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单片机电梯仿真控制源程序与Proteus仿真

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ID:813428 发表于 2020-9-23 13:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
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。

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
51hei.png 51hei.png

单片机源程序如下:
  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. }

  172. /****************************************/
  173. /*               按钮事件               */
  174. /****************************************/
  175. //按下电梯外按钮
  176. void outPress()
  177. {
  178.    //FORREV=1;
  179.    if(!UP1)//1楼上
  180.    {
  181.      storeUP(1);
  182.          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
  183.          {
  184.            FORREV=0;//向下运行
  185.            STOPCUR=0;
  186.          }
  187.          if(CURFLR==1)
  188.          {
  189.            STOPCUR=1;//电梯停留在当前层
  190.          }
  191.    }
  192.    if(!UP2)//2楼上
  193.    {
  194.      storeUP(2);
  195.          if(CURFLR>2&&STOPCUR==1)//电梯在二楼以上
  196.          {
  197.            FORREV=0;
  198.            STOPCUR=0;
  199.          }
  200.          if(CURFLR<2&&STOPCUR==1)
  201.          {
  202.            FORREV=1;
  203.            STOPCUR=0;
  204.          }
  205.          if(CURFLR==2)
  206.          {
  207.            STOPCUR=1;
  208.          }
  209.    }
  210.    if(!UP3)//3楼上
  211.    {
  212.      storeUP(3);
  213.          if(CURFLR>3&&STOPCUR==1)//电梯在三楼以上
  214.          {
  215.            FORREV=0;
  216.            STOPCUR=0;
  217.          }
  218.          if(CURFLR<3&&STOPCUR==1)
  219.          {
  220.            FORREV=1;
  221.            STOPCUR=0;
  222.          }
  223.          if(CURFLR==3)
  224.          {
  225.            STOPCUR=1;
  226.          }
  227.    }
  228.    if(!DOWN2)//2楼下
  229.    {
  230.      storeDOWN(2);
  231.          if(CURFLR>2&&STOPCUR==1)//电梯在二楼以上
  232.          {
  233.            FORREV=0;
  234.            STOPCUR=0;
  235.          }
  236.          if(CURFLR<2&&STOPCUR==1)
  237.          {
  238.            FORREV=1;
  239.            STOPCUR=0;
  240.          }
  241.          if(CURFLR==2)
  242.          {
  243.            STOPCUR=1;
  244.          }
  245.    }
  246.    if(!DOWN3)//3楼下
  247.    {
  248.      storeDOWN(3);
  249.          if(CURFLR>3&&STOPCUR==1)//电梯在三楼以上
  250.          {
  251.            FORREV=0;
  252.            STOPCUR=0;
  253.          }
  254.          if(CURFLR<3&&STOPCUR==1)
  255.          {
  256.            FORREV=1;
  257.            STOPCUR=0;
  258.          }
  259.          if(CURFLR==3)
  260.          {
  261.            STOPCUR=1;
  262.          }
  263.    }
  264.    if(!DOWN4)//4楼下
  265.    {
  266.      storeDOWN(4);
  267.          if(CURFLR<4&&STOPCUR==1)
  268.          {
  269.            FORREV=1;
  270.            STOPCUR=0;
  271.          }
  272.          if(CURFLR==4)
  273.          {
  274.            STOPCUR=1;
  275.          }
  276.    }
  277. }

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

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

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

  370.    if(FORREV==1)
  371.    {
  372.       //请求上行而进去电梯内选择的是下层
  373.           for(i=CURFLR+1;i<=4;i++)
  374.           {
  375.             if(UP_req[i]==1||DOWN_req[i]==1){flag=1;}
  376.           }
  377.           if(flag==0)//上层没请求
  378.           {
  379.             FORREV=0;
  380.                
  381.           }
  382.         }
  383.         if(FORREV==0)
  384.         {
  385.            //请求下行而进去电梯内选择的是上层
  386.           for(i=CURFLR-1;i>=1;i--)
  387.           {
  388.             if(UP_req[i]==1||DOWN_req[i]==1){flag=1;}
  389.           }
  390.           if(flag==0)//上层没请求
  391.           {
  392.             FORREV=1;
  393.                
  394.           }
  395.         }
  396.   return 0;
  397. }

  399. /*******************************************************************/
  400. /*                       到达某一层返回1，否则返回0,                           */
  401. /*    亮灯、显示数字、请求清零、电机停止、确定接下去电机方向       */
  402. /*******************************************************************/
  403. unsigned char elevator()
  404. {
  405.   count++;
  406.   if(count==COUNT)
  407.   {
  408.         //正常情况
  409.     if(FORREV==1)//判断上行是否到达请求楼层,上行请求优先处理
  410.         {
  411.           CURFLR++;
  412.           setUpLight();//上行灯亮

  414.           

