1、 学生毕业设计（论文）报告 系 别： 电子与电气工程学院 专 业： 电子信息工程技术 班 号： 电子 094 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 设计（论文）题目： 四层楼电梯控制系统的 设计 指 导 教 师： 设 计 地 点： 起 迄 日 期： 2011.9 2011.11 毕业设计（论文）任务书 专业 电子信息工程技术 班级 电子 094 姓名 一、课题名称： 基于单片机的 四层楼电梯控制 系统的设计 二、主要技术指标： 四层楼电梯 控制系统，它能 控制 电梯 从一楼能到达二、三、四楼，从二楼能到达一、三、四楼，从三楼能到达一、二、四楼，从四楼能到达一、二、三楼。 各楼层的定位 采用延时控
2、制，相邻楼层间升降设定为 2S。 用单片机 AT89C51 来控制 ， 软件程序由汇编语言编写 。 三、工作内容和要求： 1、 各楼层电梯外的按键，即： 一楼的上升按键、四楼的下降按键以及二楼三楼 均有 的上升 和 下降按键都配有一只发光二极管作为指示灯。 2、电梯内四个目标楼层的选择按键 F1、 F2、 F3、 F4 也有与之配合的四只发光二极管作为指示灯。 3、控制台两个按键用于手动控制电梯的“开始运行”和“停止运行 ”，两个指示灯用于指示 电梯 当前 的升降情况，一只数码管用于显示电梯当前所在的楼层。 四、主要参考文献： 【 1】 李广弟 .单片机基础 【 M】 .北京航空航天 大学出版
3、社 .1993.9 【 2】 高吉祥 .电子技术基础实验与课程设计 【 M】 .电子工业出版社 .2005.2 【 3】何立民 .单片机应用系统设计【 M】 .北京航 空航天大学出版社 .1996 【 4】 周航慈 .单片机应用程序设计技术（第 3 版）【 M】 .北京航空航天大学出版社 .2011.2 学 生（签名） 2011 年 9 月 10 日 指 导 教师（签名） 2011 年 9 月 12 日 教研室主任（签名） 年 月 日 系 主 任（签名） 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 基于单片机的四层楼电梯控制系统的设计 一、 选题的背景和意义： 中国最早的一 座 电
4、梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于 1901 年安装的。而 今，我国电梯业 已 进入了高速发展的时期。任何一 座 城市 ， 商场、医院、 宾馆、仓库、住宅大楼 等 地方 的电梯都被广泛应用着 ， 直接与人们的生活息息相关， 给人们的生活带来了极大的便利， 是一种必不可少的 垂直运输 交通工具 。 抛开一些复杂的概念，单片机在我们的生活中触手可及 ，尤其是 在智能仪表、实时控制、机电一体化、办公机械、家用电器等方面 拥 有 广泛 的应用领域 。 毕业设计注重于对单片机的理解与应用， 明白 单片机的工作原理， 掌握 单片机的接口技术，中断技术，存储方 式，时钟方式和控制方式，这样才能更好地 利用单
5、片机来做有效的设计，提高自己的综合能力。 二、 课题研究的主要内容： 采用 AT89C51 单片机作为控制器 ，以及外围电路组成高度为 四层楼的电梯控制系统 。毕业设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。硬件部分介绍： 四层楼电梯 硬件电路的设计，单片机AT89C51 的功能和其在 各电路 中 的作用。 其中的作用包括单片机 AT89C51 的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法 。 软件部分 介绍： 采用单片机汇编语言 ， 结合单片机 AT89C51 的功能和其在 三个主要电路中的作用进行设计编写 。 对 软 件和 硬件进行调试 ，让其协调工作， 加上修改和检查，最终 完成毕业设计。 三、
6、 主要研究（设计）方法论述： 根据设计的功能，系统 主要通过控制台的两个手动按键控制整个电梯的升降， 即：电梯上电之后，按下 Start 键后开始工作，逐层到达，按下 Stop 键后强制降至一楼，然后停止工作，直至再次按下 Start 键后重新恢复运行 。 采用定时器中断服务程序实现电梯升降过程中电梯间的升降请求，中断服务程序 每 10ms 一次检查所有按键状态，并记录在相应的存储单元，同时控制相应的指示灯。 硬件主要以高性价比的 AT89C51 单片机为核心，由 各楼层电梯外 电路、 电梯内 电路、控制台 电路 和单片机电路共同组成 ，软件采用汇编语言来编写，包括主程序模块 、 定时器 中断
7、子程序模块 和延时模块 等。 四、设计（论文）进度安排： 时 间（迄止日期） 工 作 内 容 2011.8.30 2011.9.6 论文选题 2011.9.6 2011.9.16 了解论文的选题背景和意义 2011.9.16 2011.9.26 课题研究方案设计，调研、收集资料 2011.9.26 2011.10.10 进一步总结整理材料，进行分析归纳，形成论文提纲 2011.10.10 2011.10.25 撰写论文 2011.10.25 2011.10.30 对论文进行修改和检查 2011.10.30 2011.11.5 正式完成并 提交毕业设计论文 五、指导教师意见： 指导教师签名： 陆
8、梦薇 年 月 日 六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日 目录 摘要 Abstract 第 1 章 前言 8 第 2 章 系统硬件设计 9 2.1 硬件的基本组成 9 2.2 AT89C51 单片机芯片的介绍 9 2.2.1 单片机概述 9 2.2.2 AT89C51 单片机简介 9 2.3 系统硬件设计 10 2.3.1 各楼层电梯外电路的设计 10 2.3.2 电梯内电路的设计 13 2.3.3 控制台电路的设计 14 2.3.4 单片机电路的设计 15 第 3 章 系统软件设计 16 3.1 控制方案的设计 16 3.2 主程序的设计 17 3.3 定时器 T0 中断 程序的设计 20
9、 3.4 定时器 T1 中断 程序的设计 21 3.5 延时程序的设计 22 第 4 章 系统调试 23 4.1 设置 SoftICE 模式 23 4.2 设置仿真环境 23 4.3 程序调试 23 第 5 章 结束语 24 答谢辞 参考文献 摘要 本文所讨论的是基于 AT89C51 单片机的四层楼电梯控制系统， 它能控制电梯从一楼能到达二、三、四楼，从二楼能到达一、三、四楼，从三楼能到达一、二、四楼，从四楼能到达一、二、三楼。各楼层的定位采用延时控制，相邻楼层间升降设定为 2S。用单片机 AT89C51 来控制，软件程序由汇编语言编写。 中国最早的一座电梯出现在上海，是由美国奥的斯公司于 1
