微机原理与接口技术课程设计报告-电梯调度模拟系统.doc

微机原理与接口技术---课程设计报告
课题:电梯调度模拟系统
完成时间:2011年12月
成员:信息工程091
信息工程091
信息工程091
目录
第一部分:需求分析
第二部分:设计方案
第三部分:详细设计
第一部分
需
求
分
析
题目要求:
7段数码管显示当前楼层
红色发光二极管表示电梯向上运行,绿色二极管表示向下运行
楼层不少于5层
每层设置上、下按钮,表示该层用户要向哪个方向走
设计思想:根据题目要求整理一下大致的思路:电路连好线后,7段数码管显示当前电梯所处的楼层,当某楼层用按钮按下时,电梯自动运行到该楼层,用户进入电梯后按下要去的楼层数,电梯便可以将用户送到目的楼层。电梯在运行过程中用红绿发光二极管表示运行的方向,红色表示上行,绿色表示下行,到达目的楼层后灯被熄灭。对于多个用户需要乘电梯的问题,分析起来较为复杂,因此我们的程序只允许一次运送一个用户,电梯运行时若有其他楼层的用户按键,则电梯到达当前运行状态的目的楼层后返回到其他用户楼层处再根据要求继续运行。
第二部分
设
计
方
案
在QTH-2008PC实验设备上有7段数码管,8个开关,以及一些芯片的实验区。因为每一楼层上都有2个上行、下行按钮(第一层和第五层除外),实验设备上仅有8个开关,因此这里我们将楼层设置为5层,用开关状态的变化模拟表示哪一楼层上行或者下行按钮被按下。开关与楼层对应关系如下:
K1:第一层向上
K2:第二层向上
K3:第三层向上
K4:第四层向上
K5:第二层向下
K6:第三层向下
K7:第四层向下
K8:第五层向下
可以选用8255A并行接口芯片的PA端口读取开关的状态,题目要求当电梯运行时,用红色发光二极管表示电梯上行,绿色发光二极管表示电梯下行,因此可以用8255A的PB端口控制两个二极管的亮灭(连线要与控制字一致,且为低电平时灯才亮),在电梯运行过程中保持灯处于点亮的状态,到达目的楼层后将灯熄灭。用户进入电梯后通过键盘输入目的楼层,电梯继续运行。同时在电梯运行过程中,用7段数码管表示电梯当前所处的楼层,用7段数码管显示不同数字表示上行或者下行过程,这个过程可以使用8254定时器进行7段数码管定时显示的功能,也可以书写一段延时程序进行延时。7段数码管显示时需要给它低电平、显示的数、高电平,因此可以用8255A的PC口控制给7段数码管送高低电平和显示的数。
第三部分
详
细
设
计
开关状态
流程图:
8255A(PA口)
开关变化
N
电梯楼层=目的楼层
Y
N
电梯楼层>目的楼层
电梯楼层<目的楼层
Y
8255 PB控制红色二极管亮,上行
8255 PB控制红色二极管亮,上行
7段数码管显示
到达?

N
8255 灭灯
Y
键盘输入目的楼层(上、下)
程序利用8255A的PA口循环读取开关的变化,当开关有变化时跳出循环,编写程序查找哪个开关变化,并对应记录该楼层处运行的方向。初始化时电梯在第一层,若为K1开关变化,则等待用户键盘输入目的楼层(模拟用户进入电梯后的按键动作),若为其他开关变化,则进入上行或者下行。上行时先用8255A的PB口给红色发光二极管送个低电平,点亮红灯,表示上行,将当前的楼层数作为参数传递给7段数码管,然后调用7段数码管显示当前楼层,经过一段延时之后将当前楼层数减1,查看是否到达目的楼层,若没有到达则继续调用7段数码管显示当前楼层,直至电梯到达目的楼层,此时将灯熄灭;同理可得下行的过程。当电梯到达目的楼层后,等待用户键盘输入要去的楼层数,应注意目的楼层不大于5层且不小于1层,然后将输入的楼层数与当前的楼层数比较,比较过程同上。到达目的楼层后电梯停下,二极管熄灭,7段数码管的输入参数保持不变,继续等待用户输入目的楼层。
原理电路图:
AD0
AD1
AD2
AD3 PA0
AD4 8255单元......
AD5 PA7
AD6
AD7 PB0
A0 PB1
A1 PC0
CE PC1
RD
WR
D0
开关
K1
......
K8
D1
D2
D3
D4 ........
总 D5
线 D6
接 D7 红色发光二极管
口 A0 绿色发光二极管
A1 CLK
IOY0 DIN
IORD
IOWR
原理电路图说明:
8255A的WR、RD分别接到PC104总线接口模块的IOWR和IORD,选通线CE接IOY0,8255A的数据线AD0~AD7、地址线A0~A7分别用线连接到PC104总线接口模块的数据(D0~D7)、地址线(A0~A7),8255A的PA口(PA0~PA7)对应接