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单片机控制4层电梯Proteus仿真电路+代码示例

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ID:420073 发表于 2018-11-3 12:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
基于51单片机的4层电梯控制系统仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
0.png

带电梯内部状态显示单元，电梯内部键盘操作单元，电梯外部操作单元，步进电机单元，CPU、日历时钟单元

操作说明：

1.图中绿灯为电梯上行指示灯、黄灯为下行指示灯、红灯为报警指示灯。

2.电梯初始状态位于一楼，在一楼的用户可直接按下电梯内部按钮，按启动电梯开始运行。

3.在任一层楼的用户，可以通过电梯外部的按钮请求电梯，电梯到达后通过内部按钮确定目标层。

注意：启动按钮相当于关门，电梯内部的请求都要按启动后电梯才会运行。

0.png

程序源码详见：
  1. #include <REG52.H>
  2. #include <INTRINS.H>

  4. unsigned char ucMotorDrvPuls; //电机运转时初始值
  5. unsigned char FORREV=1; //1表示上行，0表示下行
  6. unsigned char STOPCUR=0;//1电梯停留在当前层，0不停留
  7. unsigned char CURFLR=1; //当前所在楼层
  8. unsigned char count=0;  //累计到COUNT即表示运行过一层

  10. #define UCTIMES 8 //设置电机转速
  11. #define OUTPUT P2 //电机驱动信号口
  12. #define COUNT 8   //电机每循环8次表示电梯经过一层楼

  14. sbit UP1=P3^4;
  15. sbit DOWN2=P3^3;
  16. sbit UP2=P3^2;
  17. sbit DOWN3=P3^1;
  18. sbit UP3=P3^0;
  19. sbit DOWN4=P1^7;
  20. sbit FLOOR1=P1^0;
  21. sbit FLOOR2=P1^1;
  22. sbit FLOOR3=P1^2;
  23. sbit FLOOR4=P1^3;
  24. sbit START=P1^4;
  25. sbit STOP=P1^5;
  26. sbit ALARM=P1^6;

  28. //报警位
  29. sbit alarmBit=P0^4;
  30. sbit upLight=P0^5;
  31. sbit downLight=P0^6;

  33. void time(unsigned int ucMs);//延时单位：ms
  34. void outPress();//按下电梯外按钮
  35. unsigned char inPress();//按下电梯内楼层按钮
  36. unsigned char elevator();//到达某一层返回1，否则返回0
  37. void storeUP(unsigned char);//存储当前所有上行请求
  38. void storeDOWN(unsigned char);//存储当前所有下行请求

  40. //延时函数
  41. void time(unsigned int ucMs);

  43. //初始化所有灯
  44. void initLights(void);

  46. //设置当前楼层
  47. void setFloor(int floor);

  49. //设置电梯向上运行灯
  50. void setUpLight();

  52. //设置电梯向下运行灯
  53. void setDownLight();

  55. //设置电梯停止运行灯
  56. void setStopLight();

  58. //设置电梯向上运行灯
  59. void setAlarmLight();

  61. //设置电梯报警灯和喇叭
  62. void setAlarmLight();

  64. //关闭电梯报警灯和喇叭
  65. void offAlarmLight();


  68. //报警开关
  69. int alarmSwitch=1;

  71. unsigned char UP_req[5]={0,0,0,0,0}; //上行请求
  72. unsigned char DOWN_req[5]={0,0,0,0,0}; //下行请求

  74. //电机定位
  75. void position(void)
  76. {
  77.   OUTPUT=0x01|(P2&0xf0);time(200);
  78.   OUTPUT=0x02|(P2&0xf0);time(200);
  79.   OUTPUT=0x04|(P2&0xf0);time(200);
  80.   OUTPUT=0x08|(P2&0xf0);time(200);
  81.   ucMotorDrvPuls=0x11;
  82.   OUTPUT=0x01|(P2&0xf0);      
  83.   
  84. }

