二○一四～二○一五學年第一學期
資訊科學與工程學院
自動化系
課程設計報告書
姓名： 余義
學號： 201204134019
班級： 自動化1201班
課程名稱： 微機原理與應用課程設計
指導教師： 程磊
（1）前言
1（2）現代電梯概述
3（3）硬體部分設計
6（4）軟體部分設計
12（5）電梯執行介面
52（6）設計總結與感悟
56（7）參考文獻
57電梯**程式
一、前言：
本電梯**程式採用的是乙個基於微控制器及其相關外設，程式語言採用彙編與c語言結合的方式，通過矩陣鍵盤線反選法輸入樓層，上、下行等控制訊號，經i\o口讀入，進行相關實時控制，軟硬體結合的**系統，輸出裝置包括由cd4511驅動顯示樓層的7段數碼管，顯示實時資訊的顯示屏lcd12864,由pwm控制顯示電梯門開關的舵機，以及由i\o口間接控制的驅動電機正反轉雙橋驅動電路等幾個部分組成。可以實現真實電梯中，任意層呼叫，目的層到達按要求順序到達，開關門，無輸入自動回1層等一系列功能，並實時顯示當前電梯執行狀態，關於真實電梯門控光幕裝置，電機自動抱閘平層等部分，由於知識不足，沒有足一實現，但會在接下來的專業知識學習過程中不斷完善，同時也希望得到程老師的指導。
二、現代電梯概述：
電梯是一種以電動機為動力的垂直公升降機，裝有箱狀吊艙，用於多層建築乘人或載運貨物。也有台階式，踏步板裝在履帶上連續執行，俗稱自動電梯。 服務於規定樓層的固定式公升降裝置。
它具有乙個轎廂，執行在至少兩列垂直的或傾斜角小於15°的剛性導軌之間。轎廂尺寸與結構形式便於乘客出入或裝卸貨物，本次微機課程設計電梯**選用的是垂直公升降梯。
2.1、電梯功能
現代電梯主要由曳引機（絞車）、導軌、對重裝置、安全裝置(如限速器、安全鉗和緩衝器等)、訊號操縱系統、轎廂與廳門等組成。這些部分分別安裝在建築物的井道和機房中。通常採用鋼絲繩摩擦傳動，鋼絲繩繞過曳引輪，兩端分別連線轎廂和平衡重，電動機驅動曳引輪使轎廂公升降。
電梯要求安全可靠、輸送效率高、平層準確和乘坐舒適等。電梯的基本引數主要有額定載重量、可乘人數、額定速度、轎廂外廓尺寸和井道型式等。簡單使用方法（緊急情況下面有解決方法）載人電梯都是微機控制的智慧型化、自動化裝置，不需要專門的人員來操作電梯電梯結構圖電梯內部結構圖駕駛，普通乘客只要按下列程式乘坐和操作電梯即可。
2.2、執行過程：
1、在乘梯樓層電梯入口處，根據自己上行或下行的需要，按上方向或下方向箭頭按鈕，只要按鈕上的燈亮，就說明你的呼叫已被記錄，只要等待電梯到來即可。
2、電梯到達開門後，先讓轎廂內人員走出電梯，然後呼梯者再進入電梯轎廂。進入轎廂後，根據你需要到達的樓層，按下轎廂內操縱盤上相應的數字按鈕。同樣，只要該按鈕燈亮，則說明你的選層已被記錄；此時不用進行其他任何操作，只要等電梯到達你的目的層停靠即可。
3、電梯行駛到你的目的層後會自動開門，此時按順序走出電梯即結束了乙個乘梯過程。
三、硬體部分設計
3.1、總電路圖：
3.2、微控制器最小系統：
微控制器最小系統,或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的微控制器可以工作的系統.
對51系列微控制器來說,最小系統一般應該包括:微控制器、晶振電路、復位電路.
下面給出乙個51微控制器的最小系統電路圖.
