论文总字数：18913字

摘 要

随着社会的发展，电梯在日常生活中扮演着不可或缺的角色，是我们上下楼层的重要工具。本设计采用单片机STC89C52芯片进行模拟电梯系统运行，由电梯运行控制模块，按键、箭头指示电路和液晶显示器组成电梯运行的位置指示模块，红外发射、红外接收装置、蜂鸣器组成的电梯运行过程中的防夹报警模块以及电梯运行过程中的具体运动状态模块，模拟了电梯运行的一些基本功能，能通过按键控制电梯所运行的楼层，由LED灯组成的箭头指示上下方向和运行所到的楼层数，并且使用红外线感应装置避免夹到行人。实验表明，用户可以按照自己的意愿来设置到达的楼层数，并且可以成功在电梯各楼层之间上下运行，验证了设计的可行性。

关键词：STC89C52，数码管，指示灯，蜂鸣器

Abstract: With the development of society, elevators play an indispensable role in daily life and are an important tool for our upper and lower floors. This design uses single-chip STC89C52 chip to simulate elevator system operation, by the minimum system of single-chip microcomputer to control the elevator operation module, keys, arrow indicator circuit and liquid crystal display to form the elevator operation position indicator module, by infrared emission, infrared receiving device, buzzer composed of elevator operation in the process of anti-clamping alarm module , The specific control module in the process of elevator operation, simulates some basic functions of elevator operation, can control the floor of elevator running by key, the arrow composed of LED lamp indicates the upper and lower direction and the number of floors to run, and uses infrared induction device to avoid clamping to pedestrians. Experiments show that the user can set the number of floors reached according to their wishes, and can successfully run up and down between the elevator floors, which verifies the feasibility of the design.

keywords: STC89C52,Digital Tube, Indicator Light, Buzzer

目 录

1 绪论 4

1.1引言 4

1.2研究背景及意义 4

1.3国内外现状及水平 5

2 系统硬件设计 5

2.1设计目的和意义 5

2.2设计方案和任务 6

2.3电梯运行系统的各模块功能 7

3 系统硬件设计 8

3.1硬件总设计 8

3.2单片机各系统模块 9

3.2.1最小系统 9

3.2.2复位电路 9

3.2.3晶振电路 10

3.3按键和指示电路 11

3.4防夹报警电路 12

3.5电源自锁模块 13

3.6液晶显示模块 14

3.7电梯运行控制模块 15

4 系统软件设计 16

4.1主程序设计 16

4.2子程序设计 17

4.2.1中断子程序设计 17

4.2.2运行子程序设计 17

4.2.3运行状态子程序设计 18

4.2.4显示子程序设计 19

5 系统调试与运行 20

5.1仿真调试 20

5.2实物调试 22

结 论 25

参考文献 26

致 谢 27

附录1元器件清单 28

附录2 程序 29

1 绪论

1.1引言

随着我国经济的飞速发展，人们在上下楼梯时的方式也变得丰富多彩，不再依靠单一的楼梯台阶。电梯在城市中发挥着越来越重要的作用。 电梯进入人们生活已经很久了，不断进行变迁，不变的只有电梯在不断提高人们的生活水平。

科技的发展，人们各种日常生活的继续，相对的是电梯的技术也在不断发展，从第一台电梯的问世，到电梯的控制方式改变和使用的多样化，类型从直式到斜式，在一开始的人为机械操作到系统智能控制，甚至发展到现在电梯多台之间的并联控制，系统控制下的智能群控，大大的提升了运输能力；应用在大型商场的变速式人行道扶梯大大节省了行人在拥挤状况下的流通时间；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯使乘客在其内感受不到是自己所处的电梯是封闭的。用户在电梯内可以观赏外面的景色。电梯的发展在日常生活中为人们提供了极大的便利，也为我国经济建设，社会建设提供了强大的保障。电梯是高层建筑中安全、可靠、垂直上下的运载工具，对改善劳动条件、减轻劳动强度起到很大的作用^[1]。电梯的应用范围很广，可用于宾馆、饭店、办公大楼、商场、娱乐场所、仓库以及居民住宅大楼等。在现代社会中，电梯已成为人类必不可少的垂直运输交通工具。在科技不发达的多年前，高楼还未层层伫立，人们的房间都还是平房或者二层的小楼，电梯的使用大大受限，给人们住房和出行带来了极大的不便。随着社会和科技的不断发展，办公大楼，高层建筑越来越多，人口密集程度也越来越大。高层建筑的人口流通仅仅靠楼梯是不够的，因为它很不方便，上楼下楼都要花费很多的时间。在出行高峰期又会出现人挤人的场面，所以电梯的出现和发展是必不可少的，它的出现给予人们极大的便利条件。

