毕业设计基于51单片机的电梯控制系统的设计

最新推荐文章于 2025-03-13 09:35:34 发布

汪老师单片机

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分类专栏： 51单片机文章标签：课程设计 51单片机嵌入式硬件 java 单片机 php c++

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序
🔥 毕业设计和毕业答辩的要求和难度不断提升，传统的毕设题目缺少创新和亮点，往往达不到毕业答辩的要求，这两年不断有学弟学妹告诉学长自己做的项目系统达不到老师的要求。
为了大家能够顺利以及最少的精力通过毕设，学长分享优质毕业设计项目，今天要分享的是：基于51单片机的电梯控制系统的设计

1 硬件电路的设计

1.1 主控制模块

本系统采用STC89C52为主控芯片。这是一种能耗低同时内部存储量大的芯片，它的引脚可以与我们这次系统中其他产品进行完美融合，同时它也具有可自主编程的能力，使得它在众多的研究和课题中都得到了广泛的应用。

1.1.1 STC89C52单片机的介绍

STC89C52有两种封装形式。在本设计中采用直插式的DIP40的封装，这种封装的好处就是当遇到高温的时候可以防止芯片被高温所损害，STC89C52一共具有40只引脚，其中有32只引脚可以用来控制[14]。

1.1.2 单片机引脚的说明

VCC（40引脚）：作用是电源电压

VSS（20引脚）：作用是接地

P0口：为8位准双向接口，它的每一个接口都具有双向输入和输出功能，它可以一共启动四个负载。

P1口：为8位准双向接口，它的每一个接口都具有双向输入和输出功能，它可以一共启动四个负载。

P2口：为8位准双向接口，当它为接口的时候，可以通过它连接外部的设备。

P3口：为8位准双向接口，同时它还可以将用于第二个功能中体现。XTAL1：这是振荡器的反向接入口，也是内部时钟输入的端口。

XTAL2：输出端。

各引脚图如1.1所示：

图1.1单片机引脚图

1.2 单片机的最小系统

主芯片、复位电路、还有晶振产生的电路这三者共同组成了单片机当中的最小系统。该系统中的晶振，与电容相连接，连接的方式是并联，产生的脉冲信号输入到单片机中。复位电路的作用是给系统产生清楚零的信号。RP1为排阻，作为P0端的上拉电阻，接此原因是P0端口是由OC门组成[15]。如图1.2所示。

图1.2单片机最小系统

1.2.1 单片机的复位电路

单片机最小系统，复位操作电路上有两种操作，一种是手动复位，一种是自动复位 [16]。开机以后电源会进行复位，同时也会进行自动复位操作。手动复位作用就是在单片机正常的运行过程当中，按下开关即可使单片机的运行进行停止。如图1.3所示。

图1.3复位电路

1.2.2 单片机的时钟电路

时钟电路在单片机当中是一个十分重要的存在，因为时钟电路在工作当中会产生振荡，它的振荡频率将会影响到单片机的工作状态和工作频率。如图1.4所示。

图1.4时钟电路

1.3 电源电路

本系统是一个模拟系统，所以我们用不到220V的电压。本系统只采用了一个5V的直流电压进行供电。在进行调解以后，该系统的其他元器件都可以进行正常的工作。如图1.5所示：

图1.5电源电路

1.4 电梯呼叫按键电路

这个复杂的电路包括了从一层到八层的按键，这种设计安全，一边接地，一边接单片机，这种设计才可以实现随意按键从而达到需求。按键电路如图1.6所示。

图1.6按键电路

1.5 楼层显示和楼层指示电路

一共设计了八层，楼层的显示由数码管进行表现，每个楼层按键按下指示灯为8个发光二极管来表示电梯运行状态如图1.7所示。

图1.7显示电路

1.6 电梯上下指示电路

电梯的上行和下行由图中的小箭头来进行指示。向上则向上的箭头亮，向下则向下的箭头亮。指示电路如图1.8所示。

图1.8指示电路

1.7 防夹模块电路

该模块的收发信号的装置，采用的是红外线进行收发。当发生意外的时候，蜂鸣器会发出发出警报。如图1.9所示。

图1.9 防夹模块

1.8 电机驱动电路

STC89C52可以应付于各种各样的工作状态而不产生损坏，但不能直接驱动电机，这需要通过输出电路来扩张输出电流，从而满足控制部件的电流和电压[17]。

达林顿晶体管就是属于符合上述标准的产品。当输入一个高电压的时候，它可以输出一个低电压，反之则依然。如图1.10所示：

图1.10驱动芯片接线图

1.9 报警模块电路

本设计采用三极管驱动蜂鸣器。当电路中输入的为高电压时，三极管是处于截止状态，此时没有办法驱动蜂鸣器进行报警。当电路输入的为低电压时，三极管接通可以驱动蜂鸣器发出报警的声音，从而达到工作状态。如图1.11所示。

图1.11报警模块电路

2 系统的安装与调试

2.1 安装步骤

(1)检查元件的好坏

首先我们将买到的元器件拿在桌面上进行一一检查的目的就是看这些元器件是否可以正常的工作有没有损坏。如果发现有损坏，那么就要及时更换。

(2)放置、焊接各元件

首先按照原理图将各个元器件进行安装和摆放，接下来对这些元器件进行焊接，先焊接较低的元器件在焊接较高的元器件，最后焊接那些比较容易坏的元器件，焊接芯片时要控制时间，以免电焊的温度将芯片所损坏。焊接好的成品如图2.1所示。

图2.1元器件的焊接

2.2 硬件调试

硬件调试顾名思义就是我们所焊接的成品，对他们进行测试。我所采用的方式就是用所需要的仪器进行测试。

分为两部分，一部分是静态测试，一部分是动态测试。当成品没有工作的时候，我们通过肉眼首先来观察一下是否有短路的情况产生。其次我们用万用表来对各个零部件进行检测，观察是否有短路的情况产生。动态测试就是在成品正常工作的状态下，我们观察是否有短路的情况产生，是否有异常的状况发生，是否有停止工作的状态。检测的方法有多种多样，我们可以到网上进行查询整理。当发现有故障时，哪一个部分有故障，我们就将这个部分的元器件取出进行修理，更换和调试。如图2.2所示。

图2.2硬件调试图

2.3 仿真调试

仿真调试就是将我们所编写的程序导入到电脑软件当中，模拟电梯在正常运行的状态下，我们的程序是否也可以正常的运转。在模拟的过程当中，如果发现程序有问题，这时我们要检查元器件和我们所编写的程序是否有问题，并且找到问题及时修改。在软件模拟的过程当中，我们还可以进行犯错，如果是在实际操作中犯错是会产生安全隐患，所以模拟仿真也是一项十分重要的工作。仿真过程如图2.3所示。