單片機在電梯控制系統功能研究與設計

金正晉

（即墨區實驗高級中學，山東青島，266200）

0 引言

單片機是一個集成化的電路芯片，也是一個微型計算機操作系統，可以利用超大規模集成電路技術將中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、中斷系統、I/O通信接口、時鐘等集成在一起，然后將其印刷到電路板上，可以提供一個高速化的信息處理功能。單片機經過多年普及，已經從原來的2位、4位、8位發展到現在的300M高速單片機，因此更好地處理嵌入式軟件數據信息和邏輯業務信息請求，提高各類型嵌入式軟件的操作成效，具有重要的作用和意義。

電梯作為一個重要的運載設備，其組成部件包括轎廂、纜繩、電梯門、按鈕板和顯示儀等，這些硬件設備集成在一起，可以使用電梯控制系統進行操作。電梯控制系統可以從外界通過接口采集信息，利用單片機實現信息加工和處理，以便能夠完成轎廂上下運行、開關門、語音播報、應急通信、視頻顯示等功能，具有重要的作用和意義。本文通過文獻資源搜索掌握和了解嵌入式軟件設計技術，詳細地描述單片機在電梯控制系統中的應用，為電梯應用提供強大的支撐。

1 電梯控制系統功能研究

電梯控制系統作為一個先進的嵌入式軟件，其主要操作部件為電梯各個組成部件，包括電梯轎廂、纜繩、電梯門、顯示儀、應急通信電話等，實現電梯上下行控制、開關門控制、數字顯示控制、應急語言通信控制。電梯控制系統的功能詳細描述如下。

（1）電梯上下行控制。電梯轎廂作為重要的功能就是上行和下行，電梯控制系統接收到上行信息之后，單片機發出上行信號，電梯即可完成上行功能；電梯控制系統接收到單片機的下行信號之后，電梯即可完成下行功能。電梯控制系統可以收到的上下行信號來自于按鈕。（2）開關門控制。電梯轎廂到達指定樓層之后，電梯轎廂門接收到控制系統信號，可以完成開門；等待一段時間之后，電梯即可自動的完成關門。關門時，電梯如果還有乘客上下，此時就會中斷關門操作，等待乘客上下行結束之后完成關門操作。（3）數字顯示控制。電梯轎廂內部安裝了液晶顯示器，這些顯示器內置無線通信系統，可以完成無線信號的接收，然后顯示字液晶顯示器。（4）應急語音通信。應急語音通信是一個獨立的通信線路，如果電梯發生故障了，此時轎廂內的人就可以拿起話筒或按下語音按鈕，完成與控制中心人員的語音通話功能。

目前，電梯控制系統為了更加人性化、便捷化，已經增加了許多的附屬功能，比如電梯語音播報功能、燈光控制功能、音樂播放功能等，進一步提高了人們使用電梯的積極性，具有重要的作用和意義。

2 單片機在電梯控制系統中的應用與設計

單片機是電梯控制系統的核心組成部件，電梯控制系統功能多，每一個功能都需要編制和設計多條指令進行執行，因此單片機在選型時需要具有較大的存儲器，本文分析之后選擇單片機型號ATC89C52RC，這個單片機是一個具有CMOS 8位處理器，這個處理器具有很多優勢，比如功耗小、性能高，擁有一個512K的存儲空間，可以實現數百條指令的存儲。ATC89C52RC單片機還擁有一個一級Cache和二級Cache，能夠按照優先級將指令保存在不同的Cache，這樣就可以提高數據處理速度和效率，實現信息空間服務。ATC89C52RC單片機擁有多個接口，這些接口能夠實現并發通信，允許多個引腳接入到單片機，因此可以更好地為電梯控制系統提供可擴展接口。基于ATC89C52RC單片機的電梯控制系統如圖1所示。

圖1 單片機在電梯控制系統中設計圖

ATC89C52RC單片機連接的電梯控制系統功能模塊非常多，為電梯控制系統提供供電操作、LED點陣驅動電路、CAN總線操作、電梯呼叫操作、電梯主控模式操作，這樣就可以完成電梯轎廂的上下行、轎廂停止、轎廂開關門操作，接收電梯控制主板上的各個按鈕信號，實現電梯各類型操作。供電模塊可以為電梯控制系統提供動力源，這樣就可以更好地確保控制系統安全穩定操作，LED點陣顯示屏可以根據LED點陣驅動電路的操作，顯示各類型的電梯呼叫控制信號，以便能夠更好的實現電梯操作，避免電梯轎廂越界產生安全事故。

單片機在電梯控制系統的應用具有許多優點，ATC89C52RC單片機自身擁有豐富的接口，這些接口可以簡化程序開發時間，縮短程序設計的周期，提高電梯控制系統的開發效率。電梯控制系統引入單片機之后，能夠進一步改進電梯運行智能化、自動化，經濟效益和社會效益也非常高。單片機擁有很多的接口與外界進行通信傳輸，連接組成的設備也非常安全可靠，具有較強的可擴展性和可移植性。基于單片機的電梯控制系統開發不需要繁瑣的接線，設計過程非常簡單，共享性也非常強，這些接口利用先進的熱插拔技術，實現即插即用，I/O輸入輸出標準也非常規范，與外界具有較好的交互性，因此ATC89C52RC單片機電氣化設備的擴展和接入也非常方便，不需要購置較多的獨立模塊，省去很多的電梯控制系統開發資金。單片機體積非常小，采用模塊化設計結構，控制系統只需要I/O輸入輸出接口，實現電氣化設備運行狀態的自動化采集，分析這些設備是否處于維護狀態，及時地對系統進行控制，如果這些設備需要維護或更換，可以及時地將其更換掉，能夠更好地預留空閑接口，擴展系統功能，方便電氣化設備控制系統的實時改裝和升級維護。

3 結束語

隨著集成電路、微處理器等技術的發展，有力的促進了單片機在電梯控制系統中的應用和普及，提高了電梯響應的準確度和速度，同時提高了電梯控制系統使用便捷性、舒適性，具有重要的作用和意義。