3.3、矩陣鍵盤：
在鍵盤中按鍵數量較多時，為了減少i/o口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過乙個按鍵加以連線。這樣，乙個埠（如p1口）就可以構成4*4=16個按鍵，
1．鍵盤的工作原理： 按鍵設定在行、列線交點上，行、列線分別連線到按鍵開關的兩端。行線通過上拉電阻接到+5v 電源上。
無按鍵按下時，行線處於高電平的狀態， 而當有按鍵按下時， 行線電平與此行線相連的列線電平決定。
2．行列掃瞄法原理：
第一步， 使行線為程式設計的輸入線，列線是輸出線，拉低所有的列線， 判斷行線的變化，如果有按鍵按下，按鍵按下的對應行線被拉低，否則所有的行線都為高電平。
第二步， 在第一步判斷有鍵按下後， 延時 10ms 消除機械抖動，再次讀取行值，如果此行線還處於低電平狀態則進入下一步，否則返回第一步重新判斷。
第三步，開始掃瞄按鍵位置，採用逐行掃瞄，每間隔 1ms 的時間，分別拉低第一列，第二列，第三列，第四列，無論拉低哪一列其他三列都為高電平，讀取行值找到按鍵的位置， 分別把行值和列值儲存在暫存器裡。
3.4、cd4511當前樓層顯示
cd4511 是一片 cmos bcd-鎖存/7 段解碼/驅動器，用於驅動共陰極 led （數碼管）顯示器的 bcd 碼-七段碼解碼器。它具有bcd轉換、消隱和鎖存控制、七段解碼及驅動功能的cmos電路能提供較大的拉電流。可直接驅動共陰led數碼管。
以下是cd4511數碼管驅動原理電路圖。是cd4511實現led與微控制器的並行介面方法。
3.5、lcd12864
不帶中文字庫的128x64 是一種具有4 位/8 位並行、2 線或3 線序列多種介面方式，內部含有國標一級、二級簡體中文字型檔的位圖形液晶顯示模組；其顯示解析度為128×64, 內建8192 個16*16 點漢字，和128 個16*8 點ascii 字符集.利用該模組靈活的介面方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機互動圖形介面。可以顯示8×4 行16×16 點陣的漢字.
也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點。由該模組構成的液晶顯示方案與同型別的圖形點陣液晶顯示模組相比，不論硬體電路結構或顯示程式都要簡潔得多，且該模組的**也略低於相同點陣的圖形液晶模組。
3.6、電機雙橋驅動系統
一、h橋驅動電路
圖4.12中所示為乙個典型的直流電機控制電路。電路得名於「h橋驅動電路」是因為它的形狀酷似字母h。
4個三極體組成h的4條垂直腿，而電機就是h中的橫槓（注意：圖4.12及隨後的兩個圖都只是示意圖，而不是完整的電路圖，其中三極體的驅動電路沒有畫出來）。
如圖所示，h橋式電機驅動電路包括4個三極體和乙個電機。要使電機運轉，必須導通對角線上的一對三極體。根據不同三極體對的導通情況，電流可能會從左至右或從右至左流過電機，從而控制電機的轉向。
圖4.12 h橋驅動電路
要使電機運轉，必須使對角線上的一對三極體導通。例如，如圖4.13所示，當q1管和q4管導通時，電流就從電源正極經q1從左至右穿過電機，然後再經q4回到電源負極。
按圖中電流箭頭所示，該流向的電流將驅動電機順時針轉動。當三極體q1和q4導通時，電流將從左至右流過電機，從而驅動電機按特定方向轉動（電機周圍的箭頭指示為順時針方向）。
圖4.13 h橋電路驅動電機順時針轉動
圖4.14所示為另一對三極體q2和q3導通的情況，電流將從右至左流過電機。當三極體q2和q3導通時，電流將從右至左流過電機，從而驅動電機沿另一方向轉動（電機周圍的箭頭表示為逆時針方向）。
圖4.14 h橋驅動電機逆時針轉動
二、使能控制和方向邏輯
