**单片机设计介绍, 基于单片机的多层电梯控制仿真系统
文章目录
一 概要
基于单片机的多层电梯控制仿真系统是一个复杂的系统,它需要结合单片机技术、控制理论、电子技术以及人机交互等多个领域的知识。
系统构成:
- 单片机: 这个系统的主要控制器,负责接收并解析用户指令,控制电梯的运行。通常采用AT89C51或STM32等类型的单片机。
- 传感器: 电梯的位置传感器,通常使用光电编码器或霍尔传感器来检测电梯的位置。
- 电机驱动: 控制电梯的上下运动,一般采用继电器或者功率mosfet等控制电路。
- 楼层指示灯: 通过LED灯来表示电梯所在楼层,以便用户查看。
- 电梯厢: 容纳乘客的轿厢,可以安装LCD或LED显示屏,显示电梯的运行状态和预计到达时间。
- 人机交互设备: 如键盘、触摸屏等,用于输入指令和显示信息。
- 电源: 提供整个系统的电力供应。
这个系统是一个复杂的机电一体化系统,需要考虑到许多细节问题,如电气安全、电磁兼容性、噪声控制、温度控制等。同时,为了实现良好的用户体验,还需要考虑人机交互的界面设计、语音提示等。
二、功能设计
基于51单片机的电梯仿真系统设计
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
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。
三、 软件设计
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。
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。
原理图
五、 程序
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。
六、 文章目录
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