10、901 年安装的。而今，我国电梯业已进入了高速发展的时期。任何一座城市，商场、医院、宾馆、仓库、住宅大楼等地方的电梯都被广泛应用着，直接与人们的生活息息相关，给人们 的生活带来了极大的便利，是一种必不可少的垂直运输交通工具。 四层楼电梯控制 系统主要通过控制台的两个手动按键控制整个电梯的升降，即：电梯上电之后，按下 Start 键后开始工作，逐层到达，按下 Stop 键后强制降至一楼，然后停止工作，直至再次按下 Start 键后重新恢复运行。采用定时器中断服务程序实现电梯升降过程中电梯间的升降请求，中断服务程序每 10ms 一次检查所有按键状态，并记录在相应的存储单元，同时控制相应的指示灯。
11、硬件的设计要考虑多方面，以自己设计的目的为出发点，设计合理的方案。温度采集显示系统的设计需要硬件 和软件的配合、补充，软件编写要和硬件电路相对应，这样才能完成预期的效果。 关键词 ： 单片机 ;汇编语言 ; Abstract Discussed in this article is based on the AT89C51 single-chip microcomputer four floor elevator control system, it can control the elevator from the first floor to reach two or three, fou
12、r floor, two from the floor to reach from the third floor, three or four floor, can reach one or two, four floor, four from the floor, can reach one or two, the third floor. Each floor is positioned by a time delay control, adjacent floor lift is set to 2S. Using single-chip AT89C51 to control, soft
13、ware procedures prepared, by the assembly language. The earliest Chinese an elevator appeared in Shanghai, the United States in 1901 by Otis installed. Now, Chinas elevator already entered the period of high speed development. Any city, shopping malls, hospitals, hotels, warehouses, residential buil
14、dings and other parts of the elevator are widely used, directly related to peoples lives, to peoples lives has brought great convenience, is a kind of indispensable vertical transportation. The four floor elevator control system mainly through the consoles two manual button control of the elevator l
15、ifting, namely: elevator power on, press the Start key to start work, layer-by-layer arrive, press the Stop key forced down one floor, then stopped working, until again presses the Start key to resume after operation. Using the timer interrupt service procedures for the realization of elevator lifti
16、ng process of elevator lifting request, the interrupt service program every 10ms time to check all the keys, and recorded in the corresponding storage unit, and control the corresponding indicating lamp. Hardware designs will consider numerous, to design for the purpose of the starting point, design
17、 and reasonable. The household appliance to the design of hardware and software support and complement to write to the software and hardware circuit, in this way can the intended effect. Keywords ： monolithic integrated circuits; the assembler language; 第一章 前言 抛开一些复杂的概念，单片 机在我们的生活中触手可及，尤其是在智能仪表、实时控制
18、、机电一体化、办公机械、家用电器等方面拥有广泛的应用领域。 毕业设计注重于对单片机的理解与应用，明白单片机的工作原理，以便以后单片机领域的开发和研制打下基础，提高自己的设计能力，培养创新能力，丰富自己的知识理论，做到理论和实际相结合。能进一步了解单片机的工作原理，内部结构和工作状态。理解单片机的接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好的利用单片机来做有效的设计，提高自己的综合能力。 电梯 ， 是 现代社会的 一种必不可少的垂直运输交通工具 。 它能 自动登记厢内的选层指令和厢外的召唤指令，关门起动运行，同向逐一应答。当无指令时，关门返回基层，当某一层有召唤指令时再起动应答
