電梯控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，附軟硬件架構(gòu)圖

1.1 引言

電梯技術(shù)包括電梯電機(jī)的拖動(dòng)技術(shù)和電梯運(yùn)行的控制技術(shù)，本項(xiàng)目主要在意探索實(shí)現(xiàn)電梯運(yùn)行的優(yōu)化，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)于電梯電機(jī)的優(yōu)化控制并實(shí)現(xiàn)電梯系統(tǒng)的基本性能與擴(kuò)展性能。國(guó)產(chǎn)電梯控制技術(shù)過(guò)去一直是以繼電器，接觸器為核心。系統(tǒng)龐大，復(fù)雜，所用控制柜很大，因此使用微機(jī)電梯控制系統(tǒng)，以期提高運(yùn)行可靠性。

1.2 項(xiàng)目背景/選題動(dòng)機(jī)

單片機(jī)體積小，處理速度快，價(jià)格低廉，功能強(qiáng)大，是合適的控制系統(tǒng)。對(duì)電梯的控制主要是選層、啟動(dòng)、換速、平層、停車(chē)等幾個(gè)環(huán)節(jié)，其中以選層環(huán)節(jié)最為復(fù)雜。與通常的電器控制相比，單片機(jī)系統(tǒng)不需要通過(guò)“選層器”并且配備以大量的中間繼電器作為選層電路的控制設(shè)備，避免了設(shè)備多，檢修困難，運(yùn)行維護(hù)不便，造價(jià)成本高；應(yīng)用微機(jī)控制可以取消選層器和大量的中間繼電器，而且應(yīng)用單片機(jī)控制，又相對(duì)于應(yīng)用其他微機(jī)減少了外圍設(shè)備的接口芯片、增強(qiáng)了可靠性。因此此次我們使用ATMEL公司的EVK1100為核心進(jìn)行集成優(yōu)化控制與管理。

二、需求分析

2.1 功能要求

基本要求

A 電梯在樓層中的調(diào)度

B 電梯門(mén)的自動(dòng)開(kāi)啟

C 電梯中電機(jī)的控制

D 電梯的故障檢測(cè)

擴(kuò)展要求（根據(jù)開(kāi)發(fā)板的資源所做的擴(kuò)展）

A 電梯中的照明控制

B 電梯中的溫度顯示

2.2 性能要求

在故障檢修模式鍵被按下時(shí)，切換至故障檢修模式，電梯停止運(yùn)行工作人員可以進(jìn)行檢修，循環(huán)檢測(cè)電梯的模式是否變化，當(dāng)出現(xiàn)模式的變化時(shí)，切換到相應(yīng)的模式下。

在一般運(yùn)行模式鍵被按下時(shí)，切換至一般運(yùn)行模式，電梯實(shí)現(xiàn)一般的功能要求，循環(huán)檢測(cè)電梯的模式是否變化，當(dāng)出現(xiàn)模式的變化時(shí)，切換到相應(yīng)的模式下。

在直接運(yùn)行模式鍵被按下時(shí)，切換至直接運(yùn)行模式，電梯實(shí)現(xiàn)直接運(yùn)行，為緊急情況爭(zhēng)取時(shí)間，循環(huán)檢測(cè)模式是否變化，當(dāng)出現(xiàn)模式的變化時(shí)，切換到相應(yīng)的模式下。

故障檢修模式下，電梯停止運(yùn)行，停止外部訊號(hào)對(duì)于電梯的調(diào)度（對(duì)于模式轉(zhuǎn)換鍵，在此功能沒(méi)出現(xiàn)故障的時(shí)候任然響應(yīng)），顯示當(dāng)前樓層和溫度，使能照明。

一般運(yùn)行模式下，電梯一般運(yùn)行，對(duì)于外部訊號(hào)，通過(guò)電梯的調(diào)度算法和對(duì)于電梯的中電機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)響應(yīng)，使能模式轉(zhuǎn)換鍵，顯示當(dāng)前樓層和溫度，對(duì)于照明的使能通過(guò)壓力傳感器的輸入進(jìn)行控制。

直接運(yùn)行模式下，電梯的性能要求和一般運(yùn)行模式中基本相同，唯一不同的是電梯的調(diào)度算法，電梯會(huì)直接來(lái)到電梯的直接運(yùn)行模式鍵被按下的樓層，并在載人以后直接回到底層。

3.1 系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)原理

利用EVK1100開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供的一些應(yīng)用：溫度，光照，LCD，PWM輸出和AVR芯片的優(yōu)越的控制功能加上一些外圍的一些模塊：壓力，H橋驅(qū)動(dòng)，語(yǔ)音輸入輸出 等實(shí)現(xiàn)電梯的簡(jiǎn)單的模擬層次上的控制（主要的控制在與電機(jī)的控制，照明的控制和溫度顯示）。在電梯的控制當(dāng)中特點(diǎn)在與對(duì)于電梯中照明的控制（壓力傳感沒(méi)有人在電梯中時(shí)關(guān)掉照明，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的目的）和直接運(yùn)行模式的引入。

圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

3.2 硬件平臺(tái)選用及資源配置

Atmel公司推出的AVR單排年級(jí)是很引人注目的一款為處理器。這種芯片基于新的RISC機(jī)構(gòu)，在設(shè)計(jì)上采用了流水線的結(jié)構(gòu)，在執(zhí)行前一條指令時(shí)，同時(shí)取出下一條指令，它的Flash以及強(qiáng)大的外圍接口能力使它成為目前最為流行的單片機(jī)之一。本設(shè)計(jì)采用EVK1100作為控制系統(tǒng)的核心。