"基于单片机的智能电梯控制模块设计与仿真" - CSDN文库

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2 总体方案设计

系统采用 STC89C52 单片机作为核心控制单元用于智能电梯系统的控制,该电

梯装有 1 个 8×8 点阵显示器，显示楼层和上下方向。8×8 点阵显示器接到单片机

的 p0 和 p2 口接受信号，用于判断是否上下和显示楼层。系统总体的设计方框图如

图 2-1 所示。

图 2-1 系统总体方框图

2.1 硬件设计

2.2.1 引言

由于电梯要运送客人到不同楼层，所以每一层都要有按键才可以满足不同楼层

顾客的需求。而且，电梯还要有人性化的显示，如哪个按钮按下了，就把它对应楼

层按钮的二极管点亮，还要有一个数码管实时显示电梯所在层数，用 16×16 点阵

显示器件按数字转换用来表示电梯当前的运行方向等等。而这些零碎的原件，又需

要高效的芯片来控制，它们相互之间的物理连接问题这些就是本章所要叙述的硬件

设计部分。

AT89C51

单片机系统

谐振电路

复位电路

电梯显示电路

电梯显示按键

每一个楼层按键

每一个楼层显示电路

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2.1.2 单片机简介

单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处

理能力的中央处理器 CPU 随机存储器 RAM、只读存储器 ROM、多种 I/O 口和中

断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、

模拟多路转换器、A/D 转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善

的微型计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一

个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前

大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。

而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系

统集成在一块芯片上。单片机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力

的机种。单片机经过几代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，

它们的 CPU 功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功

耗。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，

尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有

些则是花大力气也很难做到的。

单片机诞生于 20 世纪 70 年代末，经历了 SCM、MCU、SOC 三大阶段。SCM

即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单

片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了 SCM 与通

用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel 公

司功不可没。MCU 即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发

展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口

电路，突显其对象的智能化控制能力。SOC 单片机(System On Chip)，单片机是

嵌入式系统的独立发展之路，向 MCU 阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统

在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了 SOC 化趋势。随

着微电子技术、IC 设计、EDA 工具的发展，基于 SOC 的单片机应用系统设计会

有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器

延伸到单片应用系统。

众多的单片机可以从不同角度进行分类。按单片机数据总线的位数分为 4

位，8 位，16 位，32 位。4 位单片机在整个单片机市场中所占的比例逐渐减小，

它主要应用各种规模较小的家电类消费产品。8 位单片机是目前世界上品种最

为丰富，应用最为广泛的单片机。16 位单片机的操作速度及数据吞吐能力在性

能上比 6 位单片机有较大提高。32 位单片机在寻址能力，操作速度，运算能力，

开发手段与环境方面大为增强。

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