当前位置:网站首页>四层和八层电梯控制系统Proteus仿真设计,51单片机,附仿真和Keil C代码

四层和八层电梯控制系统Proteus仿真设计,51单片机,附仿真和Keil C代码

2022-04-23 14:13:00 蒋宇智

资源获取,请见文末说明~

设计要求

  1. 电梯设置内外键,按下任一键,电梯控制系统响应;
  2. 电梯楼层和升降状态通过数码管、LED灯实时显示;
  3. 具有紧急停止和声光报警功能,保护乘客安危;
  4. 使用步进电机模拟电梯升降,顺时转动为升,逆时为降;
  5. 电梯无人时,默认停留在一楼;

系统概述

本系统以51单片机作为控制核心,实时读取电梯内外部操作按键,及时响应乘坐要求。数码管和LED指示灯,分别表示当前电梯所在楼层和升降状态;步进电机模拟电梯运行过程(电机顺时针转动为升,逆时针为降)。

同时,本系统具有电梯紧急停止和报警功能。电梯运行过程中,按下报警键,报警灯闪烁,蜂鸣器鸣叫,电梯停止运行。长按启动键后,解除报警,电梯恢复运行;

按下紧急停止按键,电梯急停,数码管显示当前急停楼层,上行灯和下行灯均熄灭,表明电梯处于不可用状态。

需要注意的是,启动键用于模拟电梯关门,在电梯内部按下要去的楼层后,再按下启动键,电梯才会开始运行。

整个系统构建如下所示:
在这里插入图片描述
仿真电路图
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
仿真分析
双击单片机,加载C程序文件夹里的elevator.hex,运行仿真,结果如下。电梯停靠在1楼,上行灯点亮,等待乘客乘坐;
电梯初始状态,停靠1楼位置
假设4楼住户要到2楼,4楼住户在电梯外部按下“下”的按键后,电梯从1楼开始上升,上行灯点亮,步进电机顺时转动,数码管依次显示楼层;下图为电梯上升过程中,到达3楼位置;
电梯上升过程中,到达3楼位置
到达4楼后,步进电机停止转动,数码管显示数字4,同时黄色下行灯点亮,表明电梯将开始下降;
在这里插入图片描述
4楼住户进入电梯,按下电梯内部按键2F后,再按下启动键(模拟电梯关门),电梯运行,步进电机逆时针转动;到达2楼后,如下所示;
在这里插入图片描述
报警与急停
在电梯运行的任何时刻,按下电梯内部报警按钮,红色LED报警灯点亮,蜂鸣器鸣叫,电梯停止在当前楼层,步进电机也停止转动;长按启动键,警报解除,电梯恢复运行;下图为电梯在2楼位置报警。
在这里插入图片描述
出现意外情况时,按下紧急停止按键后,电梯立即停止,数码管显示当前急停楼层,上行灯或下行灯都熄灭,表明电梯此时不可用,同时步进电机停转;此时只有重新运行系统才可解除急停;下图为电梯在3楼位置急停;
在这里插入图片描述
部分C代码

#include <REG52.H>
#include <INTRINS.H>

unsigned char ucMotorDrvPuls; //电机运转时初始值
unsigned char FORREV=1; //1表示上行,0表示下行
unsigned char STOPCUR=0;//1电梯停留在当前层,0不停留
unsigned char CURFLR=1; //当前所在楼层
unsigned char count=0;  //累计到COUNT即表示运行过一层

#define UCTIMES 8 //设置电机转速
#define OUTPUT P2 //电机驱动信号口
#define COUNT 8 //电机每循环8次表示电梯经过一层楼

sbit UP1=P3^4;
sbit DOWN2=P3^3;
sbit UP2=P3^2;
sbit DOWN3=P3^1;
sbit UP3=P3^0;
sbit DOWN4=P1^7;
sbit FLOOR1=P1^0;
sbit FLOOR2=P1^1;
sbit FLOOR3=P1^2;
sbit FLOOR4=P1^3;
sbit START=P1^4;
sbit STOP=P1^5;
sbit ALARM=P1^6;

//报警位
sbit alarmBit=P0^4;
sbit upLight=P0^5;
sbit downLight=P0^6;

void time(unsigned int ucMs);//延时单位:ms
void outPress();//按下电梯外按钮
unsigned char inPress();//按下电梯内楼层按钮
unsigned char elevator();//到达某一层返回1,否则返回0
void storeUP(unsigned char);//存储当前所有上行请求
void storeDOWN(unsigned char);//存储当前所有下行请求

//延时函数
void time(unsigned int ucMs);

//初始化所有灯
void initLights(void);

//设置当前楼层
void setFloor(int floor);

//设置电梯向上运行灯
void setUpLight();