  86. /****************************************/
  87. /*                 主函数               */
  88. /****************************************/
  89. void main(void)
  90. {
  91.   time(100);
  92.   initLights();
  93.   position();//电机定位
  94.   ucMotorDrvPuls=0x11;
  95.   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  96.   setFloor(CURFLR);
  97.   setUpLight();
  98.   time(100);
  99.   
  100.   while(1)//主循环
  101.   {
  102.           outPress();//按下电梯外按钮
  103.           while(STOPCUR==1)//电梯在当前层，电梯不动，可以继续接受请求
  104.           {
  105.             outPress();
  106.             inPress();
  107.           }  

  109.           if(inPress())//按下电梯内楼层按钮
  110.           {
  111.             while(START)//等待启动按键按下，电梯不动，可以继续接受请求
  112.             {
  113.               outPress();
  114.               inPress();
  115.             }
  116.           }

  118.           while(1)//电机运转循环
  119.           {
  120.             if(UP_req[1]==0&&UP_req[2]==0&&UP_req[3]==0&&
  121.                 DOWN_req[2]==0&&DOWN_req[3]==0&&DOWN_req[4]==0)
  122.                 {
  123.                   break;//没有请求，跳出电机运转循环，电梯不动
  124.                 }
  125.                   
  126.             if(FORREV)//上行
  127.             {
  128.                   setUpLight();//上行灯亮

  130.                   if(STOPCUR==1){break;}//

  132.                   if(elevator())//往上到达某一层
  133.               {
  134.                         if(CURFLR==4) {setDownLight();break;}//到达四楼
  135.               }
  136.               OUTPUT=(ucMotorDrvPuls&0x0f)|(P2&0xf0);
  137.                   ucMotorDrvPuls=_crol_(ucMotorDrvPuls,1);
  138.             }
  139.             if(!FORREV)//下行
  140.             {
  141.                   setDownLight();//下行灯亮
  142. ;
  143.                   if(STOPCUR==1){break;}

  145.                   if(elevator())//往下到达某一层
  146.               {
  147.                         if(CURFLR==1) {setUpLight();break;}//到达一楼
  148.               }
  149.               OUTPUT=(ucMotorDrvPuls&0x0f)|(P2&0xf0);
  150.                   ucMotorDrvPuls=_cror_(ucMotorDrvPuls,1);
  151.             }      
  152.       
  153.             outPress();//按下电梯外按钮
  154.             //if(inPress())//按下电梯内楼层按钮
  155.                 //{
  156.                  // while(START)//等待启动按键按下
  157.                   //{
  158.               //  outPress();
  159.                 inPress();//电梯运行时，内部按钮按下，无需按启动按钮
  160.              // }
  161.                 //}

  163.             time(380-UCTIMES*16);  //////////

  165.           }//end while-电机运转循环
  166.       
  167.         OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止，有请求时按下启动按钮启动

