控制系统设计

基于51单片机的电梯控制系统的设计

引 言

随着现代高科技的发展，住房和办公用楼都已经逐渐向高层发展。电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具。1889年美国奥梯斯升降机公司推出的世界上第一部以电动机为动力的升降机，同年在纽约市马累特大厦安装成功。随着建筑物规模越来越大，楼层也越来越高，对电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性都提出了更高的要求。由于传统的电梯运行逻辑控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路,存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等缺点。从技术发展来看,这种系统将逐渐被淘汰。

目前，由可编程控制器（PLC）或微型计算机组成的电梯运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着。可编程控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机，它有良好的抗干扰性能，适应很多工业控制现场的恶劣环境，所以现在的电梯控制系统主要还是由可编程控制器控制。但是由于PLC的针对性较强，每一台PLC都是根据一个设备而设计的，所以价格较昂贵。而单片机价格相当便宜，如果在抗干扰功能上有所提高的话完全可以代替PLC实现对工控设备的控制。当然单片机并不象PLC那么有针对性，所以由单片机设计的控制系统可以随着设备的更新而不断修改完善，更完美的实现设备的升级。

电梯控制系统是比较复杂的一个大型系统，在计算机诞生的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展做了巨大的贡献，但在性能上和PLC还是有本质上的差距。在科技的不断发展下，我想单片机控制系统很快可以解决抗扰性，成为方便有效的电梯控制系统。

由于时间和能力有限，在设计过程中难免有很多疏漏和不足之处，恳请老师批评指正，我将努力改正，争取做出完美的毕业设计。

目录

目录 1

引 言 2

第1章 绪 论 3

1.1 电梯的发展 3

1.2电梯的分类 4

第2章 方案的比较和确定 6

2.1 方案的选择 6

2.1.1 电梯继电器控制系统的优缺点 6

2.1.2 PLC控制系统的特点 6

2.1.3 电梯变频调速控制的特点 7

2.2 单片机控制方案的选择 7

2.3 变频器的选型 8

第3章 硬件系统的设计 10

3.1 硬件结构图 10

3.2 系统硬件原理图 10

3.3 89C51单片机的原理及其外围电路的设计 10

3.3.1 89C51单片机的原理与结构 10

3.3.2 单片机外围电路的设计 14

3.4 输入模块的设计 18

3.4.1 锁存器74LS373及其扩展功能简介 20

3.4.2 光电传感器 20

3.4.3 KC778B红外传感器基本应用电路 21

3.4.4 输入信号的采集 22

3.5 输出模块设计 24

3.5.1 DAC0832的功能简介 25

3.5.2 变频器功能简介 26

3.5.3 LED驱动器功能简介 29

3.5.4 控制信号的输出 32

第4章 系统软件的设计 34

4.1 主程序流程图 34

4.2 读入信息并显示子程序的流程图 37

4.3 延时去抖动子程序 37

4.4 设置目标层子程序流程图 38

4.5 电机拖动子程序流程图 39

4.6 电梯载客子程序流程图 40

4.7 中断服务流程图 41

小结与展望 42

致谢 43

参考文献 44

附录部分： 45

附录A 电气原理图 45

附录B 外文文献及其译文 46

附录C 主要参考文献及其摘要 50