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利用GSM模块的电梯自动控制系统

renazan2000
专家
2013-01-14 13:55:24     打赏

作者：北华航天工业学院电子工程系 胡月 荔智强 杜永博
指导教师：崔瑞雪 王晓

　　作品简介

　　随着社会的不断发展，楼房越来越高，而电梯则成了高层楼房的必须设备。电梯从手柄开关操纵电梯、按钮控制电梯发展到了现在的群控电梯，为高层运输做出了不可磨灭的贡献。单片机在电梯升降控制上的应用主要体现在它的逻辑开关控制功能。由于单片机具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能，在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与单片机很好的结合，很好的实现了对升降的控制。
　　我们设计的电梯控制系统，硬件部分主要由单片机最小系统模块、电梯电路模块、电动机驱动模块、报警模块等4部分组成。该系统采用单片机(STC15F2K60S2)作为控制核心，使用按键按下与否而引起的电平的改变，作为用户请求信息发送到单片机，单片机控制电动机转动，单片机根据楼层检测结果控制电机停在目标楼层。楼层检测使用光电传感器，电动机控制部分采用步进电动机。
　　软件部分使用C语言编程，利用中断方式来检测用户请求的按键信息，根据电梯运行到相应楼层时，光电传感器产生电平变化，送到单片机计数来确定楼层数，并送到数码管进行显示。报警模块分为两部分：楼内报警和远程报警。当人被困在电梯内时，首先可以按下报警器按钮，此时报警器会发出警报信号。另外，受困人也可以按下远程报警按钮，此时控制系统会向电梯管理员发送短信及拨通电梯管理员电话，使受困人第一时间得到救助。我们的硬件设计简单可靠，结合软件，基本实现了电梯运行的模拟。
　　下面是我们设计的电梯控制系统说明指导：　　　　

 　　使用步骤如下：
　　(1)进入电梯后，按下电梯层数控制按钮，选择楼层;
　　(2)按下电梯启动按钮，电梯会带你到达指定的位置;
　　(3)如果你遇到被困电梯等紧急情况，那么长按楼内报警按钮，楼内的安检人员听到警报就会赶来救助。如果报警器没有响或者安检人员没有及时赶到，那么你可以长按远程报警按钮，此时控制系统会向电梯管理员发送短信及拨通电梯管理员电话，使您第一时间得到救助。

　　平台选型说明

　　单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)

　　设计说明

　　一 原理图　　

 

　　二 设计方案　　

 　　三 设计原理

　　1. 用单片机定时器中断控制数码管1,2动态扫描显示，数码管1显示用户选择的楼层数，数码管2显示当前的楼层数。
　　2. K1控制数码管1选择楼层的第一位(楼层的十位)，当K1按下，使设定的初值为0的数自动加1。K2控制楼层的个位，原理同K1。
　　3.K3按下，数码管1要和数码管2作数值的比较(即减法运算，判断结果和0的大小)选择步进电机正转或者反转的子程序，步进电机启动，电梯上下移动。
　　4.步进电机转动时，RPR220传感器通过扇叶输出跳变脉冲，发送到单片机，执行中断。
　　5.正转时，数码管2数值(即当前的楼层数)随步进电机正转增加，直到数码管1显示的数值(即用户设定的楼层)。反转则相反。
　　6.当长按K4按键，单片机控制继电器，继电器常开触点闭合，控制音响，实现报警。
　　7.当长按K5按键，单片机通过max232将TTL电平转化为232电平，232电平进入gsm模块，再通过max232转化为TTL电平，TTL电平数据(即AT指令数据)传送给TC35模块。TC35模块接收AT指令，作出相应的动作(即先发送短信，延时一段时间后，向指定号码拨打电话。)

　　四 源程序
　　#include
　　#include
　　#define uint unsigned int
　　#define uchar unsigned char


　　/***********************************************************
　　gsm模块定义部分
　　***********************************************************/
　　#define MAXCHAR 81
　　uchar aa[MAXCHAR];
　　code uchar ATE0[]="ATE0\r\n";
　　code uchar CREG_CMD[]="AT+CREG?\r\n"; //检测手机的联网状态
　　code uchar SMS_send[]="AT+CMGS=25\r\n";
　　code uchar ATCN[]="AT+CNMI=2,1\r\n";
　　code uchar CMGF[]="AT+CMGF=0\r\n";
　　code uchar CMGR[12]="AT+CMGR=1\r\n";
　　code uchar CMGD[12]="AT+CMGD=1\r\n";
　　code uchar PHONE[]="ATD15903269939;\r\n";
　　uchar code Sms2_Pdu[]="0011000d91685109239639F90008a90a67094EBA56F0753568AF";
　　uchar a,j=0,flag=0;


