摘要：本系统使用STC12C5A60S单片机为核心的部件，通过对用户按键信息的检测和处理、按预定的运行规则和程序、发出控制信号对电机进行调节，从而控制电梯的起停速度、升降和运行时间。通过由LM393的电压比较器和H92B4构成的测速传感器检测电梯的速度、识别所在的楼层、系统将接收的信号进行处理，通过OLED显示屏。该控制系统还实现了紧急按键的功能，整个系统实现了电梯的基本控制功能。1总体方案的设计1.1系统板的设计
本系统的系统板主要就是单片机STC12C5A60S2组成，整合了JQ6500芯片的语音模块、OLED显示模块、独立按键模块。 STC12C5A60S2是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，内部集成MAX810专用复位电路，2路PWM，8路高速10位A/D转换，针对电机控制，强干扰场。
1.2动力的选择本设计选用了直流电机和和驱动器L298N，直流电机具有良好的起动、制动、调速性能，已广泛用于工业，航天领域等各方面。最常用的直流调速技术是PWM，它具有调节精度高、调节范围宽和耗能低的特点。L298N是一种高电压、大电流的电机驱动芯片；该芯片采用15脚封装内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器可以驱动直流电机和步进电机。 2硬件电路的设计2.1单片机最小系统板的设计采用了STC12C5A60S单片机控制系统，单片机最小系统如图 供电电路：20引脚接地、31引脚接电源vcc、完成了单片机的供电。 复位电路:由10k的电阻R2和100NF的电容c2组成。 时钟电路：时钟电路是由两个100NF的电容C3、C5和晶振X1构成。 拨动开关:通过拨动开关柄使电路接通或断开，达到切换电路的目的。 2.2电机驱动模块的设计电机驱动模块由型号为L298N的电机驱动芯片、光电隔离部分、供电设备、c续流二极管和控制接口组成，如图所示。 主芯片部分：L298N是一种高电压，大电流的电机驱动芯片，该芯片采用15脚封装内含两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器，可以驱动直流电机和步进电机，采用标准逻辑电平信号控制，具有两个使能控制端，不受输入信号影响下使每部逻辑电路部分在低电平下工作，。内部包含4个通道逻辑驱动电路，可以方便驱动两个直流电机，OUT1,OUT2和OUT3，OUT4之间分别接电机，ENA，ENB接控制使能端控制电机的停转。 光电隔离：TLP521-4是可控制光耦和器件用于电路之间的信号的传输，使前端和负载完全隔离，目的在于增强安全性，保护因电机启动停止瞬间产生的尖峰脉冲对主控制器的影响。R3-R10为上拉电阻。 1，光耦的输入端是一个发光二极管，加电阻是为了限制电流；不加电流容易烧坏。 2，光耦的输出端是有光敏三极管构成的反相放大器，当无信号输入时，发光二极管截至，无电流流过不发光，故光敏三极管因无光照也截至，集电极电流Icc=0，输出U=Vcc-Ic*R；所以U=Vcc输出为高电平。当有输入信号时，二极管因有电流而发光，光敏三极管因光照而饱和导通R上的电压为Vcc，集电极对地电压为0，输出为低电平。 续流二极管部分：使用续流二极管IN4007 D1—D8。电机接口没有正负之分，如果发现电机转向不对将两线调整即可。 
2.3按键模块的设计本设计中所需按键数量比较少，使用独立式键盘完全能够很好的满足要求，同时独立式键盘较容易编程使用也较为简单。 按键控制系统有S2~S7六个按键组成表示为目标楼层第一层到第五层和在电梯出现故障时使用的紧急按键。当任何一个按键按下时，与之相连的输入数据线被清0，平时该线为1，用单片机的位处理判断按键是否按下。 2.4测速传感器模块 1，测速模块使用了LM393电压比较器，PNP三极管，和型号为H92B4传感器构成能够检测电梯的速度。 2，H92B4是直射式红外光电传感器，特点是：易安装；可靠性高；响应速度快；槽宽4mm。它由发光源和受光器两部分组成，发光源为二极管，受光器为光敏三极管，当发光源和受光器之间存在光线阻挡时，输出端由高电平变为低电平，恢复光通路变为高电平，形成高低电平脉冲，对脉冲计数记录速度。 3，PNP的三极管起到电流的放大作用。 4，LM393的双电压比较器，将同相输入端INB+与反向输入端INB-的电压进行比较，OUT输出相应的电平。 2.5显示与语音模块的设计显示模块使用的IIC协议的OLED显示屏，显示屏与单片机的IIC接口相连，显示电梯的速度；所在楼层以及电梯的上升或下降。 在语音部分采用的芯片是JQ6500，它是一种提供串口的MP3芯片，完美的结合了MP3，WMVde硬解码，无需繁琐的低层操作，使用方便相对稳定可靠，可以通过简单的串口完成指定的操作。 它由AD按键模式的串口模式，主要是用的是它RXD数据输入端和RTXD数据输出端可以通过单片机串口进行控制；起到报层的作用。
结论：本次电子设计有较强的综合性，不仅要求设计者能熟练使用单片机，熟练编写程序，还要求对单片机的电路连接结构，对芯片有明确清晰的了解与认识，否则在设计的第一步就会遇到障碍。经过多天的努力，系统完成了一些要求，系统设计功能不完全，有待改进。
完整的Word格式文档51黑下载地址：
9号设计报告.zip
(152.5 KB, 下载次数: 15)
| 
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
收藏
淘帖
顶
踩
