基于单片机的电梯控制系统设计

摘要：

 本文主要从系统要求、硬件设计、软件设计、模型制作等几个部分，设计了以

AT89S52 单片机为核心控制器件和外围电路，以及与之相配套的 C 语言软件等构成的四层
电梯运行控制系统。

 

　　关键词：

 AT89S52 单片机；电梯；传感器；步进电机 

　　

0 引言 

　　随着社会经济建设的发展，人们生活水平的提高，电梯产品需求的数量化、个性化和多
样化也提到议事日程上来了。电梯是现代建筑物的组成部分，在现代化的生活和工作当中人
们已经离不开电梯了，而且对电梯的需求量也在不断的增长，我国已经成为全球最大的电
梯市场。为了掌握好现在电梯的发展方向，了解电梯技术的发展，也为了让所学专业知识得
到综合应用，笔者经过多方查阅资料，制定了一套自己的电梯控制模型系统设计方案。

 

　　

1 系统方案设计 

　　根据设计的要求，系统可以划分为系统控制部分和显示部分。其中系统控制部分包括单
片机控制模块、电机驱动模块、传感器信号处理模块、报警模块以及键盘控制模块；显示部分
包括检测模块、选层电路模块、显示模块，系统基本框图如图

1 所示。 

　　

2 系统的硬件设计与实现 

　　

2.1 主要单元电路的设计 

　　

2.1.1 控制电路的设计 单片机接收从各部分电路输入的逻辑信号和脉冲信号，并将输入

的信号进行处理运算，以控制电流或电压的形式输出给被控制的单元电路，完成各项任务
要求。单片机

AT89S52 外接传感器信号处理电路、键盘输入电路以及显示电路、直流电机驱

动电路。直流电机驱动电路由

P0.0-P0.5 控制，显示电路由单片机的 P0.6、RXD 和 TXD 控制，

键盘输入信号由

P1.0、P1.1 和 P1.2 控制，传感器信号由 INT0 和 P2.0-P2.7 控制。 

　　

2.1.2 传感器信号处理电路的设计 采用 74LS14 施密特触发器，即信号整形为信号处理

电路，可以通过施密特触发器的

13 脚输入高低电平信号，而 12 脚输出的信号来控制 LED

的亮灭，同时把输出的信号送给单片机处理。

 

　　在电梯模型的各个楼层分别安装开关式传感器，当轿厢碰触到开关式传感器时，施密
特出发器接收到信号作出相应反应，再把信号送给单片机处理。在轿厢门的两侧分别安装两
个红外线发射

-接收对管，通过一个小的直流电机来对轿厢门的开和关进行控制。 

　　

2.2 其他部分的单元电路设计 

　　

2.2.1 显示电路的设计 显示电路里采用 74595 来驱动 8 位的数码管，74595 是 8 位串行

输入转并行输出移位寄存器。

74595 的主要优点是具有数据存储寄存器，在移位的过程中，

输出端的数据可以保持不变。这在串行速度慢的场合很有用处，数码管没有闪烁感。

 

　　

2.2.2 键盘控制电路的设计 74LS165 这个芯片是八位并行输入/串行输出移位寄存器，

因为可以级联，控制

n 个键盘按钮最少只需要 2 根口线，对于单片机用 74LS165 来控制这

么多按键来说非常的简单，而且节约单片机的资源。

 

　　

2.2.3 电源电路的设计 系统中电机驱动采用+5V、+12V 供电，其他电路模块一般采用

5V 供电。变压器的输出功率为 20W，而电梯整机在工作时的消耗功率约为 16W 左右，此功
率主要以电机消耗功率为主，电机的负荷功率为

15W，所以变压器足以为电梯控制系统供

电。

 

　　

2.2.4 控制面板的设计 按设计要求，电梯模型有两种类型的按钮：第一种为各楼层上的

“向上”，“向下”按钮；第二种电梯轿厢内表示要达到楼层编号的数字按钮和开关电梯轿厢
们的开关按钮。