摘 要：單片機作為一種集成電路芯片在日常生活中具有廣泛的應(yīng)用，本文探討了電梯控制中單片機的應(yīng)用，介紹了載客電梯的運行原理，然后重點分析了基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，以4層電梯的控制運行為例進行了模擬分析，并對相關(guān)的參數(shù)設(shè)置進行了探討。

關(guān)鍵詞：單片機；電梯控制；應(yīng)用

單片機具有價格低、體積小、運算速度快、功能豐富等優(yōu)點，是電梯控制系統(tǒng)選中比較理想的控制系統(tǒng)，電梯的控制主要包括選層、啟動、換速、平層、停車等內(nèi)容和環(huán)節(jié)，其中選層是電梯控制中比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)。單片機控制系統(tǒng)與其他系統(tǒng)比較在電梯控制中不需要通過配備大量的中間繼電器作為選層電路的選層器作為控制設(shè)備，這就避免了由于設(shè)備過多造成的電梯運行檢修困難、維護不便、成本高等問題，使用單片機進行電梯控制，可以大幅度地減少外圍設(shè)備的接口芯片，同時還可以獲得更高的可靠性。

1 載客電梯的運行原理

等候電梯的人員通過選層按鈕發(fā)出呼叫電梯信號、觸發(fā)電梯控制系統(tǒng)，在頂層和底層只設(shè)置一個呼叫電梯的按鈕，底層為上行按鈕，頂層為下行按鈕，中間樓層分別設(shè)置上行按鈕和下行按鈕2個按鈕，電梯內(nèi)的乘客根據(jù)樓層按鈕選擇想要停梯的樓層，他們發(fā)出的信號定義為內(nèi)選信號，在電梯運行前電梯門和各樓層的門保持關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)門指令可以是定時方式，也可以是由電梯內(nèi)乘客觸發(fā)關(guān)門按鈕發(fā)出，在任何兩個樓層之間設(shè)置有加速或減速控制裝置，當(dāng)乘客要求在下一樓層停車時，則減速控制裝置啟動，否則就不采取任何措施穿越該樓層。電梯運行時對于呼叫電梯的觸發(fā)信號采取順向停車、反向記憶的方式處理，即順向信號停車、允許乘客上下出入，反向信號再完成本次任務(wù)后再執(zhí)行反向信號指示，電梯在到達(dá)最高層和最底層后能夠自動改變運行方向，如果電梯運行中出現(xiàn)順向、反向并存的電梯呼叫信號，那么優(yōu)先執(zhí)行原來方向的信號指令，并且在運行中隨時輸出運行方向和所在位置等信息。在電梯運行中如果出現(xiàn)故障需要緊急停車時，應(yīng)該立即停車并采取相應(yīng)的處理方式。

2 基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的優(yōu)化與設(shè)計

2.1 優(yōu)化設(shè)計方案

要想電梯運行得富有效率，需要反復(fù)的調(diào)用電梯位置信息（ASK1）和電梯請求信息（ASK2），考慮到這種調(diào)用的反復(fù)性，放棄了使用DPTR指針的自加功能，選擇使用外部存儲器的變址尋址方式，這樣可以保證設(shè)置的正確性以及程序循環(huán)執(zhí)行的效率，方便了對地址和操作的判斷。對電梯關(guān)門條件的判斷，在程序設(shè)計上選擇使用1減去表示狀態(tài)信息的數(shù)據(jù)后在進行邏輯運算，即當(dāng)電梯運行到可以開門的樓層并且有開門請求信號觸發(fā)時，才執(zhí)行開門程序，在電梯經(jīng)過控制點時，對電梯是否需要相鄰的樓層停車進行判斷，以決定是否需要啟動加速或減速程序，需要時單片機就相應(yīng)的輸出加速信號或減速信號，在實際的電梯控制中，可以將單片機輸出的加速減速信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的驅(qū)動電梯運行的電動機高速或低速運轉(zhuǎn)的信號，高速運轉(zhuǎn)時不需要在該層停車?yán)^續(xù)通過，低速運轉(zhuǎn)時需要為在該層停車做準(zhǔn)備。

2.2 關(guān)于方案的相關(guān)說明

以4層電梯系統(tǒng)的運行控制系統(tǒng)為例進行模擬，如果實際需要更多樓層可以在此基礎(chǔ)上對部分參數(shù)進行重新設(shè)定和修改以進行相應(yīng)的擴展。

在外部存儲器中從6000H到6009H依次存儲電梯的內(nèi)外部請求信息數(shù)據(jù)，并設(shè)定選中信號狀態(tài)碼為#00H，未選中時的信號狀態(tài)碼為#01H，在6010H到6016H中有一個信號狀態(tài)碼為#00H，在內(nèi)部存儲器中從50H到53H存儲電梯運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。

電梯控制的流程為：初始化開始，判斷電梯是否停在1樓，如果不在1樓，執(zhí)行查詢程序，如果在1樓，對其是否已經(jīng)存在上行呼叫進行判斷，如果沒有存在上行呼叫，執(zhí)行查詢程序，如果存在上行呼叫，就關(guān)閉電梯門或定時關(guān)閉，然后輸出關(guān)門信號，啟動上行，然后判斷是否到達(dá)減速控制點，如果沒有達(dá)到就啟動查詢，如果到達(dá)減速控制點，就輸出減速控制指令，然后對是否達(dá)到指定樓層進行判斷，沒有到達(dá)，就啟動查詢，到達(dá)就停車，然后繼續(xù)循環(huán)往復(fù)執(zhí)行。

50H表示電梯的運行狀態(tài)，電梯處于運行狀態(tài)時為#01H，電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)時為#00H，51H表示電梯的運行方向，電梯向上運行時為#01H，電梯向下運行時為#00H，52H表示電梯門的開關(guān)狀態(tài)，如果電梯處于開門狀態(tài)或進行開門操作時為#01H，電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)或關(guān)門操作時為#00H，53H表示電梯處于加速運行或減速運行的狀態(tài)，電梯加速運行時為#01H，電梯減速運行時為#00H。1-4樓電梯內(nèi)乘客觸發(fā)的內(nèi)選信號用1C-4C表示，1-3樓電梯外等待乘客觸發(fā)的上行信號用1U-3U表示，2-4樓電梯外等待乘客觸發(fā)的下行信號用2D-4D表示，1-4樓的狀態(tài)控制點用P1-P4表示，1-2樓、2-3樓、3-4樓之間的狀態(tài)控制點分別用P12、P23、P34表示。

3 結(jié)語

將單片機應(yīng)用到電梯控制中，可以取得與其他控制方式相對的比較優(yōu)勢，單片機作為一種集成電路芯片用在電梯控制系統(tǒng)中可以使控制設(shè)備維修方便、快捷、成本低、占用空間小，本文對電梯控制系統(tǒng)中單片機的應(yīng)用進行了介紹，將電梯控制中單片機的不同應(yīng)用模式視為不同樓層的請求，可以顯著地提高電梯的運行效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 宋建永，張守首.基于單片機的電梯智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)[J].電子元器件應(yīng)用，2008（09）.

[2] 萬長建，張莉.用單片機實現(xiàn)高層電梯運行自動控制[J].實驗技術(shù)與管理，2007（05）.

[3] 鄭良田.基于單片機的電梯控制系統(tǒng)的研究[J].科技資訊，2007（21）.

作者簡介：

李證（1981-），男，山東兗州人，大學(xué)本科，初級職稱，研究方向：自動化。