1.2研究背景及意义

第一台电梯发明至今，电梯产品的种类逐渐变多，电梯的生产制造技术也向着网络化智能化和绿色化发展。在这几年经济的高速发展下，我国电梯的销量突破百万台并且伴随着每年增长的姿态飞速上升。在过去几年，我国电梯的生产产量、使用量均位居世界第一^[2]。作为电梯使用大国，研究电梯技术的发展情况和未来发展趋势具有重要的现实意义。电梯以电动机为动力，作为垂直升降机，其装有箱状的吊舱，作用是用于多层建筑乘人载运货物的运输工具。也有台阶式，踏步板装在履带上连续运行，俗称自动扶梯或自动人行道。服务于规定楼层的固定式升降设备^[3]。国外的电梯有双向型，户外型，甚至在一些自认景区也有观景电梯，其建造技术和安全技术是我们望其项背的，我们的电梯技术还远远未达到那种要求。我国的电梯发展也在与时俱进，不断紧跟国外技术的脚步，做出自己的成果，做本设计的意义在于学习电梯的基础原理，了解电梯的各种控制方案制作与基本系统运行操作，对以后操作系统和单片机的学习有更好的加深，提升自己的视野和知识范围。

1.3国内外现状及水平

在国内实体经济不断发展，科学技术创新突飞猛进的今天，楼层高度伴随着经济发展飞速成长起来，电梯作为高楼大厦内的运输工具，俨然是我们生活中出行的便利工具，电梯受到经济增长速度，城市化水平，人口密度等影响^[4]。在经历过全球经济危机后，我国经济在全球经济低迷的状况下仍然持续发展，这使得我国的电梯行业前景一片光明，庞大的商业需求，使我国电梯行业欣欣向荣。国产电梯以其自身的质量高，低成本的优势赢得了国内外的一致好评，但是，电梯行业的高深技术我们仅仅学到了皮毛。

在国外，随着电梯技术的日趋完善，先进国家的机电一体化是自动化技术，已经能够基本实现电梯生产的自动化，率先实现了高度机械化另外还开发了完整的电梯专用监控系统，对电梯等各种环境、安全指标加以自动监测，安全性因此大幅提高。此外，相较于我国，欧美等先进电梯生产国家已经针对不同的楼型，外观进行不同的系统设计，已经把电梯的设计当作了一种艺术品。我国电梯制造的大厂有江西上菱电梯有限公司，其技术虽然已经达到了我国的民用水准，而且成本低，售价低，这仅仅是国外的皮毛，它仅以电梯的成本大量生产，看似电梯未来的前景很好，但是对比国外，电梯的楼型和适用受到了极大的限制，在很多复杂的地形下很难有经济适用的使用条件，而且我国电梯故障率也远远高于国外，所以我国的电梯发展还有很长的路要走。

2 系统硬件设计

2.1设计目的和意义

电梯控制系统大多采用继电器或者可编程控制器（PLC）的控制方式，存在着成本高，需要三相供电等缺点^[5]。为了便于控制以及出于成本考虑，本设计选择单片机来模拟电梯运行系统，以单片机为核心，硬件电路和控制程序来检测和控制电梯的运行信号，具有成本低、通用性强、灵活性大、扩展容易及易于实现复杂控制等优点。本设计侧重学习基本理论知识与实际情况的紧密结合，加深对知识的理解，为以后的工作和学习打下坚实的基础计的目的。我国的电梯发展也在与时俱进，不断紧跟国外技术的脚步，做出自己的成果，做本设计的意义在于认识电梯的基础原理，了解电梯的各种控制方案与基本操作，为以后操作系统和单片机的认识有更好的加深，提升自己的视野和知识范围。

2.2设计方案和任务

电梯控制系统采用STC89C52单片机作为控制元件，晶振电路与复位电路组成最小系统，晶振电路和单片机内部震荡电路为单片机提供控制的时钟脉冲，复位电路采用手动复位为单片机提供复位动作，通过按键电路引起电平改变发送到单片机，通过单片机的输出信号控制电梯的上下运行。实际电梯系统装有5个ST178红外光电传感器，检测地面黑线，再由光电传感器将地面黑线转化成电信号，判断电梯是否运行和停止。此设计主要完成：

1. 设计8个楼层按钮来控制用户所要到达的楼层。
2. 电梯内每一楼层对应一个按键按钮，按下按键相应的数码管会显示对应的楼层。
3. 当电梯收到指令，电梯关门，并且均匀加速上升，然后保持匀速，最后均匀减速到达楼层，最后开门。

（4） 电梯具有上行和下行功能，数码管指示其运行方向。

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