19、。 毕业设计是三年大专教学计划中最后一个教学环节，是各个教学环节的继续、深化和扩展，是锻炼我们分析问题、解决问题，提高综合能力的重要阶段，为我们今后从事实际的工作打好基础。 毕业设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。 硬件部分介绍：四层楼电梯硬件电路的设计，单片机 AT89C51 的功能和其在各电路中的作用。其中的作用包括单片机 AT89C51 的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。软件部 分介绍：采用单片机汇编语言，结合单片机 AT89C51 的功能和其在三个主要电路中的作用进行设计编写。对软件和硬件进行调试，让其协调工作，加上修改和检查，最终完成毕业设计。 第 2 章 系统硬件设计
20、2.1 硬件的基本组成 四层楼电梯控制系统的硬件主要由万能板， AT89C51 单片机， CD4511 译码器，数码管， LED 发光二极管， 按键开关，电阻器、二极管、非门、与门、或门、电容、晶振、加热丝等组成。 2.2 AT89C51 单片机芯片的介绍 2.2.1 单片机概述 单片机是一种集成在电路芯片，是 采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中断系统、定时器 /计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、 A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 2
21、.2.2 AT89C51 单片机简介 AT89C51 是一种带 4K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器（ FPEROM Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能 CMOS 8 位微处理器 ，俗称单片机。 AT89C2051 是一种带 2K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 100 次。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的 MCS-51 指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中， ATMEL 的AT89C51
22、是一种高效微控制器， AT89C2051 是它的一种精简版本。 AT89C51 引脚图 VCC：供电电压 GND：接地 P0 口： P0 口为一个 8 位漏级开路双向 I/O 口，每脚可吸收 8TTL 门电流。当 P1 口的管脚第一次写 1 时，被定义为高阻输入。 P0 能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据 /地址的第八位。在 FIASH 编程时， P0 口作为原码输入口，当 FIASH 进行校验时， P0输出原码，此时 P0 外部必须被拉高。 P1 口： P1 口是一个内部提供上拉电阻的 8位双向 I/O 口， P1口缓冲器能接收输出 4TTL 门电流。 P1口管脚写入 1后，被内
23、部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在 FLASH编程和校验时， P1 口作为第八位地址接收。 P2 口： P2 口为一个内部上拉电阻的 8位双向 I/O 口， P2 口缓冲器可接收，输出 4 个 TTL 门电流，当 P2口被写 “1” 时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时， P2 口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。 P2口当用于外部程 序存储器或 16 位地址外部数据存储器进行存取时， P2 口输出地址的高八位。在给出地址 “1” 时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时， P
24、2 口输出其特殊功能寄存器的内容。 P2 口在 FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。 P3 口： P3 口管脚是 8 个带内部上拉电阻的双向 I/O 口，可接收输出 4个 TTL 门电流。当 P3口写入 “1” 后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平， P3 口将输出电流（ ILL）这是由于上拉的缘故。 RST：复位输入。当振荡器复位 器件时 ， 要保持 RST 引 脚 上 两个机器周期的高电平时间。 ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在 FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，
25、ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。 PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次 /PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的 /PSEN 信号将不出现。 EA/VPP：当 /EA 保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（ 0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1 时， /EA 将内部锁定为 RESET；当EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在 FLASH 编程期间，此引脚也用于施加 12V 编程电源（ VPP）。 XTAL1：反向振
26、荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 2.3 系统硬件设计 2.3.1 各楼层电梯外电路的设计 电路如下图， R52、 R55、 R56、 R59、 R60 和 R62 是上拉电阻，其作用是保证按键未按下时 ，端口 P1.0 P1.5 为高电位。当按键按下时，端口 P1.0 P1.5通过按键接地，使得 P1.0 P1.5 变为低电平。电容 C51 C56 的作用是消除抖动和抗拒干扰。 各楼层电梯外 的升降选择按键均与单片机 P1 口连接，上升按键与P1 口的 P1.0 P1.2 连接，下降按键与 P1 口的 P1.3 P1.5 连接。即由 P1 口可以读到电梯外上升、下降按键的状态。每个上升、下降按键均有一只发光二极管作为指示灯与之配合，发光二极管与 P0 口的 P0.0 P0.5 连接。每个发光二极管通过一只阻值为 470 的限流电阻接电源（ VCC） ，这样流 经发光二极管的电流约为 7.5mA，有适当的亮度，同时单片机的端口在不加驱动的情况下可以承受。