  169.   }//end while-主循环
  170.    
  171. }

  173. /****************************************/
  174. /*               按钮事件               */
  175. /****************************************/
  176. //按下电梯外按钮
  177. void outPress()
  178. {
  179.    //FORREV=1;
  180.    if(!UP1)//1楼上
  181.    {
  182.      storeUP(1);
  183.          if(CURFLR>1&&STOPCUR==1)//电梯不在一楼,且当前没其他请求，电梯马上自动启动
  184.          {
  185.            FORREV=0;//向下运行
  186.            STOPCUR=0;
  187.          }
  188.          if(CURFLR==1)
  189.          {
  190.            STOPCUR=1;//电梯停留在当前层
  191.          }
  192.    }
  193.    if(!UP2)//2楼上
  194.    {
  195.      storeUP(2);
  196.          if(CURFLR>2&&STOPCUR==1)//电梯在二楼以上
  197.          {
  198.            FORREV=0;
  199.            STOPCUR=0;
  200.          }
  201.          if(CURFLR<2&&STOPCUR==1)
  202.          {
  203.            FORREV=1;
  204.            STOPCUR=0;
  205.          }
  206.          if(CURFLR==2)
  207.          {
  208.            STOPCUR=1;
  209.          }
  210.    }
  211.    if(!UP3)//3楼上
  212.    {
  213.      storeUP(3);
  214.          if(CURFLR>3&&STOPCUR==1)//电梯在三楼以上
  215.          {
  216.            FORREV=0;
  217.            STOPCUR=0;
  218.          }
  219.          if(CURFLR<3&&STOPCUR==1)
  220.          {
  221.            FORREV=1;
  222.            STOPCUR=0;
  223.          }
  224.          if(CURFLR==3)
  225.          {
  226.            STOPCUR=1;
  227.          }
  228.    }
  229.    if(!DOWN2)//2楼下
  230.    {
  231.      storeDOWN(2);
  232.          if(CURFLR>2&&STOPCUR==1)//电梯在二楼以上
  233.          {
  234.            FORREV=0;
  235.            STOPCUR=0;
  236.          }
  237.          if(CURFLR<2&&STOPCUR==1)
  238.          {
  239.            FORREV=1;
  240.            STOPCUR=0;
  241.          }
  242.          if(CURFLR==2)
  243.          {
  244.            STOPCUR=1;
  245.          }
  246.    }
  247.    if(!DOWN3)//3楼下
  248.    {
  249.      storeDOWN(3);
  250.          if(CURFLR>3&&STOPCUR==1)//电梯在三楼以上
  251.          {
  252.            FORREV=0;
  253.            STOPCUR=0;
  254.          }
  255.          if(CURFLR<3&&STOPCUR==1)
  256.          {
  257.            FORREV=1;
  258.            STOPCUR=0;
  259.          }
  260.          if(CURFLR==3)
  261.          {
  262.            STOPCUR=1;
  263.          }
  264.    }
  265.    if(!DOWN4)//4楼下
  266.    {
  267.      storeDOWN(4);
  268.          if(CURFLR<4&&STOPCUR==1)
  269.          {
  270.            FORREV=1;
  271.            STOPCUR=0;
  272.          }
  273.          if(CURFLR==4)
  274.          {
  275.            STOPCUR=1;
  276.          }
  277.    }
  278. }

  280. //按下电梯内楼层按钮
  281. unsigned char inPress()
  282. {
  283.   
  284.   int i;
  285.   int flag=0;

  287.   if(!FLOOR1)
  288.   {      
  289.     if(1<CURFLR)
  290.         {
  291.           STOPCUR=0;
  292.           UP_req[1]=1;
  293.         }
  294.         if(1==CURFLR)
  295.         {
  296.           STOPCUR=1;
  297.         }
  298.         return 1;
  299.   }
  300.   if(!FLOOR2)
  301.   {
  302.     if(2>CURFLR)//请求层大于当前层
  303.         {
  304.           UP_req[2]=1;
  305.           STOPCUR=0;
  306.         }
  307.         if(2<CURFLR)
  308.         {
  309.           DOWN_req[2]=1;
  310.           STOPCUR=0;
  311.         }
  312.         if(2==CURFLR)
  313.         {
  314.           STOPCUR=1;
  315.         }
  316.         return 1;
  317.       
  318.   }
  319.   if(!FLOOR3)
  320.   {
  321.     if(3>CURFLR)//请求层大于当前层
  322.         {
  323.           UP_req[3]=1;
  324.           STOPCUR=0;
  325.         }
  326.         if(3<CURFLR)
  327.         {
  328.           DOWN_req[3]=1;
  329.           STOPCUR=0;
  330.         }
  331.         if(3==CURFLR)
  332.         {
  333.           STOPCUR=1;
  334.         }
  335.         return 1;
  336.   }

  338.   if(!FLOOR4)
  339.   {
  340.     if(4>CURFLR)
  341.         {
  342.       DOWN_req[4]=1;
  343.           STOPCUR=0;
  344.         }
  345.         if(4==CURFLR)
  346.         {
  347.           STOPCUR=1;
  348.         }
  349.         return 1;
  350.   }
  351.   if(!START)
  352.   {
  353.     STOPCUR=0;
  354.         return 1;
  355.   }
  356.   if(!STOP)//紧急停止
  357.   {
  358.     while(START)//不响应其他按键
  359.         {
  360.           //亮灯
  361.           setStopLight();
  362.         }
  363.         return 1;
  364.   }
  365.   if(!ALARM)
  366.   {
  367.     //while(START)
  368.         //{
  369.           //亮灯
  370.           setAlarmLight();
  371.           //time(800);
  372.           //灭灯
  373.           //offAlarmLight();
  374.         //}
  375.         return 1;
  376.   }

