厢外召唤指令，关门起动运营，同向逐个应答。当无指令时，关门返回基层，当某一层有召唤指令时再起动应答。
毕业设计是三年大专教学筹划中最后一种教学环节，是各个教学环节继续、深化和扩展，是锻炼咱们分析问题、解决问题，提高综合能力重要阶段，为咱们此后从事实际工作打好基本。
毕业设计分为两个某些，硬件某些和软件某些。硬件某些简介：四层楼电梯硬件电路设计，单片机AT89C51功能和其在各电路中作用。其中作用涉及单片机AT89C51管脚构造和每个管脚作用及各自连接办法。软件某些简介：采用单片机汇编语言，结合单片机AT89C51功能和其在三个重要电路中作用进行设计编写。对软件和硬件进行调试，让其协调工作，加上修改和检查，最后完毕毕业设计。

第2章 系统硬件设计

2.1硬件基本构成
四层楼电梯控制系统硬件重要由万能板，AT89C51单片机，CD4511译码器，数码管，LED发光二极管，按键开关，电阻器、二极管、非门、与门、或门、电容、晶振、加热丝等构成。

2.2 AT89C51单片机芯片简介
2.2.1单片机概述
单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具备数据解决能力中央解决器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、各种I/O口和中断系统、定期器/计时器等功能（也许还涉及显示驱动电路、脉宽调制电路、模仿多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成一种小而完善计算机系统。
2.2.2 AT89C51单片机简介
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）低电压，高性能CMOS 8位微解决器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器单片机。单片机可擦除只读存储器可以重复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业原则MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMELAT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它一种精简版本。

AT89C51引脚图
  VCC：供电电压
    GND：接地
    P0口：P0口为一种8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸取8TTL门电流。当P1口管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0可以用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必要被拉高。
    P1口：P1口是一种内部提供上拉电阻8位双向I/O口，P1口缓冲器能接受输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接受。
    P2口：P2口为一种内部上拉电阻8位双向I/O口，P2口缓冲器可接受，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因而作为输入时，P2口管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址高八位。在给出地址“1”时，它运用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器内容。P2口在FLASH编程和校验时接受高八位地址信号和控制信号。
    P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻双向I/O口，可接受输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉缘故。

RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST引脚上两个机器周期高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存容许输出电平用于锁存地址地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率1/6。因而它可用作对外部输出脉冲或用于定期目。
PSEN：外部程序存储器选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效/PSEN信号将不浮现。
EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不论与否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器输入及内部时钟工作电路输入。
XTAL2：来自反向振荡器输出。
2.3系统硬件设计
2.3.1 各楼层电梯外电路设计
电路如下图，R52、R55、R56、R59、R60和R62是上拉电阻，其作用是保证按键未按下时，端口P1.0—P1.5为高电位。当按键按下时，端口P1.0—P1.5通过按键接地，使得P1.0—P1.5变为低电平。电容C51—C56作用是消除抖动和抗拒干扰。各楼层电梯外升降选取按键均与单片机P1口连接，上升按键与P1口P1.0—P1.2连接，下降按键与P1口P1.3—P1.5连接。即由P1口可以读到电梯外上升、下降按键状态。每个上升、下降按键均有一只发光二极管作为批示灯与之配合，发光二极管与P0口P0.0—P0.5连接。每个发光二极管通过一只阻值为470Ω限流电阻接电源（VCC），这样流经发光二极管电流约为7.5mA，有恰当亮度，同步单片机端口在不加驱动状况下可以承受。

2.3.2 电梯内电路设计
电路如下图，上拉电阻R11—R14和电容C11—C14作用均同上。四个目的楼层选取按键F1、F2、F3、F4和四个与之配合发光二极管作为批示灯，即FS1、FS2、FS3、FS4。按键与P3口P3.0—P3.3连接，批示灯与P2口P2.0—P2.3连接。

2.3.3 控制台电路设计
电路如下图，发光二极管Power是电源批示灯，用以显示供电与否正常。DISP是0.5in（英寸）共阴极数码管，用来显示当前楼层。采用CD4511作为译码器，经R31—R37（阻值为470Ω）对数码管限流。UP、DOWN两只发光管用来显示电梯运营方向。

2.3.4 单片机电路设计
电路如下图，单片机采用ATMEL公司AT89C51，晶体振荡器选6MHz，CS1、CS2为30pF瓷片电容，与晶体振荡器构成时钟电路。电容CS3、电阻RS1、RS2和按键RESET构成上电复位和手动复位电路。

