基于AT89C51单片机的四层电梯自动控制系统的设计
摘要随着社会的发展，城市的变革，我国城市外来人口激增，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宇自动化和智能化的科技，电梯成为高层建筑必备的运行工具。现如今，人们生活水平及生活质量的提高使得其对电梯的性能及数量提出了更高的要求，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。
【关键词】单片机 电梯 自动化控制系统
当下，为了满足人们对电梯性能及质量的要求，电梯产品在做出相应的变更和完善。电梯自控系统是电梯研发运作的核心，在电梯的运行中起到至关重要的作用。传统电梯自控系统的漏洞较多，导致电梯在运转的郭晨中容易出现故障，造成事故的发生，在对其进行维修时也相对的复杂、困难。现如今，电梯自动控制系统摒弃了以往使用交流接触器来作为控制元件，选用单片机做为控制核心来控制电梯自动运作的方法已经成为现代电梯自动化设计中首要的选择。下面让我们来具体的了解一下基于单片机的电梯自动控制系统的设计原理及相关优势。
1 单片机的基本介绍
单片机研发于20世纪1971年，其发展经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。单片机是单片微型计算机的简称，其实质上就是一台电脑的微型缩小版，其具备着与电脑的类似功能，其内部模块的使用与电脑的功能模块相类似，比如中央处理器、存储器件、并行总线和接口等。单片机由于单片机的体型较于微小，所以其具备的功能相对于电脑来说要微弱许多，但是这并不影响其在电梯控制系统中的应用。单片机通过所设计的语言程序来执行任务，指令系统是单片机所要执行的全部命令。不同种类的单片机其指令系统也是相互迥异的。单片机具有系统结构简单、可靠性高、处理功能较强、低电压，低耗能等优势，其成为电梯自动控制系统首选的控制设备。
2 单片机在电梯自动控制系统的应用原理
2.1 系统设计的相关要求
电梯控制系统的设计是为了保证和满足乘客能够按自身出行的需求，自行的控制电梯上下，电梯通过乘客所发出的信号自动的进行运转，将乘客运送到指定楼层。在设计电梯自动控制系统时应当做到以下几点：1.每层电梯内都要根据建筑的实际层数设计数量按钮，安装上下请求按钮。2.在按钮上下方设有电梯所到楼层的数字显示屏，安装电梯上行、下行的指示灯。3.电梯在运作的过程中能够接收到上行下行的信号，电梯上升的过程中，只能停留在大于所在楼层的上行指令和目的层；在下行的过程中，则只能停靠在小于所处楼层的下行指令和目的层。4.保证控制部分能够记忆乘客对电梯发出的上行或下行的指令，电梯按照运作规则和相应程序，在达到相关楼层之后自动消除指令记忆。5.电梯在无指令要求或没有电源支配时，需要自行停靠第一层。
2.2 硬件设备及软件设计
以基于单片机的四层电梯自动控制系统的设计作为研究对象。设计过程中需对单片机软硬件的做出合理的设计和调整。电梯控制系统的硬件主要包括：单片机硬件系统模块、电梯间及电梯内部的电路模块、楼层检测模块、电动机驱动模块以及安全报警等7个模块。单片机的硬件系统模块由上下行控制位、目的楼层及电梯所在楼层的输入端口、电机驱动电路、按键扫描电路、发光二极管指示电路及开关门控制位等多种硬件设备组成。电梯运行的智能化控制的最终目的是实现电梯对上行要求和下行要求以及电梯能目的层的基本要求，保证电梯在上行、下行或停运开门的过程中保持有序的运转。软件的设计主要是通过汇编语言的编写来完成，部分软件的设计是采用主程序模块调用子程序模块的结构来完成的，软件语言程序的编写应当与硬件电路相呼应、相配合。设计人员在进行程序设计编写时应当熟悉知晓电梯的工作原理，掌握电梯运作的整个流程，设计人员需具备一定水平的语言汇编基础，按照电梯的实际运作情况进行软件系统的设计。下面让我们来具体的看一下，四层电梯自动控制系统软件设计的程序流程图。
由上图可以看出在电梯接通电源之后，电梯系统首先要做出所在层数的判断，假若电梯刚好停滞在一楼，则要判断是否有向上召唤的指令，如果有则进行上行运作，反之则停滞在一楼等待上行指令或下行指令信号的发出。当电梯受到上二层的指令后，启动程序进行上行运作，将乘客下放到二层时，自动关闭电梯门，如若在这时接受到向上运行的指令，则响应向上运行的指令，对下放的指令进行记忆；倘若向上的指令不存在则相应向下运作的指令，对向上的指令进行记忆；电梯处在三楼时，向二楼运作一样，最先判断电梯是处在上升状态还是下降状态，倘若电梯正在上升，同时有接受到四楼所发出的的向下指令，此时电梯要对四楼向下的信号进行记忆，同时相应向三楼上升的指令。若果此时没有信号发出电梯则停止运转，停滞在三楼待命。如若电梯处在四楼，接受到向下的指令，则进行向下运作，倘若没有则自动关上电梯们，进行原地待命。由此要想满足乘客的上下楼层的需求，就必须合理的编写设计电梯运作的程序，周全的考虑电梯运作的流程，完整合理的程序设计是电梯安全有序运行的前提保障。
参考文献
[1]巩玉滨,陈继文,于复生,常国雷,邱冬.基于单片机的电梯控制仿真系统[J].计算机系统应用,2011(11).
[2]刘嵩,陈心浩.基于单片机的电梯模型控制系统的实现[J].现代科学仪器,2009(01).
[3]宋建永,张守首.基于单片机的电梯智能控制系统实现[J].电子元器件应用,2008(09).
作者单位
武汉伟龙思博特公司湖北省武汉市430074
