能源大廈18層電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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定時(shí)器T1中斷程序流程.dwg
控制系統(tǒng)原理.dwg
電氣原理圖.dwg
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能源大廈18層電梯電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目錄
第一章 引言 …………………………………………………………………………2
第二章 設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………………2
第三章 設(shè)計(jì)方案 ……………………………………………………………………3
第四章 硬件設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………5
4.1 單片機(jī) …………………………………………………………………5
4.2 各樓層電梯間電路 ……………………………………………………9
4.3 電梯間電路 …………………………………………………………12
4.4 控制臺(tái)電路 ……………………………………………………………13
4.5 單片機(jī)電路 ……………………………………………………………16
4.6 電路PCB圖 ……………………………………………………………17
第五章 軟件設(shè)計(jì) …………………………………………………………………19
5.1 簡(jiǎn)易控制方案 …………………………………………………………19
5.2 進(jìn)一步控制方案 ………………………………………………………22
5.2.1 控制邏輯流程圖 ………………………………………………22
5.2.2 說明 ……………………………………………………………25
5.2.3 參考程序 ………………………………………………………26
第六章 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 ………………………………………………………31
6.1 軟件調(diào)試 ………………………………………………………………31
6.2 硬件調(diào)試 ………………………………………………………………32
第七章 結(jié)束語(yǔ) ……………………………………………………………………33
畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) …………………………………………………………………34
參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………36
摘 要:本論文主要介紹的是電梯自動(dòng)控制模型，硬件部分我們使用的是單片機(jī)及外圍電路組成高度為18層電梯的電梯控制系統(tǒng)。單片機(jī)采用AT89C51，晶體振蕩器選6MHz，C51、C52為30uF瓷片電容與晶體振蕩器形成時(shí)鐘電路。電容C53、電阻R51、R52和按鍵RESET構(gòu)成上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位電路。軟件部分采用了兩種控制方案,簡(jiǎn)易控制方案只是簡(jiǎn)單的電梯上升下降,在各樓層短暫停留。而進(jìn)一步控制方案則考慮各樓層的信號(hào)請(qǐng)求，以完成各樓層的升降控制。該系統(tǒng)具有工作穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:電梯, AT89C51單片機(jī)，共陰極數(shù)碼管，CD4511譯碼器，發(fā)光二極管
第一章 引言
據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹,公元前2800年在古代埃及,為了建筑當(dāng)時(shí)的金字塔,曾使用過由人力驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)械。公元1765年瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī)之后,1858年美國(guó)研制出以蒸汽為動(dòng)力,并通過皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)和蝸輪減速裝置驅(qū)動(dòng)的電梯。1878年英國(guó)的阿姆斯特郎發(fā)明了水壓梯。并隨著水壓梯的發(fā)展,淘汰了蒸汽梯。后來又出現(xiàn)了采用液壓泵和控制閥以及直接柱塞式和側(cè)柱塞式結(jié)構(gòu)的液壓梯,這種掖壓梯至今仍為人們所采用。但是，電梯得以興盛發(fā)展的原因在于采用了電力作為動(dòng)力來源.。在20世紀(jì)初,美國(guó)奧梯斯電梯公司首先使用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力,生產(chǎn)出以槽輪式驅(qū)動(dòng)的直流電梯,從而為今天的高速度,高行程電梯的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)30年代美國(guó)紐約市的102層摩天大樓建成,美國(guó)奧梯斯電梯公司為這座大樓制造和安裝了74臺(tái)速度為6.0M\S的電梯。 從此以后,電梯這個(gè)產(chǎn)品,一直在日新月異的發(fā)展著.目前電梯產(chǎn)品,不但規(guī)格品種多,自動(dòng)化強(qiáng),而且安全可靠,乘坐舒服.近幾年來,隨著電子工業(yè)的發(fā)展,微處理機(jī)和電子計(jì)算機(jī)已成功的應(yīng)用到電梯的電氣控制系統(tǒng)中去,采用無觸點(diǎn)元件的電梯電氣控制系統(tǒng)已開始批量生產(chǎn)。
