模擬单片机控制系统论文.docxVIP

前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,存在维护不便、运行寿命较短、容易出故障、占用空间大等缺点[1]。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。当然单片机并不像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，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[2]。第一章 方案的论证1.1 硬件概述及设计要求本电路是以STC89C52单片机为控制核心，具有在线编程功能，低功耗，能在3V超低压工作，而该单片机的管脚资源满足需求，所以在设计中，就用STC89C52芯片；本设计所模拟的楼层共有八层，其中所需要的其他控制器件也较多，如每层都有上下的指示灯指示，电梯内也需有去哪层的指示灯，还要用到一个数码管，一个蜂鸣器，复位电路，及多个按键和电阻等。1.2 方案的选择和论证1.2.1 单片机芯片方案的选择单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机采用超大规模技术，把具有数据处理能力(如算术运算，逻辑运算、数据传送、中断处理)的微处理器(CPU)，随机存取数据存储器(RAM)，只读程序存储器(ROM)，输入输出电路(I/O口)，可能还包括定时计数器，串行通信口(SCI)，显示驱动电路(LCD或LED驱动电路)，脉宽调制电路(PWM)，模拟多路转换器及A/D转换器等电路集成到一块单块芯片上，构成一个最小，但完善的计算机系统。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。单片机具有体积小，功能全，价廉，有着微处理器所不具备的功能，还可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，因而具有极强的竞争力和生命力，应用前景广阔。单片机[3]无论在片内RAM、ROM容量，种类和数量还是在系列扩展功能，指令系统功能等方面都有很大增强。所以通过以上对单片机多些方面的研究，对芯片的选用进行了相关比较：方案一：采用89C51芯片作为系统核心，采用Flash ROM，片内具有128B RAM存储空间和4KB ROM存储空间，能在3V的超低压工作，而且与MCS-51系列单片机完全兼容。而且烧写工具简单，自己制作一个下载器就可以烧程序。方案二：采用AT89C52芯片作为系统核心，采用Flash ROM，能以3V的超低压工作；同时比89C51具有更多的存储空间，AT89C52芯片内部存储器为8KB ROM存储空间，同样具有89C51的功能。但烧写程序需要专业工具。方案三：采用STC89C52芯片作为系统核心，采用闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory）的低电压，内部具有8KB ROM存储空间，是51系列单片机内存的两倍，而且还比51单片机多定时计数器和中断，并且比 AT89C52芯片经济，实惠。所以本设计采用STC89C52芯片。1.2.2 显示电路方案的选择方案一：采用LCD液晶显示屏，液晶显示屏显示功能强大，可显示大量文字，图形。LCD显示的优点是很明显的。通过控制是否透光来控制画面的亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变；画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率虽不高但图很稳定。而且完全没有辐射，使长时间观看LCD显示器屏幕也不会对眼睛造成很大伤害。体积小、能耗低。相对本设计来讲，使用液晶显示不切实际，所以不用此种作为显示。方案二：采用点阵式数码管显示，点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成，对于显示文字比较适合，若采用在显