  378.    if(FORREV==1)
  379.    {
  380.       //请求上行而进去电梯内选择的是下层
  381.           for(i=CURFLR+1;i<=4;i++)
  382.           {
  383.             if(UP_req[i]==1||DOWN_req[i]==1){flag=1;}
  384.           }
  385.           if(flag==0)//上层没请求
  386.           {
  387.             FORREV=0;
  388.                
  389.           }
  390.         }
  391.         if(FORREV==0)
  392.         {
  393.            //请求下行而进去电梯内选择的是上层
  394.           for(i=CURFLR-1;i>=1;i--)
  395.           {
  396.             if(UP_req[i]==1||DOWN_req[i]==1){flag=1;}
  397.           }
  398.           if(flag==0)//上层没请求
  399.           {
  400.             FORREV=1;
  401.                
  402.           }
  403.         }
  404.   return 0;
  405. }

  407. /*******************************************************************/
  408. /*                       到达某一层返回1，否则返回0,                           */
  409. /*    亮灯、显示数字、请求清零、电机停止、确定接下去电机方向       */
  410. /*******************************************************************/
  411. unsigned char elevator()
  412. {
  413.   count++;
  414.   if(count==COUNT)
  415.   {
  416.         //正常情况
  417.     if(FORREV==1)//判断上行是否到达请求楼层,上行请求优先处理
  418.         {
  419.           CURFLR++;
  420.           setUpLight();//上行灯亮

  422.          

  424.           if(CURFLR==2)//到达二楼
  425.           {
  426.             count=0;      
  427.             setFloor(2);//显示数字
  428.             if(UP_req[2]==1)//二楼有上行请求，优先处理
  429.             {               
  430.                   setUpLight();
  431.               UP_req[2]=0;
  432.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  433.                   STOPCUR=1;
  434.                   return 1;
  435.             }
  436.                 if(DOWN_req[2]==1&&UP_req[3]==0&&DOWN_req[3]==0
  437.                 &&DOWN_req[4]==0)//二楼有下行请求，上面两层没有请求，不再往上
  438.                 {                  
  439.                    setDownLight();
  440.                    DOWN_req[2]=0;
  441.                    STOPCUR=1;
  442.                    OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  443.                    FORREV=0;
  444.                    return 1;
  445.                 }
  446.           }
  447.           if(CURFLR==3)//到达三楼
  448.           {      
  449.             setFloor(3);//显示数字
  450.                 count=0;
  451.             if(UP_req[3]==1)//三楼有上行请求,优先处理
  452.             {
  453.                   setUpLight();
  454.               UP_req[3]=0;
  455.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  456.                   STOPCUR=1;
  457.                   return 1;
  458.             }
  459.                 if(DOWN_req[3]==1&&DOWN_req[4]==0)//三楼有下行请求，四楼无请求，不再往上
  460.                 {
  461.                   setDownLight();
  462.                   FORREV=0;
  463.                   DOWN_req[3]=0;
  464.                   STOPCUR=1;
  465.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  466.                   return 1;
  467.                 }
  468.           }
  469.           if(CURFLR==4)//到达四楼
  470.           {      
  471.             setFloor(4);//显示数字
  472.                 setDownLight();
  473.                 count=0;
  474.             if(DOWN_req[4]==1)//四楼有请求,四楼的请求只用向下的情况
  475.             {
  476.               DOWN_req[4]=0;
  477.                   FORREV=0;
  478.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  479.                   STOPCUR=1;
  480.             }
  481.           }
  482.         }
  483.         else//判断下行是否到达请求层，下行请求优先处理
  484.         {
  485.           CURFLR--;
  486.           setDownLight();//下行等亮

  488.          