第二章 設(shè)計(jì)要求
采用AT89C51單片機(jī)及外圍電路組成高度為18層電梯的電梯控制系統(tǒng)。
對(duì)某園林集團(tuán)公司的電梯系統(tǒng)進(jìn)行分析，合理選擇電氣系統(tǒng)方案，以PLC為基礎(chǔ)，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，完成硬件電路設(shè)計(jì)和控制梯形圖程序的編寫和仿真，繪制電氣原理圖和接線圖，編寫設(shè)計(jì)說明書和調(diào)試分析報(bào)告。
主要技術(shù)指標(biāo)：
1．電梯額定載重 1200kg
2．樓層數(shù) 18層
3．采用PLC進(jìn)行控制，將各樓層廳外的上、下召喚及轎廂指令、井道信息等信號(hào)綜合處理，使電梯自動(dòng)地選擇運(yùn)行方向和目的層站，自動(dòng)完成啟動(dòng)、運(yùn)行、減速、平層、開關(guān)門及顯示、保護(hù)等一系列功能，并滿足相關(guān)的技術(shù)要求。
電梯內(nèi)電路由FS1、FS2、FS3和FS4四個(gè)發(fā)光二極管作為指示燈，電梯模型上電后，電梯的起始位置為一樓，等待控制臺(tái)Start按鍵按下，數(shù)碼管顯示“1”。當(dāng)Start按鍵按下后，電梯開始向上運(yùn)動(dòng)，控制臺(tái)的上升指示燈UP亮。2s后到達(dá)二樓，數(shù)碼管顯示“2”并在二樓停留5s，然后繼續(xù)上升。每層樓停留5s，直到四樓。在四樓停留5s后開始下降，控制臺(tái)的指示燈DOWN亮。每層樓停5s，直到一樓。然后重復(fù)上述過程。如果在一個(gè)上下循環(huán)中按下過Stop鍵,電梯下降到一樓后停止工作。直到再次按下Start鍵后重新恢復(fù)工作
第三章 設(shè)計(jì)方案
電梯控制系統(tǒng)由各層樓的電梯間電路、電梯內(nèi)電路和控制臺(tái)電路三部分組成。電梯在各樓層的定位本應(yīng)采用行程開關(guān)，考慮到模型的操作性，采用延時(shí)控制。相鄰樓層間升降設(shè)定為2S。
1）各樓層的電梯間電路
二、三層的電路間均有“上升”和“下降”選擇按鍵，一樓只有“上升”按鍵，四樓只有“下降”按鍵，每個(gè)按鍵配一只發(fā)光二極管，作為指示燈。
2）電梯內(nèi)部電路
目標(biāo)樓層1——4選擇按鍵配又相應(yīng)的指示燈。
3）控制臺(tái)電路
（1）兩個(gè)按鍵用于手動(dòng)控制。控制電路的“開始運(yùn)行”和“停止運(yùn)行”
（2）兩個(gè)指示燈，分別指示電梯的升降情況。
（3）一只數(shù)碼管，用于顯示電梯當(dāng)前所在的樓層。
4）控制方案
（1）簡(jiǎn)單控制方案（見圖1）
工作原理：控制臺(tái)按下START鍵后，通過AT89C51單片機(jī)的控制使得電梯運(yùn)行，該系統(tǒng)中電梯運(yùn)行時(shí)不受各樓層的控制和影響往復(fù)運(yùn)動(dòng)，只有在控制臺(tái)按下STOP鍵后，電梯降到一樓停止，等待控制臺(tái)再次啟動(dòng)。該系統(tǒng)使用數(shù)碼管顯示當(dāng)前樓層。
第七章 結(jié)束語(yǔ)
第八章
本設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。利用通用譯碼器和單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯的控制，通過合理的設(shè)備選型、參數(shù)設(shè)置和軟件設(shè)計(jì)，提高了電梯運(yùn)行的可靠勝，改善了電梯運(yùn)行的舒適感，并節(jié)約了電能。
通過本次設(shè)計(jì)，我的知識(shí)領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高，同時(shí)增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際的綜合能力。另外，也培養(yǎng)了自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。
本次設(shè)計(jì)還存在一些不足之處，例如:本設(shè)計(jì)是按樓層定高設(shè)計(jì)的，而實(shí)際每一樓層高度是不一定相等的，因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮樓層間距自學(xué)習(xí)功能。但由于時(shí)間有限，本人沒有考慮。另外，由于實(shí)際條件的限制，本設(shè)計(jì)只能進(jìn)行簡(jiǎn)單調(diào)試，這也是不足之處。當(dāng)然，設(shè)計(jì)中肯定還有其他不足和紙漏之處，請(qǐng)各位專家和老師指正。
畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)
