基于单片机的多层电梯控制仿真系统

**单片机设计介绍， 基于单片机的多层电梯控制仿真系统

一 概要

  基于单片机的多层电梯控制仿真系统是一个复杂的系统，它需要结合单片机技术、控制理论、电子技术以及人机交互等多个领域的知识。

系统构成：

• 单片机： 这个系统的主要控制器，负责接收并解析用户指令，控制电梯的运行。通常采用AT89C51或STM32等类型的单片机。
• 传感器： 电梯的位置传感器，通常使用光电编码器或霍尔传感器来检测电梯的位置。
• 电机驱动： 控制电梯的上下运动，一般采用继电器或者功率mosfet等控制电路。
• 楼层指示灯： 通过LED灯来表示电梯所在楼层，以便用户查看。
• 电梯厢： 容纳乘客的轿厢，可以安装LCD或LED显示屏，显示电梯的运行状态和预计到达时间。
• 人机交互设备： 如键盘、触摸屏等，用于输入指令和显示信息。
• 电源： 提供整个系统的电力供应。

这个系统是一个复杂的机电一体化系统，需要考虑到许多细节问题，如电气安全、电磁兼容性、噪声控制、温度控制等。同时，为了实现良好的用户体验，还需要考虑人机交互的界面设计、语音提示等。

二、功能设计

基于51单片机的电梯仿真系统设计
由AT89C51单片机+数码管+矩阵按键模块+LED灯等构成
具体功能:
（1）初始时电梯在1楼，当有按键按下时电梯到相应楼层；
（2）电梯状态要有指示灯显示，即电梯目前运行到达楼层的实时显示，电梯升降的状态显示等。
（3）电梯内要有4层电梯的按键，还要有门的开关按键，并且电梯门需要有相关的动作（指示灯指示），电梯外每一层都要有上下的按键，除了第1，4层
（4）电梯上行的时候按下行按键，电梯不会停止，继续上行，向下反之。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25