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电梯轿厢显示屏控制系统的软件程序设计与仿真分析案例综述

目录

TOC\o1-3\h\u242481.1楼层显示屏主程序设计 1

104941.2楼层按键检测模块设计 2

303671.3楼层显示模块设计 4

27284第2章软件仿真 6

45092.1仿真软件 6

19112.2仿真过程及结果 7

189402.2.1模拟一楼状态 7

100862.2.2电梯上行状态 10

114382.2.3电梯下行状态 11

1.1楼层显示屏主程序设计

单片机控制的轿厢显示屏设计主要包括单片机控制系统、按键扫描检测、楼层上下和位置显示三个部分。单片机作为核心控制元件，接收按键发出的低电平信号，并通过缓存器驱动点阵屏显示，同时发出声光报警提示。图4-1为主程序流程图

图4-1系统总体结构

当接通电源后，首先单片机系统初始化，重置所有的功能。然后对按键进行扫描，如果按键没有按下，系统会一直对按键进行扫描。一旦检测到有低电平输入，系统便会做出响应，确定是哪一层的按键被触发，然后再进行上行或者下行的操作。此时点阵屏便会做出相应变化，如果是上行，点阵屏便会显示上行图形，到达指定楼层后，声光报警提示到达楼层，此时电梯打开门，乘客下梯，系统会重新扫描按键，直到再次检测到按键触发信号。

1.2楼层按键检测模块设计

楼层按键检测模块主要是对按键不断的扫描，一旦接收到触发信号，迅速判断楼层位置是上行还是下行，然后做出相应动作。图4-2为楼层按键模块流程框图。

图4-2按键检测模块结构

系统接通电源后，按键模块初始化。如果一直没有按键被触发，系统便一直保持初始化状态。一旦有按键被按下，触发低电平，系统会进行确认，如果相同的按键再被按下，系统会立即终止本次操作，恢复到初始化状态。在按键被按下，并且没有再次被触发时，系统会立即响应本次操作，执行主程序中相应的内容。

1.3楼层显示模块设计

楼层显示模块主要是对楼层位置做出判断，乘客所选楼层是否与当前所处楼层冲突，若冲突，系统自动取消本次操作；若不冲突，判断是上行还是下行。图4-3为楼层显示模块流程图。

图4-3楼层显示模块结构

首先系统会打开T0中断，系统初始化。然后将数组按照大小排列，然后进行计数，当计数没有计满时，会重新进行数组大小排列。当计数计满后，进入到T0中断，此时开始检测按键是否被触发，当按键被触发时，进入外部中断存入按键的值，并判断上升还是下降，系统进入T0中断。判断是否上行，如果上行，点阵进行上行显示，然后当到达指定楼层时，led灯亮起，蜂鸣器报警。

第五章软件仿真

程序仿真是检测设计电路能否正常运行的关键，仿真图也称为接线图，是模拟电路连接情况，是设备生产前必做的工作。

2.1仿真软件

现在主流的仿真软件是Proteus软件，该软件有英国一家公司生产，是最常用的仿真软件。具备原理布图、PCB布线和电路仿真功能。对主流的单片机和元件收录较全。

图5-1为ISIS7.8Professional的工作界面。

图5-1仿真软件工作窗口

2.2仿真过程及结果

根据单片机端口和缓存器、点阵屏的原理和使用方法，进行合理连接和布线。同时注意电阻的阻值大小，经过不断的调试，最终完成了仿真工作。仿真结果符合设计的基本要求，楼层显示和声光报警能够即时相应。

2.2.1模拟一楼状态

单片机接通电源后，系统首先上电复位。此时点阵屏显示楼层初始位置为一楼。led灯点亮，表示此时电梯处于静止状态。单片机不断对按键进行扫描。如图5-3为电梯位于1楼时的仿真截图。

图5-3一楼状态

2.2.2电梯上行状态

当在电梯轿厢内按下第六层按键时，系统做出判断，当所选楼层大于当前所处的二层楼时，为上行，上行过程中点阵屏不断向上滚动显示箭头，当到达第六层后，led灯亮起，同时蜂鸣器报警。如图5-4为电梯停在二楼的状态，图5-5为上行箭头不断向上滚动，图5-6为电梯到达六层后，蜂鸣器报警，led灯亮起。

图5-4上行初始状态

图5-5电梯处于上行状态

图5-6电梯到达六楼

2.2.3电梯下行状态

当在电梯轿厢内按下第四层按键时，系统立即响应，判断所选楼层小于当前第八层时，为下行，下行过程中点阵屏不断向下滚动显示箭头，当到达四层后，led灯亮起，同时蜂鸣器报警。如图5-7为电梯初始位置在八楼。图5-8为电梯处于下行状态，箭头不断向下滚动，图5-9为电梯下行到达四层的状态。

图5-7下行初始状态

图5-8下行状态

图5-9下行到站状态