//设置电梯向下运行灯
void setDownLight();

//设置电梯停止运行灯
void setStopLight();

//设置电梯向上运行灯
void setAlarmLight();

//设置电梯报警灯和喇叭
void setAlarmLight();

//关闭电梯报警灯和喇叭
void offAlarmLight();


//报警开关
int alarmSwitch=1;

unsigned char UP_req[5]={
    0,0,0,0,0}; //上行请求
unsigned char DOWN_req[5]={
    0,0,0,0,0}; //下行请求

//电机定位
void position(void)
{
    
  OUTPUT=0x01|(P2&0xf0);time(200);
  OUTPUT=0x02|(P2&0xf0);time(200);
  OUTPUT=0x04|(P2&0xf0);time(200);
  OUTPUT=0x08|(P2&0xf0);time(200);
  ucMotorDrvPuls=0x11;
  OUTPUT=0x01|(P2&0xf0);	
  
}

/****************************************/
/* 主函数 */
/****************************************/
void main(void)
{
     
  time(100);
  initLights();
  position();//电机定位
  ucMotorDrvPuls=0x11;
  OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止 
  setFloor(CURFLR);
  setUpLight();
  time(100);
  
  while(1)//主循环
  {
    
	  outPress();//按下电梯外按钮
	  while(STOPCUR==1)//电梯在当前层,电梯不动,可以继续接受请求
	  {
    
	    outPress();
	    inPress();
	  }  

	  if(inPress())//按下电梯内楼层按钮
	  {
    
	    while(START)//等待启动按键按下,电梯不动,可以继续接受请求
	    {
    
	      outPress();
	      inPress();
	    }
	  }

	  while(1)//电机运转循环
	  {
    
	    if(UP_req[1]==0&&UP_req[2]==0&&UP_req[3]==0&&
		DOWN_req[2]==0&&DOWN_req[3]==0&&DOWN_req[4]==0) 
		{
    
		  break;//没有请求,跳出电机运转循环,电梯不动
		}
		  
	    if(FORREV)//上行 
	    {
     
		  setUpLight();//上行灯亮

		  if(STOPCUR==1){
    break;}//

		  if(elevator())//往上到达某一层
	      {
    
			if(CURFLR==4) {
    setDownLight();break;}//到达四楼
	      }
	      OUTPUT=(ucMotorDrvPuls&0x0f)|(P2&0xf0);
		  ucMotorDrvPuls=_crol_(ucMotorDrvPuls,1);
	    }
	    if(!FORREV)//下行
	    {
    
		  setDownLight();//下行灯亮
;
		  if(STOPCUR==1){
    break;}

		  if(elevator())//往下到达某一层
	      {
    
			if(CURFLR==1) {
    setUpLight();break;}//到达一楼
	      }
	      OUTPUT=(ucMotorDrvPuls&0x0f)|(P2&0xf0);
		  ucMotorDrvPuls=_cror_(ucMotorDrvPuls,1);
	    }	
	
	    outPress();//按下电梯外按钮
	    //if(inPress())//按下电梯内楼层按钮
		//{
    
		 // while(START)//等待启动按键按下
		  //{
    
	      // outPress();
	        inPress();//电梯运行时,内部按钮按下,无需按启动按钮
	     // }
		//}

	    time(380-UCTIMES*16);

	  }//end while-电机运转循环
	
	OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止,有请求时按下启动按钮启动

  }//end while-主循环 
}

8层电梯控制系统设计
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
8层电梯仿真分析
按下电梯外部按键8F,模拟8层住户需要电梯,8F LED指示灯点亮,数码管从1到8依次显示,电梯上行箭头点亮;下图为电梯上行过程中。
在这里插入图片描述
电梯到达8楼后,上行箭头闪烁后熄灭,提示音哔两声,表示电梯到达8楼;
在这里插入图片描述
假设8楼住户要去5楼,按下电梯内部按键5F,5F LED指示灯点亮,数码管从8到5依次显示,模拟电梯下行,同时下行箭头点亮;下图为电梯下行过程中经过6楼;
在这里插入图片描述
电梯到达5楼后,5F LED指示灯熄灭,同样,下行箭头闪烁后熄灭,提示音哔两声,表示电梯到达5楼;
在这里插入图片描述
资源内容有

(1)四层电梯Proteus仿真文件;

(2)C程序;

(3)参考资料;

(4)系统框图;

(5)设计2:八层电梯控制;

资源截图
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
8层电梯设计资源
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
获取四层/八层电梯控制系统设计,Proteus仿真、C程序等设计资源,请微信搜索关注我的公众号:交院小智

版权声明
本文为[蒋宇智]所创,转载请带上原文链接,感谢
https://blog.csdn.net/JiaoDaBoy/article/details/107476375