论文总字数：17417字

摘 要

目前，随着国家十三五规划的完美收官，十四五规划的开展，科技发展迅速，人们的生活水平和质量得到了显著的提升，快速通行在越来越快的都市生活中显得尤为重要。同时，根据2020年7月，国务院办公厅发布了《国务院办公厅关于全面推进城镇老旧小区改造工作的指导意见》，其中提出的老城区改造计划，是为了帮助居民改善生活居住条件主要是配套设施的改良，包括环境、硬件设施等其中就有提到加装电梯，看出电梯对于老城区的应用将会提升，本次毕业设计正是为了满足这样的社会需求。

本课题主要研究电梯自动控制系统的硬件，其中包括对电梯的运行控制设计及监控安防系统的设计。在本次设计中，将会以单片机作为控制核心，结合各类控制电路进行楼层的显示、楼层的申请、电梯上下行等功能的实现，通过主控芯片实现电机换向控制、舵机PWM信号控制等功能。本次设计的控制核心是STC89C52单片机，设计内容包含了总体控制方案的论述和设计、硬件的分析和选用、电路设计等，最终通过PCB打样，元器件的焊接，以电路板的形式模拟电梯的实际应用。在电梯安防监控系统中包括温度检测，灯光及火警检测。其中温度检测将使用选用较为流行的DS18B20温度传感器，灯光及火警穿中烟雾传感器采用MQ-2型烟雾传感器，PC50-6型硅光电池为灯光检测模块，最终将由无线传输模块进行传输至黑匣子完成。

关键词：单片机；STC89C52；电机换向；DS18B20温度传感器；MQ-2型烟雾传感器；无线传输模块；Design of indoor harmful gas detection system based on singlechip

Abstract

At present, with the perfect ending of the 13th five year plan and the implementation of the 14th five year plan, science and technology has developed rapidly, and people"s living standards and quality have been significantly improved. Rapid traffic is particularly important in the increasingly fast urban life. At the same time, in July 2020, the general office of the State Council issued the guiding opinions of the general office of the State Council on comprehensively promoting the transformation of old residential areas in cities and towns. The transformation plan of old urban areas proposed by the general office of the State Council is to help residents improve their living conditions, mainly the improvement of supporting facilities, including environment, hardware facilities, etc., including the installation of elevators, See the elevator for the application of the old city will improve, this graduation project is to meet such social needs.

This topic mainly studies the hardware of elevator automatic control system, including the design of elevator operation control and monitoring security system. In this design, MCU will be used as the control core, combined with various control circuits for floor display, floor application, elevator up and down functions, through the main control chip to achieve motor reversing control, steering gear PWM signal control and other functions. The control core of this design is STC89C52 single-chip microcomputer. The design content includes the discussion and design of the overall control scheme, the analysis and selection of hardware, and the circuit design. Finally, through PCB proofing, the welding of components, the practical application of elevator is simulated in the form of circuit board. In the elevator security monitoring system, including temperature detection, lighting and fire detection. The popular DS18B20 temperature sensor will be used for temperature detection, mq-2 smoke sensor will be used for lighting and fire smoke sensor, and pc50-6 silicon photocell will be used as light detection module, which will be transmitted to the black box by wireless transmission module.

Key words: single chip microcomputer; STC89C52； Motor commutation; DS18B20 temperature sensor; Mq-2 smoke sensor; Wireless transmission module;

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1课题的研究意义 1

1.2课题研究内容综述 1

1.3设计内容及要求 1

第二章 总体方案设计 3

2.1方案论述 3

2.1.1电梯运行控制系统简述 4

2.1.2电梯安防监控系统简述 5

第三章 硬件设计 6

3.1 内部电路设计 6

3.1.1系统最小模块设计 6

3.1.2显示模块设计 7

3.1.3报警模块设计 7

3.1.4按键模块设计 8

3.1.5电机驱动模块设计 9

3.1.6通信模块设计 9

3.1.7接收模块和舵机设计 10

3.1.8整体内部模块设计 11

3.2 外部电路设计 12

第四章 软件设计 15

4.1软件开发流程的确定 15

4.2 内部控制系统程序设计 16

4.2.1显示模块程序设计 16

4.2.2控制按钮程序流程设计 17

4.2.3主程序设计 18

4.3 外部控制系统程序设计 19

第五章 安防监控硬件设计 20

5.1 温度检测设计 20

5.2 灯光及火警检测设计 21

5.3 无线传输模块设计 22

第六章 总结 24

致谢 25

参考文献 26

附件 27

第一章 引 言

1.1课题的研究意义

随着科技的不断进步，经济建设的快速发展，各种高科技不断步入生活中，人们生活水平日益改善。目前国家十三五规划的完美收官，十四五规划的开展，科技发展迅速，人们的生活水平和质量得到了显著的提升，快速通行在越来越快的都市生活中显得尤为重要，而且现在电梯产品需求的数量化、个性化和多样化。同时，伴随着大城市小区住宅和高楼大厦越建越高，特别是新建设好的高层建筑，对电梯的依赖变得尤为重要。在现代生活中人们的生活已经与电梯紧密相连，电梯成为楼房的标配，而且对电梯的需求仍然在上升，我国已经成为全球最大的电梯市场。为了解掌握电梯的发展进程，运用已学知识加上多方查阅的资料，制定了一套相对完善的电梯运行控制系统及电梯安防监控系统。

高速发展的现代社会，底层小高楼已经难以满足大城市的需求，越来越多的高楼拔地而起，没有电梯那必将不可能。早在第一次工业革命之前，搬运重物需要大量劳动力，为了省力节约劳动力以及快速达到目的，在第一工业革命之后采用蒸汽的方式驱动货物前进，这一发明的问世节约了大量的劳动力，节省了很多搬运时间，这种进步无疑是一种巨大的突破。国内电梯行业的有关专家预测，在未来十四五规划的这段时间里，我国的电梯设计、制造、销售市场，包括出口规模都将是全球第一。因此，对电梯的控制系统和结构设计进一步的研究可谓是前景广阔。

1.2课题研究内容综述

本次毕业设计主要的研究方向是通过以STC89C52单片机为控制核心，通过设计合理的控制系统让电梯可以运行，并且能够提高电梯的运行效率随着社会的进步，制造业和加工业的快速发展，AI计算、工业机器人、计算机、手机等各项先进技术走进人们的生活，伴随着智能化的发展，人们水平也在不断的提高，生活节奏也在不断加快。目前在高楼大厦中为了提高通行效率，通常会安装电梯作为快速上下楼的工具。虽然电梯进入人们的生活中已经很长时间了，但很多电梯在运行过程中存在着大量的安全和消防隐患，类似的报道在新闻中层出不穷，经常可以看到有人被困电梯等待营救的新闻。虽然电梯能够加速人们的生活节奏，方便人们快速上下楼并节省体力，但可靠性仍然是制约电梯发展的一项重要因素。所以，为达到可靠稳定的控制，在本次关于电梯控制系统的设计中采用单片机作为核心控制元件，通过设计对应的楼层按钮和楼层显示器保证检测系统运行的持续和稳定性。

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