第3章 系统软件设计

3.1 控制方案设计
（1）电梯上电后，电梯起始位置为一楼，等待控制台Start按键按下，数码管显示“1”。
（2）当Start按键按下后，电梯开始向上运动，控制台上升批示灯UP亮。2s后到达二楼，数码管显示“2”，并在二楼停留5s，然后继续上升。每层楼停留5s，直到到达四楼。在四楼停留5s后开始下降，控制台下降批示灯DOWN亮。每层楼停留5s，直到到达一楼。然后重复上述过程。
（3）如果在一种上下循环中按下过Stop键，电梯下降到一楼后停止工作。直到再次按下Start键后重新恢复工作。
（4）5s定期由定期器T0和R2一起完毕。T0定期100ms，每100ms中断一次。在中断服务程序中将R2加1.当R2加到50时，中断了50次，50*100ms=5s，即完毕5s定期。
（5）定期器T1定期10ms。每10ms中断一次，在中断服务程序中检查一次Stop键与否按下，如果按下停止T1计时（TR1），并将R3置为非0（程序中向R3写#0FFH）。电梯下降到一楼时检查R3中内容，如果不是0就停止工作。
（6）存储单元分派：
20H—电梯外上升祈求：
20H.0—1楼 20H.1—2楼 20H.2—3楼 20H.3—4楼
21H—电梯外下降祈求：
21H.0—1楼 21H.1—2楼 21H.2—3楼 21H.3—4楼
22H—电梯内目的楼层祈求：
22H.0—1楼 22H.1—2楼 22H.2—3楼 22H.3—4楼
20H—22H：0=无祈求 1=有祈求
堆栈栈底：70H单元
T1中断服务程序中6EH单元保护累加器A内容
30H、31H单元分别暂时存储P1、P3按键状态
32H作为单元按键及批示灯解决中间单元
R3作为Stop键曾经按下过记录

3.2 主程序设计

主程序流程图

ORG 0000H
AJMP START
ORG 000BH
AJMP TIME
ORG 001BH
AJMP TIME1
START：MOV TMOD,#11H
MOV IE,#8AH
MOV TH0,#3CH
MOV TL0,#0B0H
MOV TH1,#0ECH
MOV TL1,#78H
SETB TR0
MOV SP,#6FH
S1： CLR P0.6
CLR P0.7
MOV R3,#0
MOV P3,#1FH
JB P1.7,$
SETB P0.6
SETB TR1
UP1： MOV A,20H
ORL A,21H
ORL A,22H
ANL A,#0EH
JZ UP1
CLR P0.7
ACALL DLY
UP2： MOV P3,#2FH
JB 20H.1,UP21
JB 22H.1,UP21
SJMP UP22
UP21： CLR 20H.1
CLR 22H.1
SETB P0.7
MOV R2,#0
CJNE R2,#50,$
UP22： MOV A,20H
ORL A,21H
ORL A,22H
ANL A,#0CH
JNZ UP23
AJMP DOWN22
UP23： CLR P0.7
ACALL DLY
UP3： MOV P3,#3FH
JB 20H.2,UP31
JB 20H.2,UP31
SJMP UP32
UP31： CLR 20H.1
CLR 22H.1
SETB P0.7
MOV R2,#0
CJNE R2,#50,$
UP32： MOV A,20H
ORL A,21H
ORL A,22H
ANL A,#08H
JNZ UP33
AJMP DOWN32
UP33： CLR P0.7
ACALL DLY
UP4： MOV P3,#4FH
UP41： CLR 20H.3
CLR 22H.3
SETB P0.7
MOV R2,#0
CJNE R2,#50,$
UD4： MOV A,20H
ORL A,21H
ORL A,22H
ANL A,#07H
JNZ DOWN4
AJMP UD4
DOWN4：CLR P0.6
ACALL DLY
DOWN3：MOV P3,#3FH
JB 21H.2,DOWN31
JB 22H.2,DOWN31
SJMP DOWN32
DOWN31:CLR 21H.2
CLR 22H.2
SETB P0.6
MOV R2,#0
CJNE R2,#50,$
DOWN32:MOV A,20H
ORL A,21H
ORL A,22H
ANL A,#03H
JNZ DOWN33
AJMP UP32
DOWN33:CLR P0.6
ACALL DLY
DOWN2：MOV P3,#2FH
JB 21H.1,DOWN21
JB 22H.1,DOWN21
SJMP DOWN22
DOWN21:CLR 21H.1
CLR 22H.1
SETB P0.6
MOV R2,#0
CJNE R2,#50,$
DOWN22:MOV A,20H
ORL A,21H
ORL A,22H
ANL A,#01H
JNZ DOWN23
AJMP UP22
DOWN23:CLR P0.6
ACALL DLY
DOWN1：MOV P3,#1FH
DOWN11:CLR 21H.0
SETB P0.6
MOV R2,#0
CJNE R2,#50,$
CJNE R3,#0,DOWN12
AJMP UP1
DOWN12:CLR P0.6
CLR P0.7
AJMP S1

