单片机在电梯控制中的应用

摘 要：单片机作为一种集成电路芯片在日常生活中具有广泛的应用，本文探讨了电梯控制中单片机的应用，介绍了载客电梯的运行原理，然后重点分析了基于单片机的电梯控制系统的优化设计，以4层电梯的控制运行为例进行了模拟分析，并对相关的参数设置进行了探讨。

关键词：单片机；电梯控制；应用

单片机具有价格低、体积小、运算速度快、功能丰富等优点，是电梯控制系统选中比较理想的控制系统，电梯的控制主要包括选层、启动、换速、平层、停车等内容和环节，其中选层是电梯控制中比较复杂的环节。单片机控制系统与其他系统比较在电梯控制中不需要通过配备大量的中间继电器作为选层电路的选层器作为控制设备，这就避免了由于设备过多造成的电梯运行检修困难、维护不便、成本高等问题，使用单片机进行电梯控制，可以大幅度地减少外围设备的接口芯片，同时还可以获得更高的可靠性。

1 载客电梯的运行原理

等候电梯的人员通过选层按钮发出呼叫电梯信号、触发电梯控制系统，在顶层和底层只设置一个呼叫电梯的按钮，底层为上行按钮，顶层为下行按钮，中间楼层分别设置上行按钮和下行按钮2个按钮，电梯内的乘客根据楼层按钮选择想要停梯的楼层，他们发出的信号定义为内选信号，在电梯运行前电梯门和各楼层的门保持关闭状态，关门指令可以是定时方式，也可以是由电梯内乘客触发关门按钮发出，在任何两个楼层之间设置有加速或减速控制装置，当乘客要求在下一楼层停车时，则减速控制装置启动，否则就不采取任何措施穿越该楼层。电梯运行时对于呼叫电梯的触发信号采取顺向停车、反向记忆的方式处理，即顺向信号停车、允许乘客上下出入，反向信号再完成本次任务后再执行反向信号指示，电梯在到达最高层和最底层后能够自动改变运行方向，如果电梯运行中出现顺向、反向并存的电梯呼叫信号，那么优先执行原来方向的信号指令，并且在运行中随时输出运行方向和所在位置等信息。在电梯运行中如果出现故障需要紧急停车时，应该立即停车并采取相应的处理方式。

2 基于单片机的电梯控制系统的优化与设计

2.1 优化设计方案

要想电梯运行得富有效率，需要反复的调用电梯位置信息（ASK1）和电梯请求信息（ASK2），考虑到这种调用的反复性，放弃了使用DPTR指针的自加功能，选择使用外部存储器的变址寻址方式，这样可以保证设置的正确性以及程序循环执行的效率，方便了对地址和操作的判断。对电梯关门条件的判断，在程序设计上选择使用1减去表示状态信息的数据后在进行逻辑运算，即当电梯运行到可以开门的楼层并且有开门请求信号触发时，才执行开门程序，在电梯经过控制点时，对电梯是否需要相邻的楼层停车进行判断，以决定是否需要启动加速或减速程序，需要时单片机就相应的输出加速信号或减速信号，在实际的电梯控制中，可以将单片机输出的加速减速信号转换成相应的驱动电梯运行的电动机高速或低速运转的信号，高速运转时不需要在该层停车继续通过，低速运转时需要为在该层停车做准备。

2.2 关于方案的相关说明

以4层电梯系统的运行控制系统为例进行模拟，如果实际需要更多楼层可以在此基础上对部分参数进行重新设定和修改以进行相应的扩展。

在外部存储器中从6000H到6009H依次存储电梯的内外部请求信息數据，并设定选中信号状态码为#00H，未选中时的信号状态码为#01H，在6010H到6016H中有一个信号状态码为#00H，在内部存储器中从50H到53H存储电梯运行状态的数据。

电梯控制的流程为：初始化开始，判断电梯是否停在1楼，如果不在1楼，执行查询程序，如果在1楼，对其是否已经存在上行呼叫进行判断，如果没有存在上行呼叫，执行查询程序，如果存在上行呼叫，就关闭电梯门或定时关闭，然后输出关门信号，启动上行，然后判断是否到达减速控制点，如果没有达到就启动查询，如果到达减速控制点，就输出减速控制指令，然后对是否达到指定楼层进行判断，没有到达，就启动查询，到达就停车，然后继续循环往复执行。

50H表示电梯的运行状态，电梯处于运行状态时为#01H，电梯处于静止状态时为#00H，51H表示电梯的运行方向，电梯向上运行时为#01H，电梯向下运行时为#00H，52H表示电梯门的开关状态，如果电梯处于开门状态或进行开门操作时为#01H，电梯门处于关闭状态或关门操作时为#00H，53H表示电梯处于加速运行或减速运行的状态，电梯加速运行时为#01H，电梯减速运行时为#00H。1-4楼电梯内乘客触发的内选信号用1C-4C表示，1-3楼电梯外等待乘客触发的上行信号用1U-3U表示，2-4楼电梯外等待乘客触发的下行信号用2D-4D表示，1-4楼的状态控制点用P1-P4表示，1-2楼、2-3楼、3-4楼之间的状态控制点分别用P12、P23、P34表示。

3 结语

将单片机应用到电梯控制中，可以取得与其他控制方式相对的比较优势，单片机作为一种集成电路芯片用在电梯控制系统中可以使控制设备维修方便、快捷、成本低、占用空间小，本文对电梯控制系统中单片机的应用进行了介绍，将电梯控制中单片机的不同应用模式视为不同楼层的请求，可以显著地提高电梯的运行效率。

参考文献：

[1] 宋建永，张守首.基于单片机的电梯智能控制系统实现[J].电子元器件应用，2008（09）.

[2] 万长建，张莉.用单片机实现高层电梯运行自动控制[J].实验技术与管理，2007（05）.

[3] 郑良田.基于单片机的电梯控制系统的研究[J].科技资讯，2007（21）.

作者简介：

李证（1981-），男，山东兖州人，大学本科，初级职称，研究方向：自动化。