時(shí)間飛逝，轉(zhuǎn)眼間就到了畢業(yè)答辯的時(shí)間，此時(shí)的心情很是奇怪,既緊張又興奮,興奮的是幾個(gè)月的辛苦成果終于到了驗(yàn)收的時(shí)候了,緊張的是不知道畢業(yè)答辯會(huì)是什么樣子 。到目前為止，我依舊沒有太多的把握，只能全力以赴；回想幾個(gè)月的設(shè)計(jì)過程還真是懷念啊！雖說是苦了一點(diǎn)，但苦中有甜啊，其中自己查閱了大量的資料，充實(shí)了自己的知識(shí)，彌補(bǔ)了自己不足。平時(shí)總覺得自己已經(jīng)懂得很多了，一旦設(shè)計(jì)起來，才發(fā)現(xiàn)自己其實(shí)還差的遠(yuǎn)，實(shí)踐才是最好的證明。
在一個(gè)多月的設(shè)計(jì)過程中學(xué)到了許多東西，不僅僅是畢業(yè)設(shè)計(jì)中的。設(shè)計(jì)過程中，我們遇到很多不懂或不明白的地方。除了查閱相關(guān)資料， 老師也給了我們很多的指導(dǎo)，在老師的指導(dǎo)下改進(jìn)了設(shè)計(jì)方案.為了一個(gè)問題苦苦思索，為一個(gè)問題的圓滿解決而高興，其中的困惑,苦惱,興奮,激動(dòng)只有自己知道?；蛟S開始的時(shí)候還有一些膽怯，但當(dāng)一切將要結(jié)束時(shí)卻又有一絲懷念。我明白了不去試過，怎知道路的艱辛快樂 。通過這大學(xué)三年中不算太長(zhǎng)時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深的明白了這樣一個(gè)道理：沒有我們不懂的東西，只是我們尚未去了解
總結(jié)一個(gè)多月來的設(shè)計(jì)，體會(huì)如下：
首先，任何工作都的與人打交道，畢業(yè)設(shè)計(jì)也不例外，這就需要我們充分的利用好彼此的力量，充分的協(xié)作，針對(duì)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，站在不同的角度分析問題，總結(jié)大家的意見，最后達(dá)成一致，發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)精神。
其次，對(duì)待任何工作，責(zé)任心是必要的；這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的體會(huì)，我收獲至深。但更重要的是，在責(zé)任心的驅(qū)使下，又該采用何種方法完成，采用何種方法更省時(shí)省力，解決問題的方案很多，永遠(yuǎn)堅(jiān)信“方法總比困難多”，我想首先分析任務(wù)本身，就拿畢業(yè)設(shè)計(jì)來說，課題有了，關(guān)鍵是何處著手。何時(shí)何地查找相關(guān)資料等等，尋找突破口充分的解決好問題。
再次，遇到不懂的問題，及時(shí)請(qǐng)教老師，抓緊設(shè)計(jì)的每分每秒，需要調(diào)整和改變的地方及時(shí)做出改動(dòng)，而不能墨守成規(guī)，做人也是同樣的道理。
第四，時(shí)刻保持奮進(jìn)的頭腦，不斷接受新事物，挑戰(zhàn)新的問題。千萬記住秒針不停的劃圈，我們的思想也應(yīng)不斷的修正提高。
在現(xiàn)代信息化社會(huì)中，計(jì)算機(jī)很重要。以前對(duì)計(jì)算機(jī)不是太熟悉，在這次過程中接觸計(jì)算機(jī)的機(jī)會(huì)很多，現(xiàn)在不再屬于那種“計(jì)算機(jī)盲”了，對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)有很大的收獲，對(duì)以后的工作更是一大資本。可以說這次設(shè)計(jì)涉及的知識(shí)面很廣，將所學(xué)的課程融會(huì)貫通了，就拿畫圖來說，雖然學(xué)過用CAD畫圖，但在運(yùn)用時(shí)還是遇到了困難，對(duì)以前所學(xué)過的不能很好的掌握，對(duì)于元器件庫(kù)更是不熟悉，所以在畫圖時(shí)就比較困難，一張圖往往要花好長(zhǎng)時(shí)間才能完成，但隨著操作機(jī)會(huì)多了也就慢慢熟練起來了，不再對(duì)它有生疏感了。所以我深深體會(huì)到學(xué)知識(shí)不能僅僅是學(xué)更要學(xué)會(huì)運(yùn)用，只有將所學(xué)的運(yùn)用起來才是真正的學(xué)有所用，所以就要靠我們平時(shí)的鍛煉和運(yùn)用。在走上工作崗位之際能將所學(xué)過的內(nèi)容通過運(yùn)用復(fù)習(xí)一遍就真正做到了理論與實(shí)踐相結(jié)合了，為將來在崗位上更好的發(fā)揮提供了基礎(chǔ)。所以這次設(shè)計(jì)不但是對(duì)三年來所學(xué)知識(shí)的一次鞏固和考試，更是為我們找工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
對(duì)于以上之粗淺體會(huì)，進(jìn)一步的總結(jié)和提高需要有更多的社會(huì)實(shí)踐來提供，我也相信在不久即將踏入社會(huì)之際，類似這樣的設(shè)計(jì)絕不在少數(shù)，只要我們努力學(xué)習(xí)，勇于實(shí)踐，勤學(xué)好問，我就會(huì)懂得以前不明白或不十分明白的道理，就會(huì)很快地成長(zhǎng)和成熟起來，我也相信，憑著我自強(qiáng)不息，勇于拼搏的精神，定能很快適應(yīng)類似設(shè)計(jì)的需要，適應(yīng)這個(gè)多變的社會(huì)，充分發(fā)揮長(zhǎng)處，朝我的方向不斷前進(jìn)，前進(jìn)，再前進(jìn)！
最后，我想說的是，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，離不開老師您的諄諄教誨和不斷幫助。老師您辛苦了。謝謝！
參考文獻(xiàn)
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