[最新版]基于单片机的双电梯控制系统的设计本科毕业设计 - 图文(2)

2019-01-18 19:17

的呼叫信号逐一应答,当同向指令和召唤应答完毕后电梯可以自动换向。

B,除此以外,电梯并联运行还遵循的相应的调度原则:正常情况下,当

电梯使用以后,二号电梯作为忙梯会首先自动上升至第三层待命,一号电梯则作为基站电梯在第一层楼待命。当某层站有门厅呼叫信号时,则“忙梯”立即启动并定向运行去接该层站的乘客。

C,当两台电梯因轿厢内指令而到达基站后关门待命时,则应按照有效利

用的原则,执行相互交替程序段。原先充当忙梯的电梯现在即作为基站电梯来使用,而原先作为基站电梯使用的电梯此时即成为忙梯。不论是一号电梯还是二号电梯均停留在最后停靠的层站待命。

D,当忙梯正在上行时,若其上方出现任何方向的门厅呼叫信号或是其下

方出现向下的门厅呼叫信号,则均由忙梯在一周行程中去完成,而基站电梯不予应答运行。但是,若在忙梯的下方出现向上的门厅呼叫信号,则由基站电梯来应答信号而发车运行接客。

E,当忙梯正在下行时,若其下方出现任何方向的门厅呼叫信号,则均由

忙梯在一周行程中去完成,而基站电梯不予应答运行。但是,若在忙梯的上方出现任何向上或是向下的门厅呼叫信号,则由基站电梯来应答信号而发车运行接客。

F,当其中一台电梯由于故障而停止运行,另一台电梯则自动承担全部的运

行任务,遵循单台电梯的运行规则。

G,无论是作为一号电梯还是二号电梯,由于轿内呼叫信号而使电梯定向的,

电梯都必须启动运行。电梯停用以后,不论当前处在哪一层,都会自动下降至底层。

2.硬件电路设计

2.1 整体电路设计

当外部人为操作电梯的指令发出,经过AD转换和系统板二的处理后发出信号到系统板一,系统板一通过指令来控制步进电机的工作从而带动轿厢的运动。

由于控制2个步进电机的程序比较复杂,故专门用一片系统板。系统板二则负责按键的控制、LED、数码管的显示、电动机的转动、传感器经AD转换后输出的信号的处理等等。

2.2 对电机的控制设计

由以上论证知,本部分设计采用MCS51-AT89C52单片机来完成,通过IO口 输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号,信号经过芯片BY-2HB03M驱动步进电机。BY-2HB03M驱动器具有恒流控制,极低的电源损耗,极高的开关效率,电机运行平稳、低振动、低噪音;驱动器的工作电压:直流电压24~40V;驱动电流2.5A。通过BY-2HB03M构成步进电机的驱动电路,电路图如下图所示。52的25-28口接BY-2HB03M的1-4输入端。所示。

2.3报警模块设计

本方案采用555做成的多谐振荡器产生的方波信号来控制小功率的蜂鸣器工作,电路如图2.3.1所示。工作原理:当电梯未到达指定的楼层或未超重时,555的第4脚一直处于低电平状态,当到达指定楼层或因为负重过大而超重时,555的第四脚将转向高电平,此时振荡器开始工作,产生高频的方波,从而使蜂鸣器发声。

电路分析:我们知道,只要将555定时器的Vi1和Vi2接在一起可以接成施密特触发器。我们把施密特触发器的反相输出端经RC积分电路接回到它的输入端,就构成了多谐振荡器。在电路的设计过程中,为了减轻555中的门G4的负载,我们特在电路中将TD与R1接成了一个反相器,它的输出与原输出在高低电平状态上完全相同。将其输出经R2和C组成的积分电路接到施密特触发器的输入端。详具体电路见图2.3.1。

由图分析计算可知此多谐振荡器的周期理论上为:

T?(R1?2?R2)?C?ln2?(50?2?68)?4700?ln2?10?12?6.058?10?4s

故其频率为:

2.4传感器模块设计 2.4.1重力传感器模块

重力传感器部分我们采用典型的压力测量电路,电路如图2.4.1示:电路中,我们选择OP07作为仪用放大电路的放大器件,参数与通用运放NE5532比较如下:

共模抑制比(CMRR) 噪声电压 供电电压 OP07D UA741CP 90~110 70 10.3 ~ ±3V~±18V ±7V~±36V 由于传感器输出信号是用于AD采样,所以要求精度较高的放大器,而且输出信号的噪声电压在10mV以内,输出信号峰峰值在0~5V之间,通过对桥式传感电路的测试,放入500g的砝码,可以得到100mV的电压,放大400倍,即可用于AD采样。选用OP07D组成两极反相放大器。第一级U10A,U10B,U11A组成仪用放大器。第二级U11B为反相放大器,放大倍数为20倍。C28,C31,C30是输出去耦,AN0为输出端,由于电路中积累了电荷,使得AN0电压变化缓慢,所以在AN0端接入R=10K的电阻作负载。电路中的D5、D6组成限幅器,C7,C8,C2,C1是电源去耦电路。

电压放大倍数计算如下:

R25R35)?(?)R24R32100K100K?(?)?(?)5.1K5.1K?400Au?(?

即整个电路的放大倍数约为400倍。 2.4.2 光传感器模块

我们在轿厢底部装置光传感器,用于检测轿厢是否到达指定的位置。光传感器的选择,采用单光束反射取样式光电传感器ST278。ST278特点有:1,采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成;2,双光电晶体管,可用于检测被测物的运动方向;3,检测距离可调整范围大,近距离2mm可用;4,采


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