图1-1  电梯

而今，电梯进入人们的生活已有160多年了，随着我国城市化的进一步发展，人们对电梯的要求也不断提高，其中，安全与智能将成为重中之重。这就要求设计者根据实际情况，设计出低成本、易控制、灵活、通用的电梯，以满足人们多种多样的需求。本设计以AT89C51单片机为核心控制元件，实现对实际生活中电梯运行时出现的各种情况的模拟仿真，并提出了利用单片机有限的I/O接口实现对外围电路的控制方法。

1。2  电梯系统的设计内容

本设计将会完成一个基本的电梯系统，也就是说，不同的客人按下不同的按键，电梯根据这些不同的按键需求，经过内部系统做出正确的判断以后，完成不同的载客任务。因此，本次设计需要完成下面的要求：

（1）分析与研究电梯系统的工作原理及控制方法；

（2）设计电梯控制系统的硬件组成部分；

（3）编写汇编程序实现电梯的工作规则；

（4）对电梯系统的硬件和软件进行仿真与调试，使其完成指定任务。

要完成这几个设计内容，必须进一步理解AT89C51单片机的工作原理，尤其是常用I/O接口的应用及扩展，同时，也要熟练掌握电路图制作软件proteus以及程序开发软件keil的使用与调试，并学习程序设计方面的相关知识。

2 设计方案

2。1  电梯控制系统的工作原理

在电梯控制系统中，通常采用交流变频电机拖动原理，有曳引式钢缆连接轿厢，通过安装在顶层的曳引电机和曳引轮进行拖动。电梯运行的基本规则是：当电梯外部给出呼叫信号时，控制系统根据接收的呼叫信号，判断轿厢目前所处的位置，并与呼叫楼层进行对比。对比情况如下：

（1）如果电梯目前正处在上升状态，那么电梯就只响应目前所在位置以上的楼层的上楼按键信号，按照楼层顺序逐个执行，直到最后一个请求执行完毕。然后升到有下楼按键的最高楼层，并且开始执行下楼请求。

（2）如果电梯目前正处在下降状态，那么电梯就只响应目前所在位置以下的楼层的下楼按键信号，按照楼层顺序逐个执行，直到最后一个请求执行完毕。然后降到有上楼按键的最低楼层，并且开始执行上楼请求。

（3）电梯执行完全部按键信号后，应该默认停到一楼，等待新的上下楼按键信号到来后再根据实际情况进行处理。

2。2  电梯控制系统的总体方案设计

2。2。1  电梯系统的设计原理

本控制系统以AT89C51单片机为控制核心，配合适当的接口作为输出通道。采用按键矩阵开关电路来实现外部呼叫和内部选择的功能，同时从串口驱动数码管来显示楼层号。当电梯到达呼叫楼层，电梯开门，等待人员进入并选择要去的楼层，之后电梯关门，并执行上下楼任务。如果没有请求信号，电梯则停在当前楼层，等待下一次请求。电梯控制系统的软件部分，本设计采用了汇编语言的编程方式。

2。2。2  系统的结构框图

本设计的系统结构框图如2-1所示，通过复位电路复位后，电梯的初始位置默认停在一楼，通过软件编程设置系统的显示电路显示“1”。如果有客人在电梯外呼叫，系统通过电梯外按键电路把上下楼信号输入到单片机中，电梯根据设置好的运行规则执行请求命令。时钟电路保证系统的正常运行，电梯所在楼层的位置，则由显示电路来实时显示。

AT89C51

复位电路

楼层显示电路

时钟电路