单片机在电梯控制系统功能研究和设计

在实际中, 电梯是运载设备, 包含了很多的组成部件, 主要有轿厢、缆绳和电梯门以及按钮板、显示仪等, 将这些硬件设备进行组合, 能够实现电梯控制系统的有效操作。

一、电梯控制系统功能研究

(一) 楼层选择模块

在楼层的选择中, 主要是利用4×4键盘矩阵电路, 一共有16个按键。其中, 利用S1-S6, 分别代表在电梯中的不同楼层的选择, S7-S16主要是在不同楼层中的上下选择键盘。矩阵电路主要是连接在主控芯片中的口P1.0-P1.3上。如果有人按了下时, 那么其引脚就会检测到低电平, 进而判断出呼叫楼层, 进行相应的开关控制。

(二) 楼层显示模块

在楼层显示电路中, 主要是利用了8位数码管, 在电梯所处的楼层数, 主要是利用单片机来控制这8位数码管形成。当点亮的是数码管中的8脚 (dp) 时, 那么就说明电梯是正在向上运行的, 如果8脚不亮时, 那么就说明电梯是在向下运行的。

(三) 电梯上下行控制

在电梯构造中, 轿厢主要是确保电梯进行上行和下行, 在电梯的控制系统中, 当收到需要上行的指令之后, 单片机就会发射出相应的上行信号, 电梯便会执行上行任务。在电梯控制系统收到需要下行的任务之后, 单片机发出信号, 电梯执行下行的任务。在电梯控制系统中, 主要是靠按钮来收集上行和下行的信号。

(四) 应急语音通信

应急语音通信是在电梯遇到故障时才使用的, 它的线路是独立的。如果电梯产生故障, 那么在里边的人就可以使用按下语音按钮, 或者利用话筒, 这样便能够和控制中心展开语音通话。随着科技的不断发展, 电梯控制系统也变得更加便捷和人性化, 并且越来越多的功能正在开发中, 添加了很多的附属功能, 例如电梯语音播报和播放音乐, 以及灯光控制等, 这些都显著丰富了电梯的功能, 提高了其运行的安全性, 使得人们的使用激情也大大提高, 对于人们的日常生活和工作有着重要的作用。

二、在电梯控制系统中单片机的功能设计研究

在本文中, 选择了ATC89C52RC的单片机, 该单片机有着很多的优势, 搭载了CMOS8位的处理器, 并且其功耗小, 具有很高的性能, 配备的存储空间为512K, 因此能够有效存储百条指令。另外, 在ATC89C52RC单片机上, 有一级Cache和二级Cache分别为一个, 可以根据优先级, 在不同的Cache中对指令进行保存, 因此可以提高数据的分析和处理效率, 促使信息空间服务的实现。在ATC89C52RC单片机中, 存在着很多的接口, 利用这些接口可以进行并发通信, 并且能够促进多个引脚接入到单片机, 从而给电梯控制系统带来可扩展的接口。ATC89C52RC的单片机电梯控制系统参考图1。

ATC89C52RC的单片机的功能应用贯穿在整个电梯运行中, 能够为电梯进行供电, 帮助驱动LED点阵驱动电路, 进行CAN的总线操作, 并且完成呼叫操作, 保证轿厢的上下行, 控制好轿厢状态等。可以有效识别控制主板的信号, 对信号进行处理, 从而判断出不同的操作类型。供电模块主要是提供电梯运行所需要的电源, 从而保证控制系统的有效运行。LED点阵显示屏能够利用点阵驱动电路, 判断出现的不同类型的控制信号, 从而促进电梯的有效操作, 防止任何危险事故的产生。

在当前的电梯运行中, 最为主要的就是控制器部件, 合理选择控制器能够促使电梯效率的提高, 增强电梯的舒适度。当前, 在使用的电梯控制器中, 都是利用继电器或者PLC, 虽然有着使用的优势但是也存在一系列问题。ATC89C52RC单片机更是有着很强的应用性和优越性, 其本身含有很多的接口, 有效地节省了程序开发的时间, 减少了设计的周期, 提高了电梯控制的效率。在电梯控制系统中利用单片机以后, 使得电梯的使用更加智能化和自动化, 实现了经济效益和社会效益的提高。在单片机的设计中, 利用其丰富的接口可以实现和外部环境进行通信传输, 其连接组成设备有着很强的可靠性, 并且能够扩展和移植。在电梯控制系统设计中, 引入单片机之后便摆脱了过去的复杂的接线, 简化了设计的程序, 也存在着很强的共享性, 十分方便, 在使用中可以不再购置一些独立的模块, 这样就节省了大量的资金。单片机的体积很小, 利用模块化的设计模式, 在控制系统中, 利用I/O接口的模式, 可以有效地实现信息的采集, 掌握设备运行情况, 并且通过系统的自动采集, 得出设备是否处于维护状态, 这样能够有效地控制系统。

三、结束语

综上所述, 当前在各大高层建筑中, 建筑有着重要的作用, 承担着人员运输的作用, 因此也成了非常重要的运输设施, 促进了机电一体化。在电梯的内部系统中, 结构十分庞大, 因此控制系统也十分复杂。当前, 随着集成电路技术的不断发展, 微处理器技术也更加成熟, 这些应用在电梯控制系统中, 使得单片机功能不断完善, 应用也更加广泛, 显著提高了电梯的速度, 促进了电梯的运行效率的提高, 并且使得电梯更加便捷, 对于经济效益和社会效益的提高有着重要的意义。

摘要：当前, 电梯已经成为人们住宅离不开的设备。它集机械原理应用和电气控制技术以及微处理等多种技术于一身, 在建筑中是永久的垂直交通工具。在八十年代到九十年代期间使用的电梯, 主要是利用继电器, 其结构为继电器阵列结构, 存在着体积大和接线复杂等缺点, 并且噪音很大, 容易产生磨损, 存在很高的故障率, 这都导致其不能满足当前的生活和生产需要。在本文中, 主要是针对电梯的控制系统, 分析了在控制系统中单片机的设计和应用, 从而给电梯的发展提供参考和建议。

关键词：单片机,电梯控制系统,功能,研究

参考文献

[1] 肖玉彤.浅析电梯检验过程中控制系统常见问题和对策[J].化工管理, 2018 (36) :202.

[2] 濮晨.电梯检验中控制系统的常见问题分析[J].化工管理, 2018 (35) :236.