单片机在电梯控制系统功能研究与设计

金正晋

（即墨区实验高级中学，山东青岛，266200）

0 引言

单片机是一个集成化的电路芯片，也是一个微型计算机操作系统，可以利用超大规模集成电路技术将中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、中断系统、I/O通信接口、时钟等集成在一起，然后将其印刷到电路板上，可以提供一个高速化的信息处理功能。单片机经过多年普及，已经从原来的2位、4位、8位发展到现在的300M高速单片机，因此更好地处理嵌入式软件数据信息和逻辑业务信息请求，提高各类型嵌入式软件的操作成效，具有重要的作用和意义。

电梯作为一个重要的运载设备，其组成部件包括轿厢、缆绳、电梯门、按钮板和显示仪等，这些硬件设备集成在一起，可以使用电梯控制系统进行操作。电梯控制系统可以从外界通过接口采集信息，利用单片机实现信息加工和处理，以便能够完成轿厢上下运行、开关门、语音播报、应急通信、视频显示等功能，具有重要的作用和意义。本文通过文献资源搜索掌握和了解嵌入式软件设计技术，详细地描述单片机在电梯控制系统中的应用，为电梯应用提供强大的支撑。

1 电梯控制系统功能研究

电梯控制系统作为一个先进的嵌入式软件，其主要操作部件为电梯各个组成部件，包括电梯轿厢、缆绳、电梯门、显示仪、应急通信电话等，实现电梯上下行控制、开关门控制、数字显示控制、应急语言通信控制。电梯控制系统的功能详细描述如下。

（1）电梯上下行控制。电梯轿厢作为重要的功能就是上行和下行，电梯控制系统接收到上行信息之后，单片机发出上行信号，电梯即可完成上行功能；电梯控制系统接收到单片机的下行信号之后，电梯即可完成下行功能。电梯控制系统可以收到的上下行信号来自于按钮。（2）开关门控制。电梯轿厢到达指定楼层之后，电梯轿厢门接收到控制系统信号，可以完成开门；等待一段时间之后，电梯即可自动的完成关门。关门时，电梯如果还有乘客上下，此时就会中断关门操作，等待乘客上下行结束之后完成关门操作。（3）数字显示控制。电梯轿厢内部安装了液晶显示器，这些显示器内置无线通信系统，可以完成无线信号的接收，然后显示字液晶显示器。（4）应急语音通信。应急语音通信是一个独立的通信线路，如果电梯发生故障了，此时轿厢内的人就可以拿起话筒或按下语音按钮，完成与控制中心人员的语音通话功能。

目前，电梯控制系统为了更加人性化、便捷化，已经增加了许多的附属功能，比如电梯语音播报功能、灯光控制功能、音乐播放功能等，进一步提高了人们使用电梯的积极性，具有重要的作用和意义。

2 单片机在电梯控制系统中的应用与设计

单片机是电梯控制系统的核心组成部件，电梯控制系统功能多，每一个功能都需要编制和设计多条指令进行执行，因此单片机在选型时需要具有较大的存储器，本文分析之后选择单片机型号ATC89C52RC，这个单片机是一个具有CMOS 8位处理器，这个处理器具有很多优势，比如功耗小、性能高，拥有一个512K的存储空间，可以实现数百条指令的存储。ATC89C52RC单片机还拥有一个一级Cache和二级Cache，能够按照优先级将指令保存在不同的Cache，这样就可以提高数据处理速度和效率，实现信息空间服务。ATC89C52RC单片机拥有多个接口，这些接口能够实现并发通信，允许多个引脚接入到单片机，因此可以更好地为电梯控制系统提供可扩展接口。基于ATC89C52RC单片机的电梯控制系统如图1所示。

图1 单片机在电梯控制系统中设计图

ATC89C52RC单片机连接的电梯控制系统功能模块非常多，为电梯控制系统提供供电操作、LED点阵驱动电路、CAN总线操作、电梯呼叫操作、电梯主控模式操作，这样就可以完成电梯轿厢的上下行、轿厢停止、轿厢开关门操作，接收电梯控制主板上的各个按钮信号，实现电梯各类型操作。供电模块可以为电梯控制系统提供动力源，这样就可以更好地确保控制系统安全稳定操作，LED点阵显示屏可以根据LED点阵驱动电路的操作，显示各类型的电梯呼叫控制信号，以便能够更好的实现电梯操作，避免电梯轿厢越界产生安全事故。

单片机在电梯控制系统的应用具有许多优点，ATC89C52RC单片机自身拥有丰富的接口，这些接口可以简化程序开发时间，缩短程序设计的周期，提高电梯控制系统的开发效率。电梯控制系统引入单片机之后，能够进一步改进电梯运行智能化、自动化，经济效益和社会效益也非常高。单片机拥有很多的接口与外界进行通信传输，连接组成的设备也非常安全可靠，具有较强的可扩展性和可移植性。基于单片机的电梯控制系统开发不需要繁琐的接线，设计过程非常简单，共享性也非常强，这些接口利用先进的热插拔技术，实现即插即用，I/O输入输出标准也非常规范，与外界具有较好的交互性，因此ATC89C52RC单片机电气化设备的扩展和接入也非常方便，不需要购置较多的独立模块，省去很多的电梯控制系统开发资金。单片机体积非常小，采用模块化设计结构，控制系统只需要I/O输入输出接口，实现电气化设备运行状态的自动化采集，分析这些设备是否处于维护状态，及时地对系统进行控制，如果这些设备需要维护或更换，可以及时地将其更换掉，能够更好地预留空闲接口，扩展系统功能，方便电气化设备控制系统的实时改装和升级维护。

3 结束语

随着集成电路、微处理器等技术的发展，有力的促进了单片机在电梯控制系统中的应用和普及，提高了电梯响应的准确度和速度，同时提高了电梯控制系统使用便捷性、舒适性，具有重要的作用和意义。