驅動電機時，保證h橋上兩個同側的三極體不會同時導通非常重要。如果三極體q1和q2同時導通，那麼電流就會從正極穿過兩個三極體直接回到負極。此時，電路中除了三極體外沒有其他任何負載，因此電路上的電流就可能達到最大值（該電流僅受電源效能限制），甚至燒壞三極體。
基於上述原因，在實際驅動電路中通常要用硬體電路方便地控制三極體的開關。
圖4.155 所示就是基於這種考慮的改進電路，它在基本h橋電路的基礎上增加了4個與門和2個非門。4個與門同乙個「使能」導通訊號相接，這樣，用這乙個訊號就能控制整個電路的開關。
而2個非門通過提供一種方向輸人，可以保證任何時候在h橋的同側腿上都只有乙個三極體能導通。（與本節前面的示意圖一樣，圖4.15所示也不是乙個完整的電路圖，特別是圖中與門和三極體直接連線是不能正常工作的。
）圖4.15 具有使能控制和方向邏輯的h橋電路
採用以上方法，電機的運轉就只需要用三個訊號控制：兩個方向訊號和乙個使能訊號。如果dir－l訊號為0，dir－r訊號為1，並且使能訊號是1，那麼三極體q1和q4導通，電流從左至右流經電機（如圖4.
16所示）；如果dir－l訊號變為1，而dir－r訊號變為0，那麼q2和q3將導通，電流則反向流過電機。
四、軟體部分設計：
4.1、程式框圖
否是否否是 是
4.2、c51微控制器彙編、c語言混編程式：
; 電梯。src generated from: 電梯.c
; compiler invoked by:
; c:\keil\c51\bin\ 電梯.c browse debug objectextend
$nomod51
name 電梯
p0 data 080h
p1 data 090h
p2 data 0a0h
p3 data 0b0h
t0 bit 0b0h.4
ac bit 0d0h.6
t1 bit 0b0h.5
t2 bit 090h.0
ea bit 0a8h.7
ie data 0a8h
clock bit 0b0h.0
exf2 bit 0c8h.6
rd bit 0b0h.7
es bit 0a8h.4
ip data 0b8h
ri bit 098h.0
int0 bit 0b0h.2
cy bit 0d0h.7
ti bit 098h.1
int1 bit 0b0h.3
rcap2h data 0cbh
ps bit 0b8h.4
sp data 081h
t2ex bit 090h.1
ov bit 0d0h.2
rcap2l data 0cah
c_t2 bit 0c8h.1
wr bit 0b0h.6
rclk bit 0c8h.5
tclk bit 0c8h.4
sbuf data 099h
pcon data 087h
scon data 098h
tmod data 089h
tcon data 088h
ie0 bit 088h.1
ie1 bit 088h.3
基於微控制器的電子時鐘課程設計報告
目錄一 引言 二 設計課題 三 系統總體方案 四 系統硬體設計 1.硬體電路原理圖 2.元件清單 五 系統軟體設計 1.軟體流程圖 2.程式清單 六 系統實物圖 7 課程設計體會 八 參考文獻及 九 附錄 一 引言 微控制器因將其主要組成部分整合在乙個晶元上而得名，就是把 處理器 隨機儲存器 唯讀儲...
基於微控制器課程設計電子記分牌
微控制器課程設計報告 設計方案之前，得先分解設計任務。本次的設計任務是籃球記分牌，據常識，籃球記分牌應有分別給兩隊加分，暫停，顯示屏既要顯示時間又要顯示分數。在進行設計之前，應自己提出幾個問題，待問題回答之後。基本功 的設計方案就出來了。在設計之前我提出了一下幾個問題 a 硬體部分如何控制給a對b對...
基於微控制器的led點陣廣告牌設計課程設計
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