基于单片机的多层电梯控制仿真系统

**单片机设计介绍，基于单片机的多层电梯控制仿真系统

  基于单片机的多层电梯控制仿真系统概要如下：

一、系统概述

本系统旨在通过单片机技术模拟实现多层电梯的控制逻辑，包括电梯的呼叫响应、楼层选择、运行方向、门开关等功能。该系统能够模拟真实电梯的运行环境，帮助用户理解电梯控制系统的基本原理和工作流程。

二、系统组成

单片机控制器：作为整个系统的核心，负责接收输入信号、执行控制逻辑，并驱动相应的执行机构。 输入模块：包括电梯内外的呼叫按钮、楼层选择按钮等，用于接收用户的操作指令。 显示模块：通过LED显示屏或LCD显示屏实时显示电梯的当前状态，如楼层信息、运行方向等。 执行机构：包括电梯的电机、门开关机构等，根据单片机的控制信号执行相应的动作。 仿真软件：用于模拟电梯的运行环境和物理特性，如电梯的加速度、减速度等。 三、功能设计

呼叫响应：系统能够响应电梯内外的呼叫按钮，根据呼叫顺序和电梯的当前位置进行响应。 楼层选择：用户可以通过楼层选择按钮指定目标楼层，系统根据当前位置和目标楼层计算最佳运行路径。 运行方向：系统根据用户的呼叫和电梯的当前位置自动判断运行方向，并控制电梯电机进行加减速和换向。 门开关：电梯到达目标楼层后，系统控制门开关机构进行开门和关门操作，确保乘客安全进出。 实时显示：通过显示模块实时显示电梯的当前状态，如楼层信息、运行方向等，方便用户了解电梯的运行情况。 四、仿真实现

绘制电路图：在仿真软件中绘制基于单片机的电梯控制电路图，包括单片机、输入模块、显示模块和执行机构的连接关系。 编写控制程序：使用C语言或其他编程语言编写单片机的控制程序，实现电梯的呼叫响应、楼层选择、运行方向和门开关等功能。 仿真测试：运行仿真程序，模拟电梯的运行环境和物理特性，测试系统的各项功能是否正常。通过调整仿真参数和输入信号来模拟不同场景下的电梯运行情况，并观察系统的响应和输出结果。 五、系统特点

模块化设计：系统采用模块化设计，将各个功能模块分开设计，方便维护和扩展。 实时性：系统能够实时响应用户的操作指令和电梯的运行状态，确保电梯的安全运行。 可靠性：采用单片机作为核心控制器，具有较高的稳定性和可靠性。同时，系统采用软件控制，避免了机械故障对电梯运行的影响。 可扩展性：系统可以根据实际需求进行扩展和升级，如增加更多的楼层、改进控制算法等。 通过基于单片机的多层电梯控制仿真系统，用户可以深入了解电梯控制系统的基本原理和工作流程，为实际电梯控制系统的设计和实现提供参考和借鉴。

由AT89C51单片机+数码管+矩阵按键模块+LED灯等构成 具体功能: （1）初始时电梯在1楼，当有按键按下时电梯到相应楼层； （2）电梯状态要有指示灯显示，即电梯目前运行到达楼层的实时显示，电梯升降的状态显示等。 （3）电梯内要有4层电梯的按键，还要有门的开关按键，并且电梯门需要有相关的动作（指示灯指示），电梯外每一层都要有上下的按键，除了第1，4层 （4）电梯上行的时候按下行按键，电梯不会停止，继续上行，向下反之。

设计思路 文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现 本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。 ————————————————

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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目 录

摘 要 I Abstract II 引 言 1 1 控制系统设计 2 1.1 主控系统方案设计 2 1.2 传感器方案设计 3 1.3 系统工作原理 5 2 硬件设计 6 2.1 主电路 6 2.1.1 单片机的选择 6 2.2 驱动电路 8 2.2.1 比较器的介绍 8 2.3放大电路 8 2.4最小系统 11 3 软件设计 13 3.1编程语言的选择 13 4 系统调试 16 4.1 系统硬件调试 16 4.2 系统软件调试 16 结 论 17 参考文献 18 附录1 总体原理图设计 20 附录2 源程序清单 21 致 谢 25