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编号：
CP-51-2021-002
设计简介：
本设计是基于单片机的三层电梯设计，主要实现以下功能：
①可实现通过内机按键和外机按键控制电梯到达楼层
②可实现通过一个四相步进电机控制电梯升降，另一个四相步进电机控制电梯开关门
③可实现通过HX711测量总重，超载报警
④可实现延时关门和提前关门
⑤实现通过数码管显示当前楼层
标签：51单片机、数码管、HX711、四相步进电机
题目扩展：基于51单片机的三层电梯设计、具有超载提醒的三层电梯设计
中控部分概述
中控部分是电梯系统的核心，主要由STC89C52单片机构成。该单片机负责接收来自输入部分的各类数据，包括电梯的总重量、楼层选择信号以及开关门指令等。接收到这些数据后，单片机内部进行逻辑处理和运算，根据预设的算法和程序逻辑，生成相应的控制信号。这些控制信号随后被发送到输出部分，用于控制电梯的各项功能，如电梯门的开关、电梯的上行和下行、楼层显示、指示灯的亮灭以及超重报警等。STC89C52单片机作为中控部分的核心，确保了电梯系统能够稳定、准确地运行。
输入部分概述
输入部分主要由三部分组成，用于向中控部分的单片机提供必要的控制信息和状态数据。
- HX711重量检测模块：该模块用于检测电梯当前的总重量，确保电梯没有超载运行。重量数据被实时采集并传输给单片机，以便单片机进行超重判断和处理。
- 独立按键：通过9个独立按键，用户可以控制电梯的开关门操作，并选择想要到达的楼层。这些按键信号被单片机实时读取，作为控制电梯运行的重要依据。
- 供电电路：为整个电梯系统提供稳定可靠的电力供应，确保所有模块能够正常工作。
输出部分概述
输出部分主要由五个模块组成，用于执行中控部分单片机的控制指令，实现电梯的各项功能。
- ULN2003A四项步进电机及驱动模块（用于电梯门）：通过该模块，单片机可以控制电梯门的开关操作，模拟电梯门的实际运行状态。
- ULN2003A四项步进电机及驱动模块（用于电梯运动）：该模块根据单片机的指令，控制电梯的上行和下行运动，确保电梯能够准确到达用户选择的楼层。
- 数码管：用于显示电梯当前所在的楼层信息，方便用户了解电梯的运行状态。
- LED指示灯：当电梯处于上行或下行状态时，对应的指示灯会亮起，提供直观的视觉反馈。
- 蜂鸣器：当电梯检测到超重情况时，蜂鸣器会发出报警声，提醒用户注意并采取相应的措施。
综上所述，输入部分提供控制信息和状态数据，中控部分进行逻辑处理和运算，输出部分执行控制指令并反馈电梯的运行状态，三者共同构成了电梯系统的完整工作流程。
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器和LED指示灯，第九部分是数码管，第十部分是步进电机，第十一部分是HX711称重模块。下图5-1为焊接完整实物图：
图5-1电路焊接总图
5.2 电梯运行实物测试
如图5-2所示，下图右下一列为电梯外机按键，按键K6为一楼按键，按键K7为2楼下，按键K8为二楼上。按键K9为三楼按键。左边按键K1、K2、K3、K4、K5分别对应一楼、二楼、三楼、开门、关门。当在一楼时，按下外机一楼开关，模拟开门的步进电机打开，然后模拟上升的步进电机转动。上行的时候的上面的上行灯亮起，下行的是下行灯亮起。当超重时蜂鸣器响起。
图5-2电梯运行实物图
设计摘要：
本论文介绍了一个基于STC89C52单片机的三层电梯系统设计与实现。该系统分为中控部分、输入部分和输出部分，通过这些组成部分实现了电梯的控制、状态管理和信息显示等功能。中控部分使用STC89C52单片机作为核心控制器，负责接收输入部分的数据，并经过内部处理后，控制输出部分。输入部分包括HX711重量检测模块，通过该模块检测电梯内的总重量，以及独立按键模块，通过9个独立按键控制电梯门的开闭以及楼层的选择。此外，供电电路为整个系统提供电源。输出部分由ULN2003A四相步进电机及驱动模块、数码管、LED指示灯和蜂鸣器组成。其中，步进电机模块模拟电梯门的开闭和上下运动，数码管显示当前所在楼层，LED指示灯显示电梯的运行方向，蜂鸣器在超载时发出警报。通过以上设计，本论文成功实现了电梯系统的基本功能，为乘客提供了安全、便捷的交通方式。这个设计不仅展示了STC89C52单片机在嵌入式系统中的应用，还展现了电梯控制与运行的关键技术。
关键词：单片机；数码管；步进电机；称重模块
字数：9000+
内容预览：
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
2.5电机方案选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.2.1 STC89C52单片机
3.2.2 晶振电路和复位电路
3.3数码管显示模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 电梯运行实物测试
结 论
参考文献
致 谢