3.3 定期器T0中断程序设计
5s定期，R2作为计数器。
TIME： MOV TH0,#3CH
MOV TL0,#0B0H
INC R2
RETI

3.4 定期器T1中断程序设计
记录Stop键与否曾经按下过，R3作为标志。

定期器T1中断程序流程图

TIME1：MOV TH1,#0ECH
MOV TL1,#78H
MOV 6EH,A
MOV 30H,P1
MOV 31H,P3
JB P1.6,TIME2
MOV R3,#0FFH
MOV 20H.#0
MOV 21H,#0
MOV 22H,#0
MOV 30H,#0FFH
MOV 31H,#FEH
CLR TR1
TIME2：MOV A,30H
CPL A
ANL A,#07H
ORL 20H,A
MOV A,30H
CPL A
ANL A,#07H
ORL 20H,A
MOV A,20H
CPL A
ANL A,#07H
MOV 32H,A
MOV A,30H
CPL A
ANL A,#38H
RR A
RR A
ORL 21H,A
MOV A,21H
CPL A
ANL A,#0EH
RL A
RL A
ORL 32H,A
MOV A,P0
ANL A,#0C0H
ORL A,32H
MOV P0,A
MOV A,31H
ANL A,#0FH
ORL 22H,A
MOV A,22H
CPL A
MOV P2,A
TIME3：MOV A,6EH
RETI

第4章 系统调试

AT89C51SoftICE模式下调试需要仿真器结合Keil uVision2硬件仿真运营。系统调试重要爱分为三步：设立SoftICE模式、设立仿真环境和程序调试。
4.1 设立SoftICE模式
使用Flash Magic软件设立AT89C51进入SoftICE模式，运营Flash Magic软件，在“DE-VICE”中选取AT89C51单片机，点击“ISP”菜单，选取“Enable SoftICE”即可设立单片机进入SoftICE模式。

4.2 设立仿真环境
程序仿真在Keil uVision2环境下进行：点击Project菜单中Optians for Target浮现工程配备窗口，点击Debug设立选取Keil Monitor-51 Driver。

4.3 程序调试
按以上规定将系统设立好后，若程序编译链接没有错误，点击Debug菜单中Start/Stop Debug Session就可以在硬件系统上进行仿真了。

第5章 结束语

大二上学期单片机学习，使我理解和掌握了单片机某些软件和硬件设计办法。通过这次实际项目设计，真正明白了单片机开发基本流程。针对实际问题解决，更加提高了自我编程水平。因此在电子技术方面，无论是硬件设计还是软件设计，都必要仔细认真，刻苦钻研，这样才干把项目做得更好，使自己走得更远。
通过本次论文，我学到了许多知识，跨越了老式方式下教与学体制束缚。我感觉我成长了诸多，它锻炼了我耐心，学会了做事端正态度，提高了我学习效率，掌握了更多专业知识，补充了平时学习漏洞，培养了自学能力。
做完这篇论文，咱们诸多人将挥别校园，走向社会。祝愿人们均有高兴灿烂人生！

答谢辞

通过两个多月查阅资料、整顿资料、写作论文，今天终于可以顺利地完毕论文最后答谢辞了。时光匆匆飞逝，两年多努力与付出，随着论文完毕，终于让我在大学生活得以划下完美句号。
论文得以完毕，要感谢人实在太多。一方面要感谢是陆教师，由于论文是在陆教师悉心指引下完毕。陆教师渊博专业知识、严谨治学态度、精益求精工作作风和诲人不倦崇高师德对我影响深远。陆教师指引我论文写作方向和构架，并对草稿进行逐字批阅，指出其中错误，使我有了思考方向。在此，我向陆教师表达深深感谢和崇高敬意。
同步，我还要感谢我同窗，在这段日子里，你们给了我诸多启发，提出了诸多宝贵意见，令我受益匪浅。对于你们协助和支持，我也表达深深感谢。在论文写作过程中，我还参照了关于书籍和资料，在此我一并向关于作者表达谢意。

参照文献

【1】李广弟.单片机基本【M】.北京航空航天大学出版社.1993.9
【2】高吉祥.电子技术基本实验与课程设计【M】.电子工业出版社..2
【3】何立民.单片机应用系统设计【M】.北京航空航天大学出版社.1996
【4】周航慈.单片机应用程序设计技术【M】.北京航空航天大学出版社..2