　　/***********************************************************
　　数码显示和电机转动定义部分
　　***********************************************************/
　　uchar code DIS_SEG7[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};/**********P0,段显示,0*************/
　　uchar code DIS_BIT[8]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; /*********P3,位显
,0*****************/
　　uchar code FFW[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0xf9}; /*********电机正转****************/
　　uchar code REV[8]={0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0xf1}; /*********电机反转****************/

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关键词： 利用     模块     电梯     自动     控制系统     控制     单片机     数    

renazan2000
专家
2013-01-14 13:58:12     打赏
2楼
　　/***********************************************************
　　按键功能部分
　　***********************************************************/
　　sbit k5=P1^4;/*********按键选择的十位****************/
　　sbit k6=P1^5;/*********按键选择的个位****************/
　　sbit k7=P1^6;/*********电机转动****************/
　　sbit k4=P2^4;/*********led灯显示按键按下****************/
　　sbit bj=P0^7;/*********继电器报警按键****************/
　　sbit mm=P2^1;/*********继电器连接mcu口****************/
　　sbit kk=P1^7;/*********按键选择gsm使用****************/
　　uchar a=0,b=0,c,d=0,e=0 ;
　　uchar temp=0;
　　void run();


　　/***********************************************************
　　延时程序
　　***********************************************************/
　　void delay(uint k)
　　{uint data i,j;
　　for(i=0;i
　　{for(j=0;j<120;j++)
　　{;}}}
　　void delayB(uchar x) //x*0.14MS
　　{uchar i;
　　while(x--)
　　{for (i=0; i<13; i++){ }}}
　　void delay(uint ms)// 延时子程序
　　{uchar i;
　　while(ms--)
　　{for(i=0;i<120;i++);}}


　　/***********************************************************
　　函数名称：Print_Char
　　函数功能：发送单个字符
　　入口参数:ch 出口参数：无
　　***********************************************************/
　　Print_Char(uchar ch)//发送单个字符
　　{
　　SBUF=ch; //送入缓冲区
　　while(TI!=1); //等待发送完毕
　　TI=0; //软件清零
　　}


　　/***********************************************************
　　函数名称：Print_Str
　　函数功能：发送字符串
　　入口参数:*str 出口参数：无
　　***********************************************************/
　　Print_Str(uchar *str)//发送字符串
　　{
　　while(*str!='\0')
　　{
　　Print_Char(*str);
　　delay(2);
　　str++;}}


　　/***********************************************************
　　函数名称：Ini_UART
　　函数功能：串口初始化、定时器初始化
　　入口参数:无 出口参数：无
　　***********************************************************/
　　Ini_UART(void)//串口初始化、定时器初始化
　　{
　　SCON = 0x50 ; //SCON: serail mode 1, 8-bit UART, enable ucvr
　　//UART为模式1，8位数据，允许接收
　　TMOD |= 0x20 ; //TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload
　　//定时器1为模式2,8位自动重装
　　PCON |= 0x80 ; //SMOD=1;
　　TH1 = 0xFA ; //Baud:19200 fosc="11".0592MHz
　　TL1=0xFA;
　　IE |= 0x90 ; //Enable Serial Interrupt
　　TR1 = 1 ; // timer 1 run
　　TI=1;
　　ES=1;
　　}
　　void clearBuff(void)
　　{
　　for(j=0;j
　　{
　　aa[j]=0x00;
　　}
　　j=0;
　　}
　　void led(int i)
　　{
　　P0 |= i;
　　delay(20);
　　P0 &= ~i;
　　delay(20);
　　P0 |= i;
　　delay(20);
　　P0 &= ~i;
　　}
　　void AT(void)
　　{
　　while(1)
　　{
　　Print_Str(ATE0);
　　delay(50);
　　Print_Str(ATCN);
　　delay(50);
　　Print_Str(CMGF);
　　delay(100);
　　clearBuff();
　　Print_Str(CREG_CMD);
　　delay(50);
　　if(((aa[9]=='0')&&(aa[11]=='1'))||((aa[9]=='0')&&(aa[11]=='5')))
　　{
　　clearBuff();
　　led(0x02);
　　break;
　　}
　　else
　　{
　　clearBuff();
　　led(0x01);
　　delay(50);
　　}}}

