总字数:9946

三层电梯

摘要:高层建筑成为城市建设的一大标志。为了方便人们的出行和工作,高层建筑设计引入了楼字自动化和智能化的科技,电梯成为高层途筑必备的运行工具。所以加强和完善电梯外观及自动化控制系统的设计成为当下高层建筑规划中的一个重要任务。此次设计一款三层电梯,通过软件和硬件配合使,使其具有检测电梯内当前乘坐电梯重的体重,当电梯内超重时进行声光报警提醒,防止重量过大使得电梯损坏,使用数码管显示当前所在楼层,到达对应楼层指示灯点亮,并实时显示电梯上下运行。为了防止电梯出现故障时有人被困电梯,此次设计额外添加对讲机的功能,用户可以在电梯出现故障时通过对将机了解是否存在被困人员。此次设计可以解决当前电梯发生事故时,不能及时发现被困人员的问题及其满足当前人们使用电梯的功能。

关键词:单片机;电梯;自动化控制系统

Three layers of the elevator

AbstractHigh-rise buildings have become a symbol of urban construction. In order to facilitate people’s travel and work, high-rise building design introduced building automation and intelligent technology, elevator has become a necessary operation tool of high-rise road building. Therefore, strengthening and improving the design of elevator appearance and automatic control system has become an important task in high-rise building planning. The design of a three-story elevator, through software and hardware to cooperate, make its have to detect the elevator elevator current heavy weight, when the elevator overweight with sound and light alarm to remind, prevent damage of excessive weight makes the elevator, using digital tube display the current floor, reach the corresponding floor lamp light, and real-time display of elevator running up and down. In order to prevent the elevator failure when someone trapped elevator, the design of the additional intercom function, the user can be in the elevator failure through the machine to know whether there are trapped personnel. The design can solve the current elevator accident, can not timely find the problem of trapped people and meet the current people using the elevator function.

Key words: single chip microcomputer; The elevator; Automatic control system

目录

第一章 绪论

1.1 选题背景及实际意义

1.2 国内外发展历程

第2章 系统设计方案

2.1 主要元器件选择

2.1.1 主控芯片选择

2.1.2 电机驱动模块方案选择

2.1.3 显示方案选择

2.2 整体设计方案

第3章 硬件设计

3.1 主控电路模块

3.2 压力传感器检测电路模块

3.3 步进电机驱动电路模块

3.4 数码管显示电路模块

3.5 独立按键电路模块

3.6 报警提醒电路模块

3.7 指示灯电路模块

第四章 系统程序设计

4.1 编程软件介绍

4.2 主程序流程设计

4.3 按键函数流程设计

4.4 处理函数流程设计

第五章 实物制作与调试过程

5.1 电路焊接总图

5.2 电梯上行检测实物测试

5.3 电梯下行实物测试

5.4 电梯超重实物测试

第六章 结论

参考文献

致谢

附录

附录一: 原理图

附录二:PCB

附录三:主程序:

第一章 绪论

1.1 选题背景及实际意义

电梯是安装在建筑物内的一种交通工具,是为了满足人们对于垂直运输的需要而建立的。在现代社会,电梯就如同汽车、轮船一般不可或缺。有关资料显示,在美国,每年乘坐其它交通工具的人数约为80亿人次而乘坐电梯的人数达到540亿人次之多。如今,电梯的使用情况已成为衡量现代化发展程度的一种种标志,从某种意义上说,电梯也成为研究一个城市中居民生活状态的最完美空间。

电梯作为一种公共交通工具,安全性能显得尤为重要,因为只有安全运行才能够使乘客对电梯产生信任感。事实上,电梯的设计方面已采用了多种安全保护措施,据美国-家保险公司对电梯安全性的一项调查和计算显示,乘电梯要比走楼梯安全5倍。随着高层建筑的不断出现,人们对电梯系统的性能要求也越来越高,不单单是安全性,还包括舒适度等方面。从研究电梯交通系统的统计特性到研究电梯交通系统的动态特性,人们在电梯控制系统中利用了各种技术来提高系统的运行效率。

最初的电梯是由司机操作控制的,然而这样不但浪费人力还很浪费财力。于是,为了解决这个问题,便在旅馆和住宅楼里采用了简易的自动控制方式来控制电梯。它的优点是可以不利用人力便可自动记住呼梯信号以响应最先呼叫的乘客的需求,不过这种控制方式却无法同时记住多个呼梯信号,这就造成电梯的使用不方便、效率低于人力操作效率的缺点。为了解决这一问题,后来便出现了集选控制,该控制很好地解决了原先那种简易的自动控制不能记住多个呼梯信号的问题并且还具有能在运行方向上依次进行响应的特点。

1.2 国内外发展历程

很久之前,人们便开始使用一些原始的升降工具运送人和物。公元前1100年至1150年期间,我国古人发明了辘斩,它的原理是利用卷筒的回转运动以完成升降动作,从而增加物品提升的高度。公元前236年,希腊数学家阿基米德设计出一种人力驱动的卷筒式卷扬机,共造出三台,安装在妮罗宫殿里,人们把这三台卷扬机看作是现代电梯的鼻祖。英国科学家瓦特发明蒸汽机后,起重机装置便开始采用蒸汽为动力,紧随其后,威廉·汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯,液压的介质是水;在此期间,英国的阿姆斯特朗发明了水压梯。在这些升降梯的基础上,一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术[7]。尽管如此,一个关键的安全问题却一直没有得以解决,因此被工业界普遍认可的升降机仍旧未出现,直到1854年,纽约举行的世界博览会上,一位名为伊莱沙·格雷夫斯·奥的斯的美国人首次向人们展示了他的发明——世界上第1台安全升降机由此诞生。

随着经济的不断发展,我国生产的电梯在亚洲的年销售量己达Ⅰ万台,约占亚洲市场的1/50,同时国产电梯的技术水平以及产品质量也在稳步提高。自1985年参加了国际标准化组织ISO/TCI78以来,我国先后等同或等效地采用了一批国际标准以及先进国家标准8。标准的高起点促使我国电梯业在技术上处于有利位置,许多诸如无齿轮曳引机、无机房电梯、永磁同步拖动技术、远程监控技术等在国际上也是刚刚出现的新技术和新产品,在我国,已有许多企业可以生产了。国产电梯以其低成本,高质量的优势赢取了大量的国内外客户,为进军国际市场创造了有利的条件。

实际上,电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的,而呼叫是随机的,电梯实际上是一个人机交互式的控制系统,单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足要求的,因此,电梯控制系统应采用随机逻辑控制方式控制。目前电梯普遍采用两种控制方式:一种是以微机作为信号控制单元来完成电梯的信号采集、运行状态及其功能的设定,实现电梯的自动调度和集选运行等功能,其中拖动控制由变频器来完成;第二种则是用可编程控制器取代微机以实现信号集选控制的一种控制方式。

总之,对电梯的控制是一种较复杂的工程,随着当前单片机及其传感器的发展,使用单片机设计的电梯控制实用性越来越强,检测也越来越灵敏。

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