  490.           if(CURFLR==1)//到达一楼
  491.           {      
  492.             setFloor(1);//显示数字
  493.                 count=0;
  494.             if(UP_req[1]==1)//一楼有请求,一楼的请求只有向上的情况
  495.             {
  496.                   setUpLight();
  497.               UP_req[1]=0;
  498.                   FORREV=1;
  499.               OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  500.                   STOPCUR=1;
  501.             }
  502.           }
  503.           if(CURFLR==2)//到达二楼
  504.           {      
  505.             setFloor(2);//显示数字
  506.                 count=0;
  507.             if(DOWN_req[2]==1)//二楼有下行请求，优先处理
  508.             {
  509.                   setDownLight();
  510.               DOWN_req[2]=0;
  511.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  512.                   STOPCUR=1;
  513.                   return 1;
  514.             }
  515.                 if(UP_req[2]==1&&UP_req[1]==0)//一楼无请求，不再往下
  516.                 {
  517.                   setUpLight();
  518.                   FORREV=1;
  519.                   UP_req[2]=0;
  520.                   STOPCUR=1;
  521.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  522.                 }
  523.           }
  524.           if(CURFLR==3)//到达三楼
  525.           {      
  526.             setFloor(3);//显示数字
  527.                 count=0;
  528.             if(DOWN_req[3]==1)//三楼有下行请求，优先处理
  529.             {
  530.                   setDownLight();
  531.               DOWN_req[3]=0;
  532.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  533.                   STOPCUR=1;
  534.                   return 1;
  535.             }
  536.                 if(UP_req[1]==0&&DOWN_req[2]==0&&UP_req[2]==0&&UP_req[3]==1)
  537.                 {
  538.                   setUpLight();
  539.                   FORREV=1;
  540.                   UP_req[3]=0;
  541.                   STOPCUR=1;
  542.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  543.                 }
  544.           }
  545.         }//end if-FORREV

  547.     return 1;
  548.   }
  549.   else
  550.   {
  551.     return 0;
  552.   }//end if-count
  553. }

  555. /****************************************/
  556. /*               保存请求               */
  557. /****************************************/
  558. void storeUP(unsigned char x)
  559. {
  560.   UP_req[x]=1;
  561. }
  562. void storeDOWN(unsigned char x)
  563. {
  564.   DOWN_req[x]=1;
  565. }

  567. /****************************************/
  568. /*               功能函数               */
  569. /****************************************/
  570. //初始化所有灯
  571. void initLights()
  572. {
  573.         P0=0x11;
  574. }

  576. //设置楼层显示
  577. void setFloor(int floor)
  578. {
  579.         switch (floor)
  580.         {
  581.                 case 1:
  582.                 {      
  583.                         P0&=0xf0;//清零
  584.                         P0|=0x01;break;
  585.                 }
  586.                 case 2:
  587.                 {
  588.                         P0&=0xf0;//清零
  589.                         P0|=0x02;break;
  590.                 }
  591.                 case 3:
  592.                 {
  593.                         P0&=0xf0;//清零
  594.                         P0|=0x03;break;
  595.                 }
  596.                 case 4:
  597.                 {
  598.                         P0&=0xf0;//清零
  599.                         P0|=0x04;break;
  600.                 }
  601.                 default:
  602.                 {
  603.                         P0=0x06;break;
  604.                 }
  605.         }
  606. }

  608. //设置电梯向上运行灯
  609. void setUpLight()
  610. {
  611.         upLight=1;
  612.         downLight=0;
  613. }

  615. //设置电梯向下运行灯
  616. void setDownLight()
  617. {
  618.         upLight=0;
  619.         downLight=1;
  620. }

  622. //设置电梯停止运行灯
  623. void setStopLight()
  624. {
  625.         upLight=0;
  626.         downLight=0;
  627. }

  629. //设置电梯报警灯和喇叭
  630. …………
  631. …………
  632. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
复制代码
全部源码详见：
http://www.51hei.com/bbs/dpj-139823-1.html

0.png

全部资料51hei下载地址：
4层电梯仿真电路示例.zip (54.38 KB, 下载次数: 176)

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ID:420804 发表于 2018-11-5 09:00 | 显示全部楼层
谢谢楼主，很有参考价值
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ID:155141 发表于 2019-5-11 22:35 | 显示全部楼层
没有仿真图参考意义不大
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ID:432653 发表于 2020-2-19 17:52 | 显示全部楼层
仿真下行灯全亮的按键没反应
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