基于CPLD，EDA的电梯控制系统.doc

基于SOPC/EDA的电梯控制系统 目录 第一章 电梯的概述 2 1.1电梯的定义 2 1.2电梯微机化控制分类 2 第二章 SOPC/EDA在电梯控制中的应用 3 2.1 项目实现原理 3 2.2 项目分块及其实现方案 4 2.3 分块源程序 5 2.4 仿真波形 13 2.5 总体组装图 14 2.6 引脚绑定表 14 2.7 硬件测试结果及其分析 14 设计总结 15 参考文献 15 第一章 电梯的概述 1.1 电梯的定义 随着社会的发展，科技的进步，电梯的使用越来越普遍，已经从商业大厦、宾馆使用，过渡到在办公楼、民居楼等场所使用，而且对电梯的控制系统功能的要求也越来越多，相应的电梯的控制系统也在不断的发生变化。对于电梯的控制，传统的方法是使用继电器—接触器控制系统进行控制，随着技术的不断发展，微型计算机在电梯控制上的应用日益广泛，现在已进入全微机化控制的时代。 电梯是服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的倾角小于15度的钢性导轨之间。轿厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货物。它适用于装置在两层以上的建筑内，是输送人员或货物的垂直提升设备的交通工具。 1.2 电梯微机化控制分类 电梯的微机化控制主要有以下几种形式：①PLC控制；②单片机控制；③单板机控制；④单微机控制；⑤多微机控制；⑥人工智能控制。 第二章 SOPC/EDA在电梯控制中的应用 2.1 项目实现原理 根据系统设计要求，并考虑到系统的可检验性，整个系统的输入输出接口设计如图2-1所示：系统工作用2Hz基准时钟信号CLKIN,楼层上升请求键UPIN,楼层下降请求键DOWNIN,楼层选择键入键ST_CH，提前关门输入键CLOSE,延迟关门输入键DELAY，电梯运行的开关键RUN_STOP，电梯运行或停止指示键LAMP,电梯运行或等待时间指示键RUN_WAIT,电梯所在楼层指示数码管ST_OUT,楼层选择指示数码管DIRECT. 图 2.1 电梯控制器DTKZQ的输入输出接口图 各输入端口的功能如下： CLKIN:基准时钟信号，为系统提供2Hz的时钟脉冲，上升沿有效； UPIN:电梯上升请求键。由用户向电梯控制器发出上升请求。高电平有效； DOWNIN:电梯下降请求键，由用户向电梯控制器发出下降请求。高电平有效； ST_CH[2..0]:楼层选择键入键，结合DIRECT完成楼层选择的键入，高电平有效； CLOSE:提前关门输入键。可实现无等待时间的提前关门操作，高电平有效； DELAY: 延迟关门输入键。可实现有等待时间的延迟关门操作，高电平有效； RUN_STOP:电梯运行或停止开关键。可实现由管理员控制电梯的运行或停止，高电平有效。 一下为输出端口： LAMP:电梯运行或等待指示键，指示电梯的运行或等待状况。高电平有效； RUN_WAIT:电梯运行或等待时间指示键，指示电梯运行状况或等待时间的长短，高电平有效； ST_OUT:电梯所在楼层指示数码管，只是电梯当前所在的楼层数。即1~5层，高电平有效； DIRECT:楼层选择指示数码管，指示用户所要选择的楼层数，高电平有效。 2.2 项目分块及其实现方案 电梯的控制状态包括运行状态﹑停止状态及等待状态，其中运行状态又包含向上状态和向下状态。主要动作有开、关门，乘客可通过键入开、关门按键，呼唤按键，指定楼层按钮等来控制电梯的行与停。 据此，整个电梯控制器DTLZQ应包括如下几个组成部分：①时序输出及楼选计数器；②电梯服务请求处理器；③电梯升降控制器；④上升及下降寄存器；⑤电梯次态生成器。该电梯控制器设计的关键是确定上升及下降寄存器的置位与复位。整个系统的内部组成结构图2.2所示。 图2.2 电梯控制器的内部组成结构图 图2.3 电梯控制器系统框图 2.3 分块源程序 2.3.1 主要VHDL 源程序 --DTKZQ.VHD LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL ; USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; ENTITY DTKZQ IS PORT(CLKIN:IN STD_LOGIC; UPIN:IN STD_LOGIC; DOWNIN:IN STD_LOGIC; ST_CH:IN STD_LOGIC; CLOSE:IN STD_LOGIC; DELAY:IN STD_LOGIC; RUN_STOP:IN STD_LOGIC; LAMP:OUT STD_LOGIC; RUN_WAIT:OUT STD_LOGIC