  416.           if(CURFLR==2)//到达二楼
  417.           {
  418.             count=0;       
  419.             setFloor(2);//显示数字
  420.             if(UP_req[2]==1)//二楼有上行请求，优先处理
  421.             {               
  422.                   setUpLight();
  423.               UP_req[2]=0;
  424.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  425.                   STOPCUR=1;
  426.                   return 1;
  427.             }
  428.                 if(DOWN_req[2]==1&&UP_req[3]==0&&DOWN_req[3]==0
  429.                 &&DOWN_req[4]==0)//二楼有下行请求，上面两层没有请求，不再往上
  430.                 {                  
  431.                    setDownLight();
  432.                    DOWN_req[2]=0;
  433.                    STOPCUR=1;
  434.                    OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  435.                    FORREV=0;
  436.                    return 1;
  437.                 }
  438.           }
  439.           if(CURFLR==3)//到达三楼
  440.           {       
  441.             setFloor(3);//显示数字
  442.                 count=0;
  443.             if(UP_req[3]==1)//三楼有上行请求,优先处理
  444.             {
  445.                   setUpLight();
  446.               UP_req[3]=0;
  447.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  448.                   STOPCUR=1;
  449.                   return 1;
  450.             }
  451.                 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
  452.                 {
  453.                   setDownLight();
  454.                   FORREV=0;
  455.                   DOWN_req[3]=0;
  456.                   STOPCUR=1;
  457.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  458.                   return 1;
  459.                 }
  460.           }
  461.           if(CURFLR==4)//到达四楼
  462.           {       
  463.             setFloor(4);//显示数字
  464.                 setDownLight();
  465.                 count=0;
  466.             if(DOWN_req[4]==1)//四楼有请求,四楼的请求只用向下的情况
  467.             {
  468.               DOWN_req[4]=0;
  469.                   FORREV=0;
  470.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  471.                   STOPCUR=1;
  472.             }
  473.           }
  474.         }
  475.         else//判断下行是否到达请求层，下行请求优先处理
  476.         {
  477.           CURFLR--;
  478.           setDownLight();//下行等亮

  480.          

  482.           if(CURFLR==1)//到达一楼
  483.           {       
  484.             setFloor(1);//显示数字
  485.                 count=0;
  486.             if(UP_req[1]==1)//一楼有请求,一楼的请求只有向上的情况
  487.             {
  488.                   setUpLight();
  489.               UP_req[1]=0;
  490.                   FORREV=1;
  491.               OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  492.                   STOPCUR=1;
  493.             }
  494.           }
  495.           if(CURFLR==2)//到达二楼
  496.           {       
  497.             setFloor(2);//显示数字
  498.                 count=0;
  499.             if(DOWN_req[2]==1)//二楼有下行请求，优先处理
  500.             {
  501.                   setDownLight();
  502.               DOWN_req[2]=0;
  503.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  504.                   STOPCUR=1;
  505.                   return 1;
  506.             }
  507.                 if(UP_req[2]==1&&UP_req[1]==0)//一楼无请求，不再往下
  508.                 {
  509.                   setUpLight();
  510.                   FORREV=1;
  511.                   UP_req[2]=0;
  512.                   STOPCUR=1;
  513.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  514.                 }
  515.           }
  516.           if(CURFLR==3)//到达三楼
  517.           {       
  518.             setFloor(3);//显示数字
  519.                 count=0;
  520.             if(DOWN_req[3]==1)//三楼有下行请求，优先处理
  521.             {
  522.                   setDownLight();
  523.               DOWN_req[3]=0;
  524.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  525.                   STOPCUR=1;
  526.                   return 1;
  527.             }
  528.                 if(UP_req[1]==0&&DOWN_req[2]==0&&UP_req[2]==0&&UP_req[3]==1)
  529.                 {
  530.                   setUpLight();
  531.                   FORREV=1;
  532.                   UP_req[3]=0;
  533.                   STOPCUR=1;
  534.                   OUTPUT=0x00|(P2&0xf0);//电机停止
  535.                 }
  536.           }
  537.         }//end if-FORREV

  539.     return 1;
  540.   }
  541.   else
  542.   {
  543.     return 0;
  544.   }//end if-count
  545. }

  547. /****************************************/
  548. /*               保存请求               */
  549. /****************************************/
  550. void storeUP(unsigned char x)
  551. {
  552.   UP_req[x]=1;
  553. }
  554. void storeDOWN(unsigned char x)
  555. {
  556.   DOWN_req[x]=1;
  557. }

  559. /****************************************/
  560. /*               功能函数               */
  561. /****************************************/
  562. //初始化所有灯
  563. void initLights()
  564. {
  565.         P0=0x11;
  566. }

  568. //设置楼层显示
  569. void setFloor(int floor)
  570. {
  571.         switch (floor)
  572.         {
  573.                 case 1:
  574.                 {       
  575.                         P0&=0xf0;//清零
  576.                         P0|=0x01;break;
  577.                 }
  578.                 case 2:
  579.                 {
  580.                         P0&=0xf0;//清零
  581.                         P0|=0x02;break;
  582.                 }
  583.                 case 3:
  584.                 {
  585.                         P0&=0xf0;//清零
  586.                         P0|=0x03;break;
  587.                 }
  588.                 case 4:
  589.                 {
  590.                         P0&=0xf0;//清零
  591.                         P0|=0x04;break;
  592.                 }
  593.                 default:
  594.                 {
  595.                         P0=0x06;break;
  596.                 }
  597.         }
  598. }

  600. //设置电梯向上运行灯
  601. void setUpLight()
  602. {
  603.         upLight=1;
  604.         downLight=0;
  605. }

  607. //设置电梯向下运行灯
  608. ……………………

  610. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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ID:337139 发表于 2020-9-23 19:47 | 显示全部楼层
很棒的，在上下楼的选择上还可以优化。
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ID:337139 发表于 2020-9-23 19:56 | 显示全部楼层

RE: 单片机电梯仿真控制源程序与Proteus仿真

各楼层模拟图

各楼层模拟图
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ID:301242 发表于 2021-5-21 11:31 | 显示全部楼层
请问大神再加两层应该注意什么
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ID:999778 发表于 2022-1-6 17:17 | 显示全部楼层
5层的时候只有一个下降键，那你在4层时如何上去？
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ID:709612 发表于 2022-2-18 17:17 | 显示全部楼层
强，代码可读性也很高，protues版图也很漂亮整洁
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ID:278457 发表于 2022-5-4 03:51 | 显示全部楼层
代码可以用模块化,这样程序会易懂,思路会更清晰.
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