基于单片机的三层电梯控制器的设计_开题报告

1、电梯的定义  

电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机，装有箱状吊舱，用于多层建筑乘人或载运货物。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动电梯。它是服务于规定楼层的固定式升降设备。具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。习惯上不论其驱动方式如何，将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。 

2、国内研究现状

目前，我国国产电梯大部分为继电器、PLC控制方式以及单片机控制方式。继电-接触系统：它的优点是线路直观，大部分电器均为常用电器，更换方便，价格较便宜。但是他触点繁多，线路复杂，电器的电磁机构及触点动作较慢，能耗高，机械动作噪音大，而且可靠性差。继电器控制系统性能不稳定、故障率高，大大降低了电梯的舒适性、可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员的生活和工作带来了很多不便，因而传统的电梯控制系统的更新势在必行。

3、电梯的控制技术 

电梯的控制从性质上可以分为两个方面，一是其传动系统的控制，二是电梯逻辑控制。 

1）传动系统的控制 

它是以速度给定曲线为依据，利用模拟或数字控制装置，针对曳引电机的不同调速方式构成闭环或开环的速度控制系统，从而实现电梯运动状态的控制。 

2）电梯的逻辑控制 

电梯作为一种多层站、长距离的垂直交通工具，只对传动系统进行控制还不能满足实际运行的需要，它必须能实时的接受来自厅站、轿厢、井道、机房等不同位置、不同性质的外部信号，将它们按一定的逻辑关系进行综合处理，并将其处理结果反应到传动控制系统中控制电梯运行。例如，电梯同时接受到不同层站的召唤信号，其中有上行也有下行，那么应本着尽量减少电梯起动次数，缩短乘客侯梯时间的原则，使电梯先响应部分召唤，而把另一部分暂时记忆下来，待电梯响应完前一批召唤后，再响应所一记忆的另一部分召唤信号。这是电梯控制的另一方面，称为电梯逻辑控制，也称电梯逻辑操纵系统。 

3）电梯逻辑控制的基本功能 

轿内指令功能:由司机或乘客在轿箱内控制电梯的运行方向和到达层站。厅外呼梯功能:由乘客或使用人员在厅外呼唤电梯前往该层执行运送任务。减速平层功能:电梯达到目的层站前的某一位置时，能自动的使电梯开始减速，当到达目的层站平面时，能自动使电梯停止。 

选层、定向功能:当电梯接受到若干个轿内、厅外指令时，能根据电梯目前的状态选择最合理的运行方式及停靠层站。 

指示功能:能在各层厅站及轿厢中指示电梯当前所处位置，能在某按钮信号被响应时消去其记忆。 

保护功能:当电梯出现异常，如出现超速、断绳、越限、运行中开门、过载等现象时，控制电梯停车或禁用。 

检修功能:有检修开关、检修主令元件，便于检修人员在机房、轿顶或轿内独立控制电梯以检修方式运行。

4、电梯继电器控制系统的特点及存在问题 

1）系统的触点繁多、接线线路复杂，且触点容易烧坏磨损，造成接触不良，因而故障率较高。 

2）普通控制电器及硬件接线方法难以实现较复杂的控制功能，使系统的控制功能不易增加，技术水平难以提高。 

3）电磁机构及触点动作速度比较慢，机械和电磁惯性大，系统控制精度难以提高。 

4）系统结构庞大，能耗较高，机械动作噪音大。 

5）由于线路复杂，易出现故障，因而保养维修工作量大，费用高，而且检查故障困难，费时费工。 

6）电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安全性，经常造成停梯，给乘用人员带来不便和惊忧。且电梯一旦发生冲顶或蹲底，不但会造成电梯机械部件损坏，还可能出现人身事故。

5）单片机在电梯控制中的应用特点

单片机以其卓越的性能，得到了广泛的应用，已深入到各个领域。单片机应用在检测、控制领域中，具有如下特点：  

1、成本低。本电梯控制由于采用单片机作为主控芯片，同时用PWM驱动直流电机代替了变频调速驱动，从而实现整套系统的低成本要求； 

2、高精度的重量检测及显示。本电梯模型采用高精度的重量传感器和测量电路，配合设计优良的数字处理软件，从而能进行高精度的重量检测和显示； 

3、可靠性好，适应温度范围宽。单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，能适应各种恶劣的环境，这是其它机种无法比拟的。 

4、易扩展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。单片机的逻辑控制功能很强，指令系统有各种控制功能用指令。

5、可以很方便的实现多机和分布式控制。 

6、单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。

二、^范文提纲

1 绪论

1.1 课题研究的意义及目的

1.2 课题研究方向

1.3 总体设计要求及设计方案

2 电梯的概述

2.1 电梯的发展史

2.2 电梯的发展方向

3 硬件设计

3.1 系统方案分析

3.2 硬件系统

3.2.1 单片机最小系统

3.2.1.1 STC89C52单片机

3.2.1.2 时钟电路

3.2.1.3 复位电路

3.2.2 显示模块

3.2.3 按键模块

3.2.4 电机模块

4 软件设计

4.1 软硬件开发环境

4.1.1 STC89C52程序开发软件KEIL

4.1.2 PROTEUS硬件仿真软件

4.2 程序设计思路

4.3 程序流程图

4.4 程序设计

4.4.1 端口初始化设计

4.4.2 显示模块程序设计

4.4.3 延时程序设计

4.4.4 定时器程序设计

4.4.5 主函数

5 系统调试

5.1 软件调试

5.2 硬件调试

三、参考文献

参考文献 

[1] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京：北京航空航天出版社，2006:41-47 

[2] 房小翠,王金凤.单片机实用系统设计技术[M].北京：国防工业出版社，1999:10-17 

[3] 阎石.数字电子技术基础(第三版) [M]. 北京：高等教育出版社，1989:15-21 

[4] 梁延东.电梯控制技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1997:29-33 

[5]  何立民.单片机应用系统设计[M]. 北京:北京航空航天出版社, 1993:18-25 

[6]  陈伯时.电力拖动自动控制系统[M]上海:上海工业大学,1991:31-37 

[7]  廖晓钟.电气传动与调速系统[M].北京：中国电力出版社，1998:11-23 

[8]  黄俊,王兆安．电力电子技术[M].北京:机械工业出版社,2001:35-37 

[9]  李国栋.谈电梯控制系统的检测问题.中国电梯[J],2002年7月第13卷

[10]  万长建,张莉.用单片机实现高层电梯运行自动控制[J].实验技术与管理,

[11] 张娅莉,曲国峰.单片机在电梯自动控制中的应用[J].《工业控制计算机》