孙晓琳 罗丹 沈阳工学院

在电梯桥厢内外，模拟乘客按下按键后，会引起按键连接在单片机端口上的电平变化，以作为用户的电梯按键反馈信息发送到主控制器中。之后，步进电机会根据单片机作出的判断结果，模拟进行相应的上行或下行运动。整个电路系统中，利用LED灯的亮闪情况，来分别模拟显示出电梯上升，下降与到达的情况。控制数字管的引脚，配合软件编译来模拟出实时显示楼层数的功能。

1 总体方案设计

在设计中，进行硬件设计的大体思想是：采纳一片AT89C51单片机芯片，作为整个电梯系统的控制核心。因为51系列的单片机配备了丰富的I/O接口，可以很方便的与外围电路进行交互呼叫响应，所以利用这二者之间的配合可以更好地对整个系统进行控制。采纳传统的7段数码管（8位LED），来实时显示电梯当前所在的楼层数，并用单片机来驱动显示屏进行显示。本设计采用了按键用来模拟电梯的外呼内选电路信号，方便快捷。由于本设计是4层楼，所以在桥厢外设置了6个楼层按键，用于模拟厢外乘客的指令；在桥厢内设置了4个楼层按键，用于模拟厢内乘客的指令；另外设有紧急报警按键，发生意外情况可以按下。用来模拟显示电梯当前运行状态的，是上下两个发光二极管。当电梯正在模拟做上行运动时，上行指示灯会亮起；当电梯正在模拟做下行运动时，下行指示灯会亮起；另外，各楼层都设置一个楼层指示灯，以便于模拟电梯到达指定楼层的情况。当电梯模拟抵达了指定楼层时，该楼层的指示灯会亮起，表示到达状态，并伴有蜂鸣器提示音，之后会有开门状态指示灯亮起表示开门状态。本来，电梯在各楼层间的运动需要经过检测才能应用到实验结果中去，或者利用传感器进行检测反馈信息给主控制器，但由于条件限制，所以本设计中采用了延时控制，使相邻楼层之间升降时间设为4秒

2 总体框架

首先，位于中心的是整个系统最核心的模块，单片机控制模块。在这个模块中，主要是完成软件方面的相关工作，并为一些外设电路进行供电。左上角的是电机模块，是用来模拟电梯拽动运动的，分为上行正转状态，下行反转状态和停止不转状态。右上方为楼层模拟模块，用来实时模拟显示电梯当前所在楼层的。左方的是亮灯模块，也就是电梯抵达，开关门等相关动作发生时进行亮灯提示作用。右方是报警模块，这个模块是利用蜂鸣器对电梯各到达状态进行提示。左下方的为厢内模块，也就是模拟乘客进入电梯后，可以进行的模拟操作。右下方的为厢外模块，是为了模拟乘客未进入电梯前，进行对电梯的呼叫等模拟操作的。三、电梯主程序要求

电梯程序应满足以下要求：

（1） 初始化，数码管显示为“1”。

（2）各指示灯均为熄灭状态，表示当前电梯无人呼叫。

（3） 主程序主要包括：

○1能够判断出，桥厢内模拟乘客的楼层选择。可以根据乘客选择控制电梯的运动。抵达目标楼层后，开门状态指示灯闪烁，蜂鸣器响起。

○2在电梯运行过程中，系统需不断进行按键扫描，以此来实时捕获各楼层的呼叫请求信号。

○3在系统中设置上行按键、下行按键、紧急报警按键等其他功能按键。

○4显示电梯楼层。

○5抵达目标楼层后，若无模拟乘客操作则停留于该楼层。

○6显示电梯方向。

3 电梯运行的相关子程序

在设计整个电梯的运行过程中，首先需要考虑的就是厢内和厢外呼叫的区别。真正的电梯系统的呼叫程序肯定是十分复杂且功能强大的，在此设计中，本人只完成了一部分相对基本的功能。呼叫信号的请求与响应，直接影响着电梯的运行动作：当前楼层小于呼叫信号时，电梯作上行运动；当前楼层大于呼叫信号时，电梯作下行运动。其厢内厢外呼叫的区别，是以不同位置的按键响应分开的。按键按下的呼叫请求在厢内模块电路的话，就为内部呼叫信号；按键按下的呼叫请求在厢外模块电路的话，就为外部呼叫信号。

图1 电梯运行时的子程序框图

4 总结

现代文明的飞速发展，使对楼层的要求也越来越高了。而其中，电梯则是不可缺少的一种便捷式交通运输工具。自1889年的美国奥梯斯升降机公司正式推出人类历史上第一部真正意义上的电梯以来，电梯的发展可谓是日新月异[1]。现代建筑物的规模已经不似往昔一样了，人们的安逸享受感也今非昔比，所以，人们也有了诸多要求。例如要求电梯具有更精确的调速精度，更大的调速范围，各种意外情况处理能力等。相较于如今的主流新型电梯，传统继电器电梯控制系统，存在着故障出错率高、电梯系统维护不便、桥厢运行寿命短等缺点，必然会被时代潮流所掩埋。