摘 要

当前城市人口数量增加迅速，人均可利用土地面积不断减少，建设高层建筑成为解决这一问题的最直接的方法。随着高层建筑产业的蓬勃发展，人们对高层建筑所使用电梯提出了更高的需求，传统电梯的安全性和高效性亟待提高。

本设计设计了更加智能的电梯下位机，和准确灵敏的监控软件。电梯下位机的主控芯片为STC89C52，硬件主要包括步进电机驱动模块、楼层显示模块、电梯外按键模块、电梯内部按键模块、报警电路模块、电梯升降指示模块、门状态指示模块、电源模块、重力传感器模块和蓝牙串口通信模块，软件主要包括按键扫描函数、串口通信函数、开门及开门后处理函数、步进电机驱动函数、求助报警函数、重力传感器函数、轿厢调度函数。

电梯下位机能够根据楼层需求按键信息智能调度电梯轿厢，并将下位机的运行状态信息，通过蓝牙串口通信发送至监控软件，实现了智能电梯系统的远程监控。

关键词：智能电梯 监控系统 轿厢调度 重力传感器 蓝牙

Abstract

At present, the number of urban population is increasing rapidly, and the per capita available land area is decreasing constantly. The construction of high-rise buildings becomes the most direct way to solve this problem. With the continuous development of high-rise building industry, people put forward higher demand for elevators used in high-rise buildings, and the safety and efficiency of traditional elevators need to be improved.

At present, the number of urban population is increasing rapidly, and the per capita available land area is decreasing constantly. The construction of high-rise buildings becomes the most direct way to solve this problem. With the vigorous development of high-rise building industry, people put forward higher demand for elevators used in high-rise buildings, and the safety and efficiency of traditional elevators need to be improved.

The design of a more intelligent elevator lower computer, and accurate and sensitive monitoring software. Lift machine main control chip STC89C52, the hardware mainly includes stepper motor drive module, display module, floor elevator elevator internal key module, key module, alarm circuit module, elevator door indication module, state indication module, power module, gravity sensor module and Bluetooth serial communication module, the software includes key scanning function, serial communication function, open the door and open the door postprocessing function, stepper motor drive function, alarming function, gravity sensor function, car dispatch function.

Lift the machine according to the floor needs key information intelligent dispatching of elevator, and the running status information machine, via Bluetooth serial communication sent to the monitoring software to realize remote monitoring of intelligent elevator system.

Key words: intelligent elevator；monitoring system；car dispatching；gravity sensor；Bluetooth

目 录

第1章 绪论 1

1.1 论文研究背景和意义 1

1.2 国内外智能电梯监控系统的研究现状 1

1.2.1 国内研究现状 1

1.2.2 国外研究现状 2

1.3 本文的主要内容和工作 3

第2章 智能电梯监控系统的下位机硬件设计 4

2.1 单片机最小系统 4

2.2 步进电机驱动模块 4

2.3 楼层显示模块 5

2.4 电梯外按键模块 6

2.5 电梯内部按键模块 7

2.6 报警电路模块 8

2.7 电梯升降指示模块 8

2.8 门状态指示模块 8

2.9 电源模块 9

2.10 重力传感器模块 9

2.11 蓝牙串口通信模块 10

第3章 智能电梯监控系统的下位机软件设计 11

3.1 按键扫描函数 11

3.2 串口通信函数 11

3.2.1 串口初始化函数 11

3.2.2 待发送数据处理函数 12

3.2.3 串口发送函数 12

3.3 开门及开门后处理函数 12

3.3.1闪烁相应LED并熄灭函数 12

3.3.2按键信息重置函数 13

3.4 步进电机驱动函数 13

3.5求助报警函数 14

3.6重力传感器函数 14

3.6.1 HX711驱动函数 14

3.6.2 称重函数 15

3.6.3 超重报警函数 15

3.7 轿厢调度函数 15

第4章 智能电梯监控系统的监控软件设计 17

4.1 监控软件前面板设计 17

4.2 监控软件后面板设计 18

4.2.1 VISA配置串口 18

4.2.2 VISA读取 18

4.2.3 截取字符串并显示 18

第5章 智能电梯监控系统的测试 20

5.1下位机的测试 20

5.2 蓝牙模块与PC端连接的建立 20

5.2.1 蓝牙模块的配置 20

5.2.2 蓝牙模块与PC端的连接 21

5.3 监控软件的测试 23

第6章 总结与展望 24

参考文献 25

附录A 下位机电路原理图 26

附录B 下位机程序 27

致 谢 53

第1章 绪论

1.1 论文研究背景和意义

随着我国经济的高速发展，城市规模的不断扩大，人口数量的日益膨胀，人均土地可利用面积相对缩小。为了缓解土地可利用面积紧缺的压力，建设高层建筑，即将城市空间向纵向延伸，成为最为方便又可靠的方法。高层建筑数量的不断增加，带动了电梯产业的蓬勃发展，电梯也成为人们日常出行不可或缺的重要交通工具^[1]。它能够很快速地运输人们到相应要去的楼层，也可以作观光用，让人们享受从高处俯视又同时变换角度的观光体验，带给了人们极大的便利。

然而，现今市场上的电梯还存在两个重大的问题：安全性和高效性不足。在安全性方面，大多数电梯在出现故障时，会给人们带来极大的麻烦甚至是危险。比如，电梯门打不开困人数小时、高速滑落坠井伤人、电梯门夹人、更有甚者如，电梯门未关就开始运行，夹人于楼板和电梯门框之间致死^[2]。除电梯自身故障导致危险外还有，歹徒利用电梯空间封闭的特点，实施对他人的财产和人身进行侵害的活动。在高效性方面，大多数电梯因为本身设计的问题，造成很多无谓的电梯刹车并重新启动，和候梯乘客无谓的等待。比如，在电梯已经满员的情况下，有乘客呼叫，电梯仍然会刹车开门。乘客呼叫后有事离开，电梯仍然会刹车并开门。