　　/***********************************************************
　　主函数
　　***********************************************************/
　　void main(void)
　　{ /***********定时器0初始化************************/
　　TMOD=0x01;
　　TH0=(65536-1)/256;
　　TL0=(65536-1)%256;
　　ET0=1;
　　EA=1;
　　TR0=1;
　　/***********外中断1初始化************************/
　　EX0=1;
　　IT0=1;
　　/***********无限扫描按键************************/
　　while(1)
　　{ if(bj==0)
　　{delay(7295); if(bj==0) mm=0; delay(77295); mm=1; }
　　if(k5==0)
　　{delay(295); if(k5==0){ k4=1;delay(350); k4=0;if(a>8) a=0;else a++;} }
　　if(k6==0)
　　{delay(295); if(k6==0){ k4=1;delay(350); k4=0; if(b>8) b=0;else b++;} }
　　if(k7==0) { k4=1;delay(350); k4=0; run(); }
　　if(kk==0) {delay(200);if(kk==0){
　　j=0;Ini_UART();AT();delay(10);
　　Print_Str(SMS_send);
　　delay(200);
　　led(0x04);
　　Print_Str(Sms2_Pdu);
　　delay(100);
　　led(0x08);
　　Print_Char(0x1A);
　　while(1); }
　　}

　　/***********************************************************
　　定时器0应用，显示模块
　　***********************************************************/
　　void display() interrupt 1
　　{P0=DIS_SEG7[a] ;
　　P3= DIS_BIT[0] ;
　　delay(25);
　　P0=DIS_SEG7[b] ;
　　P3= DIS_BIT[1] ;
　　delay(25);
　　P0=DIS_SEG7[d] ;
　　P3= DIS_BIT[4] ;
　　delay(25);
　　P0=DIS_SEG7[e] ;
　　P3= DIS_BIT[5] ;
　　TH0=(65536-7000)/256;
　　TL0=(65536-7000)%256;
　　TR0=1;
　　}

　　/***********************************************************
　　步进电机正转的小程序块
　　***********************************************************/
　　void motor_ffw1()
　　{uchar i;uint j;
　　for (j=0; j<8; j++) //转1*n圈
　　{ for (i=0; i<8; i++) //一个周期转45度
　　{P1 = FFW[i];delay(15);}}}

　　/***********************************************************
　　步进电机反转的小程序块
　　***********************************************************/
　　void motor_ffw2()
　　{uchar i;uint j;
　　for (j=0; j<8; j++) //转1*n圈
　　{ for (i=0; i<8; i++) //一个周期转45度
　　{P1 =REV[i];delay(15);}}}

 

　　/***********************************************************
　　启动电机转动模块
　　***********************************************************/
　　void run()
　　{uchar c,r,m,n;
　　TR0=1;
　　c=10*a+b; m=c-temp;n=temp-c;
　　if (c>temp){
　　for(r=0;r<(m*8);r++)
　　{motor_ffw1(); } } //电机正转
　　if(c
　　{ motor_ffw2(); }}}

　　/***********************************************************
　　外中断1应用，电机转动模块
　　***********************************************************/
　　void maichong() interrupt 0
　　{if((10*a+b)>temp) temp++;
　　if((10*a+b)
　　d=temp/10;
　　e=temp%10;
　　}

　　/***********************************************************
　　串口中断1应用
　　***********************************************************/
　　void ser() interrupt 4
　　{if(RI==1)
　　{aa[j]=SBUF;//命令存到命令数组
　　RI=0; //软件清除接收中断
　　j++;}}

　　作品特色

　　1. 随着楼房的不断升高，电梯成为楼房必不可少的一部分。
　　2. 由于单片机具有逻辑运算，计数和定时以及数据输入输出的功能，在电梯升降过程中，各种逻辑开关控制与单片机很好的结合，很好的实现了对升降的控制。
　　3. 当今很多开发人员使用单片机通过rs232串口与GSM模块通信，使用标准的at命令来控制GSM模块实现各种无线通信功能，例如发短信，打电话，gprs拨号上网等，同时，GSM模块的引用又补充了电梯中的信号屏蔽的缺失，保证了乘梯人员的安全。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2381


评论
halibote523
专家
2013-01-14 14:45:33     打赏
3楼
那得先保证电梯有后备电池！！

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