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编号:
CP-51-2021-003
设计简介:
本设计是基于单片机的六层电梯设计,主要实现以下功能:
①可实现通过内机按键和外机按键控制电梯到达楼层
②可实现通过一个四相步进电机控制电梯升降,另一个四相步进电机控制电梯开关门
③可实现通过HX711测量总重,超载报警
④可实现延时关门和提前关门
⑤实现通过数码管显示当前楼层,相应楼层指示灯亮
标签:51单片机、数码管、HX711、四相步进电机、继电器
题目扩展:
基于51单片机的六层电梯设计、具有超载提醒的六层电梯设计、6层电梯
中控部分概述
中控部分是电梯系统的核心,采用了STC89C52单片机作为控制器。其主要职责是接收来自输入部分的数据,包括电梯操作指令(如开关电梯门、选择楼层等)和楼层请求(通过从机输入),并在内部进行逻辑处理。根据处理结果,中控部分会生成相应的控制信号,通过输出部分控制电梯的各项功能,如显示当前楼层、控制电梯门的开关、模拟对讲状态、指示电梯的运行方向(上行或下行)、在超载时发出报警等。STC89C52单片机作为系统的“大脑”,确保了电梯系统的稳定运行和各项功能的实现。
输入部分概述
输入部分包括主机和从机的输入。主机的输入主要由两部分组成:一是34矩阵键盘,用于控制电梯的基本操作,如开关电梯门和选择目标楼层;二是供电电路,为整个主机系统提供电力。从机的输入同样包含三部分:首先是另一个34矩阵键盘,用于模拟每个楼层的上下按键请求;其次是供电电路,为从机系统供电;最后是串口通信模块,用于接收主机发送的指令或向主机发送楼层请求信息。这些输入设备共同为中控部分提供了必要的操作指令和楼层请求信息。
输出部分概述
输出部分也是由主机和从机的输出共同组成。主机的输出包括六个部分:一是数码管显示模块,用于显示电梯当前所在的楼层;二是继电器模块,用于模拟对讲状态;三是步进电机,控制电梯门的开关动作;四是串口通信模块,用于与从机进行通信;五是LED指示灯,分别指示电梯的上行和下行状态;六是蜂鸣器,在电梯超载时发出报警声。从机的输出则是六个LED灯,分别对应不同的楼层,当电梯到达某个楼层时,相应的指示灯会亮起,以指示电梯的到达情况。这些输出设备共同实现了电梯系统的各项功能,并为用户提供了直观的反馈。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上,共有以下部分,第一部分是电源模块,将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接,焊接好之后插入DC 电源,指示灯点亮,电源模块测试正常。第二部分是显示模块,排针焊接好后,将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块,本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块,一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接,构成复位电路。第五部分是晶振电路模块,由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块,焊接下载接口GND、TXD、RXD,将HEX文件下载到单片机中,查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯,第九部分是步进电机,第十部分HX711称重模块,第十一部分是数码管。下图5-1为焊接完整实物图:
图5-1电路焊接总图
5.2 电梯实物测试
如图5-2所示,下图为上电,这俩块板分为主机和从机,上面为主机,下面为从机。电梯外机按键和电梯内机按键一样。分为一楼上,二楼上,二楼下,三楼上,三楼下,四楼上,四楼下,五楼上,五楼下,六楼上,六楼下。外机多出的俩个按键为开门和关门。俩个步进电机分别为模拟开关电梯门和模拟升降电梯。
图5-2电梯实物图
5.3 电梯运行实物测试
如图5-3所示,当你先按下六楼,再按三楼,不会先去六楼再去三楼,我们采用了“冒泡排序法”。HX711称重模块模拟电梯超重,当超重时,蜂鸣器会滴的响。外机左上方有一排LED灯,从右到左分别为一楼到六楼。
图5-3电梯运行实物图
设计摘要:
本论文介绍了一种基于STC89C52单片机的多功能电梯控制系统设计。该系统分为中控部分、输入部分和输出部分,共计六个层次,实现了电梯的高效、安全运行及信息交互功能。在中控部分,采用STC89C52单片机作为核心控制器,负责接收输入部分的数据,并通过内部处理实现对输出部分的控制。输入部分包括3x4矩阵键盘,用于用户控制开关电梯门、选择楼层等功能;同时,供电电路确保系统正常运行。输出部分包含数码管显示模块,可实时显示电梯当前所在楼层;继电器模块模拟对讲状态,实现与电梯内部的通信;步进电机控制电梯门的开合,以及楼层的停靠;串口通信模块连接从机,实现主从机之间的数据交换;LED指示灯在电梯上下行时指示运动方向;蜂鸣器用于超载时的报警。从机的输入部分包括3x4矩阵键盘,模拟每层楼的上下按键;供电电路为系统提供电能;串口通信模块连接主机,实现数据传输和控制。从机的输出部分包括六个LED指示灯,标示电梯到达的楼层。通过该多功能电梯控制系统,用户可通过键盘选择楼层、观察电梯状态,并在需要时与电梯内部通信。该系统提高了电梯运行的效率和安全性,为用户提供了便捷的乘梯体验。
关键词:单片机;步进电机;称重模块;数码管
字数:10000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5电机方案选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3数码管显示模块
3.2.1 STC89C52单片机
3.6 HX711称重模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主机主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 处理函数流程设计
4.5 从机主程序流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 电梯实物测试
5.3 电梯运行实物测试
结 论
参考文献
致 谢