基于51單片機模擬電梯防夾控制系統設計

一、系統方案
本文介紹了一種采AT89C51芯片進行的電梯模擬控制系統，介紹了如何使用單片機進行編程來實現電子控制的方法。單片機編程實現功能，簡潔多變，大大縮短了研發周期，同時能使電梯控制系統體積更小功能更強大。本設計模擬了電梯控制系統所需的一些基本功能，能通過按鍵選擇樓層，數碼管顯示實時樓層數，LED燈組成的箭頭指示上下方向。

二、硬件設計
原理圖如下：

三、單片機軟件設計
1、首先是定時器初始化：
/*************定時器0初始化程序***************/
void time_init()
{
EA = 1; //開總中斷
TMOD = 0X01; //定時器0、工作方式1
ET0 = 1; //開定時器0中斷
TR0 = 1; //允許定時器0定時
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0; // 50ms
}
2、中斷服務程序
/*************定時器0中斷服務程序***************/
void time0_int() interrupt 1
{
static uchar value;
TH0 = 0x3c;
TL0 = 0xb0; // 50ms
value ++;
if(value % 2 == 0)
{
flag_100ms = 1 ; //定時器產生100毫秒的變量
}
}
3、按鍵檢測程序

void key() //按鍵程序
{
if(key1 == 0) //1樓按鍵按下
{
led1 = 1; //點亮1樓發光二極管
dt_1 = 1; //1樓電梯按下變量置1
}
if(key2 == 0) //2樓按鍵按下
{
led2 = 1; //點亮2樓發光二極管
dt_2 = 1; //2樓電梯按下變量置1
}
if(key3 == 0) //3樓按鍵按下
{
led3 = 1; //點亮3樓發光二極管
dt_3 = 1; //3樓電梯按下變量置1
}
if(key4 == 0) //4樓按鍵按下
{
led4 = 1; //點亮4樓發光二極管
dt_4 = 1; //4樓電梯按下變量置1
}
if(key5 == 0) //5樓按鍵按下
{
led5 = 1; //點亮5樓發光二極管
dt_5 = 1; //5樓電梯按下變量置1
}
if(key6 == 0) //6樓按鍵按下
{
led6 = 1; //點亮6樓發光二極管
dt_6 = 1; //6樓電梯按下變量置1
}
if(key7 == 0) //7樓按鍵按下
{
led7 = 1; //點亮7樓發光二極管
dt_7 = 1; //7樓電梯按下變量置1
}
if(key8 == 0) //8樓按鍵按下
{
led8 = 1; //點亮8樓發光二極管
dt_8 = 1; //8樓電梯按下變量置1
}
}
4、核心算法程序
/****************電梯向上、做最后的判斷是否還要繼續向上****************/
void dt_shang_guan()
{
static uchar value;
if(dt_s_x == 1) //電梯向上 做最后的判斷是否還要繼續向上
{
if(dt_value == 1) //在第1層
{
value = dt_2 + dt_3 + dt_4 + dt_5 + dt_6 + dt_7 + dt_8;
if(value == 0) //說明上面沒有人按下
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}else
flag_stop = 1; //電梯繼續運行
}
else if(dt_value == 2) //在第2層
{
value = dt_3 + dt_4 + dt_5 + dt_6 + dt_7 + dt_8;
if(value == 0) //說明上面沒有人按下
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}else
flag_stop = 1; //電梯繼續運行
}
else if(dt_value == 3) //在第3層
{
value = dt_4 + dt_5 + dt_6 + dt_7 + dt_8;
if(value == 0) //說明上面沒有人按下
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}else
flag_stop = 1; //電梯繼續運行
}
else if(dt_value == 4) //在第4層
{
value = dt_5 + dt_6 + dt_7 + dt_8;
if(value == 0) //說明上面沒有人按下
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}else
flag_stop = 1;
}
else if(dt_value == 5) //在第5層
{
value = dt_6 + dt_7 + dt_8;
if(value == 0) //說明上面沒有人按下
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}else
flag_stop = 1; //電梯繼續運行
}
else if(dt_value == 6) //在第6層
{
value = dt_7 + dt_8;
if(value == 0) //說明上面沒有人按下
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}else
flag_stop = 1; //電梯繼續運行
}
else if(dt_value == 7) //在第7層
{
value = dt_8;
if(value == 0) //說明上面沒有人按下
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}else
flag_stop = 1; //電梯繼續運行
}
else if(dt_value == 8) //在第8層
{
dt_s_x = 0; //電梯停下不動了
shang = 1; //關閉上箭頭
zhong = 1;
}
}
}
四、proteus仿真設計
Proteus軟件是一款應用比較廣泛的工具，它可以在沒有硬件平臺的基礎上通過自身的軟件仿真出硬件平臺的運行情況，這樣就可以通過軟件仿真來驗證我們設計的方案有沒有問題，如果有問題，可以重新選擇器件，連接器件，直到達到我們設定的目的，避免我們搭建實物的時候，如果當初選擇的方案有問題，我們器件都已經焊接好了，再去卸載下去，再去焊接新的方案的器件，測試，這樣會浪費人力和物力，也給開發者帶來一定困惑，Proteus仿真軟件就很好的解決這個問題，我們在設計之初，就使用該軟件進行模擬仿真，測試，選擇滿足我們設計的最優方案。最后根據測試沒問題的仿真圖紙，焊接實物，調試，最終完成本設計的作品。

五、實物制作
設計過程中使用AD軟件繪制原理圖，圖紙繪制好之后采購元器件，根據圖紙上面的器件標號焊接上去，在焊接過程中，我們要細心仔細，不能將器件焊接錯位，因為焊接錯位，都會給后面的調試帶來很大的麻煩，只有焊接的時候各個方面都注意到位，才能焊接出合格的作品。由于焊接絲焊接會散發一些難聞的氣味，我們在焊接的時候要保持室內通風，最好佩戴口罩，防止我們吸入焊接絲散發的氣體，造成身體不適。在實物焊接制作的過程中，需要對每個模塊進行一步步的焊接和調試，然后焊接到一起，進行整體的調試和測試。

審核編輯：湯梓紅