电梯控制模型设计.doc

### 电梯控制模型设计知识点详解 #### 一、概述 本文档主要介绍了一种基于AVR单片机的电梯控制模型的设计与实现。该模型采用了水晶玻璃作为外观材料，不仅美观而且耐用。整个系统分为硬件设计与软件设计两大部分。 #### 二、硬件设计 ##### 1. 外形设计 - **材料选择**：水晶玻璃，透明度高且坚固。 - **设计图纸**： - **图 2.1**：电梯模型外观图 - **图 2.2**：电梯模型传动机械部分图 - **图 2.3**：电梯内部结构俯视图 - **图 2.4**：实际外观图 ##### 2. 电路设计 - **电源部分**：负责为整个系统供电。 - **主控部分**：采用ATmega16L单片机作为核心控制器。 - **电机控制部分**：负责控制电梯电机的正转、反转及速度调节。 - **光电开关**：用于检测电梯的位置变化，通过外部中断1实现。 - **显示部分**：通过ATmega16L的SPI接口输出数据，显示电梯状态。 - **按键部分**：用户可以通过按键进行操作，包括楼层选择等。 #### 三、软件设计 - **系统框图与主程序流程**：主控部分包括显示、呼叫处理、电机控制等功能模块。 - **电机控制及速度控制程序**： - **电机正反转控制**：通过L298驱动器控制电机的正转(IN1=1,IN2=0)与反转(IN1=0,IN2=1)。 - **速度控制**：利用AVR单片机的定时器2(Timer2)生成PWM波形来调整电机速度。PWM波的占空比越大，电机速度越快。 - **速度测量**：通过测量光电开关两次开或关的间隔时间来计算电机速度。 - **按键处理程序**：根据不同的按键输入执行相应的操作，如楼层选择等。 #### 四、系统功能 - **调度算法**： - **方向优先**：当电梯朝某个方向运行时，优先响应该方向的呼叫请求。 - **距离优先**：在同一方向有多层呼叫时，优先响应距离最近的楼层。 - **实时监控**：PC端可以实时监控电梯的运行状态，并通过键盘进行电梯呼叫。 #### 五、系统测试 - **方向优先测试**：验证了电梯按照方向优先的原则响应楼层呼叫。 - **距离优先测试**：验证了电梯能够按照距离优先的原则响应楼层呼叫。 - **综合测试**：模拟了电梯实际运行场景，验证了系统的整体功能。 #### 六、总结 该电梯控制模型设计结合了硬件与软件技术，实现了电梯的基本功能，如楼层选择、方向与距离优先调度等。通过使用AVR单片机和适当的硬件组件，使得该模型既具有实用价值，又具有一定的教学意义。对于学习嵌入式系统开发及相关电子技术的学生来说，该项目是一个很好的实践案例。