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電子發燒友網>電子資料下載>電源技術>模擬電梯的設計與實現

模擬電梯的設計與實現

2009-05-03 | rar | 333 | 次下載 | 10積分

資料介紹

模擬電梯的設計與實現
一、實驗目的
?1.了解電梯調度算法
?2.利用微機實驗系統來模擬電梯。
?3.進一步掌握微機接口的設計方法。

二、實驗內容與要求
1.設計基本要求
用鍵盤、按鈕、發光二極管LED顯示單元來模擬電梯工作過程。樓層設為 5 層,用鍵盤鍵入希望停的樓層, 5 個 發光二極管顯示希望停的樓層,LED指示電梯當前所在樓層,按鈕用來啟、停電梯。電梯正常運行時以每 2 秒1層的速度上升或下降。
2.提高要求
設計幾個按鈕,模擬更多的電梯運行功能,如:
?? 直達按鈕。若按此按鈕,電梯按直達方式運行,即對運行期間新鍵入的??繕菍樱词故峭较蛭吹綐菍樱┮嗖煌?,直達終點樓層;
?? 急停按鈕。電梯運行中,若按此按鈕,則電梯立即停在下一到達的樓層;
?? 斷電待修按鈕。按下該鈕電梯不能工作,再按一下才能重新工作;
?? 其它功能按鈕(由設計者自由發揮)。

三、實驗報告要求
?1.設計目的和內容
?2.總體設計
?3.硬件設計:原理圖(接線圖)及簡要說明
?4.軟件設計框圖及程序清單
5.設計結果和體會(包括遇到的問題及解決的方法)

四、電梯的工作方式
電梯工作按以下方式運行:
1.假設當前電梯停在某層(LED顯示相應樓層, 5個發光二極管全滅)。鍵入數字鍵,如鍵入的數字與當前電梯??繉酉嗤?,則什么也不做,若不同則相應樓層的發光二極管亮;電梯自動判別上升或下降(在運行過程中用八段碼來顯示樓層變化)一直到達希望停的樓層(八段碼顯示該樓層,相應 LED 滅)。
2.假設當前電梯正在上升或下降運行(此時八段碼顯示樓層變化, LED 指示希望抵達的樓層),若鍵入新的希望??康臉菍訑底郑ㄏ鄳?LED 亮),則對同方向(上升或下降)未到的樓層能停靠,對其它情況則先??吭认M5臉菍?,然后繼續運行)。
如下幾例:
1)?設電梯當前在 2層,向上運行,LED指示希望在4層停,此時若鍵入3,則電梯將在3樓停,然后繼續運行至4層停;
2)?同上情況,若鍵入的不是 3而是5,則電梯將先停在4層,然后運行至5層停;
3)?同上情況,若鍵入的不是 3(或5),而是1,則電梯先停在4層,然后運行至1層停。

五、總體設計思路
本設計主要是利用微機應用實驗平臺來模擬電梯的運行,用到了平臺上的一個非編碼鍵盤、LED顯示器、八段數碼管等模塊。
有5個樓層,需要用5個按鍵模擬電梯中的請求按鈕,用5個按鍵模擬5個樓層每層向上請求的按鈕,再用5個模擬5個樓層每層向下請求的按鈕。非編碼鍵盤有16個鍵,可以用1-5號鍵模擬電梯內的按鈕,用6-0號鍵模擬每層向上請求的按紐,A-E模擬每層向下請求的按紐。
當電梯靜止狀態時,無論外部哪一層有請求,電梯都由靜止狀態轉入向上或向下運行的狀態,直到到達請求的樓層;當電梯處于向上運行的狀態時,此時高于該樓層向上的請求和內部請求級別最高,其次是所有樓層向下的請求,再次是低于該樓層向上的請求;當電梯處于向下運行的狀態時則情況相反。
由于中斷級別在隨著電梯所處樓層的不同而變化,而且中斷源比較多。所以用每一個中斷源直接和中斷控制器相連,需要用到多個8259A級聯,很不方便。為解決這個問題,首先定義三個單字節變量REQ_U、REQ_D和REQ_IN分別存儲電梯每一層向上、向下和內部的請求,每一個變量用低5位,每一位代表一層。例如,REQ_U為 00000110B,這代表在2層和3層有向上的請求。8253定時器每隔20ms產生一次中斷,中斷程序便去執行掃描鍵盤,當掃描到有電梯內部或者外部按鍵時,將請求存儲到變量中。每到一個狀態時再檢查請求變量REQ_U、REQ_D和REQ_IN的值,根據電梯的運行方向和變量中的請求,來決定電梯下一步的運行。
設電梯的當前樓層為floor(floor=1~5),運行方向為dir(dir=0,向上;dir=1,向下),在電梯運行的工程中,用數碼管輸出floor值顯示當前的樓層。LED輸出REQ_IN的值顯示電梯內已經請求的樓層。

六、系統硬件電路設計
由于采用了PC機資源和微機實驗平臺,不需要其他的硬件電路。利用了微機平臺上的8253定時/計數器、8255并行接口單元、LED單元、非編碼鍵盤、數碼管顯示單元等等。
系統結構框圖,如圖1所示。

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