基于单片机的跑步机启停控制模块的软件设计

基于单片机的跑步机启/停控制模块

的软件设计

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2016年04月

摘要

近年来，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对自身的健康也日益关注，健身成为一种流行时尚，健身器材行业也逐步兴起为一个大的消费领域，电动跑步机作为一种重要的健身器材得到了越来越广泛的应用，具有广阔的市场前景。研发具有多功能和高附加值的人性化科学化的电动跑步机具有重要的现实意义。

电动跑步机的电控系统是整个跑步机运转的核心，它需要具有简单接口界面、电机调速和心率功能。本论文以电动跑步机控制系统为对象，以实用、廉价、高性价比和高安全性为目标，以改进型51系类单片机STC89C52为控制核心，完成了无刷直流电动机调速系统硬件设计、电动跑步机手握式红外心率计软硬件设计和电控系统部分软件开发等任务。

首先，文章叙述了跑步机的基本结构和工作原理，对其调速原理和调速方法进行了理论分析，建立了转速、电流反馈控制的直流调速系统的动态静态模型，并实际分析跑步机特殊负载的性质，确保跑步机的安全性和舒适性。并依据此基本控制策略，对电动跑步机无刷直流电动机的调速系统进行了硬件实现并画出相应的电路原理图。其次，文章介绍了电动跑步机附加的电子心率计的软硬件开发。最后，开发部分系统软件。

关键词：电动跑步机；数码管；控制系统

Abstract

In recent years, with the development of social economy and people living standard rise, people is increasingly concerned on their health, fitness has become a popular fashion, fitness equipment industry also gradually rise to a big consumption, electric treadmill as an important kind of fitness equipment has been more and more widely used, has a broad market prospect. R&d has multifunction and high value-added human scientific electric running machine has important practical significance.

Electric treadmill of electronic control system is the core of the treadmill running, it needs to have simple interfaces, motor speed and heart rate function. By electric treadmill control system as an object in this paper, with practical, cheap, high cost performance and high security as the goal, with the modified 51 series of single chip microcomputer AT89S51 as the core, to complete the brushless dc motor speed control system hardware design and running of electric tractor driver grip type infrared heart-rate monitor software and hardware design and electric control system part of the software development tasks.

First of all, the article describes the basic structure and working principle of BLDCM, the speed control principle and control method are analyzed in theory, established the speed and current feedback control of dynamic and static model of dc speed regulating system, and the actual analysis of the nature of the special load running machine, to ensure the safety and comfort of running machine. According to the basic control strategy of electric treadmill brushless dc motor speed control system for the hardware implementation and draw the corresponding circuit principle diagram. Secondly, this paper introduces the electric treadmill additional electronic heart-rate monitor hardware and software development. Finally, part of the system software development.

Keywords：electric treadmill; digital control system; control system

第1章绪论

1.1 课题研究背景、目的及意义

首先了解一下跑步机的发展历史，跑步机是家庭及健身房常备的器材，而且是当今家庭健身器材中最简单的一种，是家庭健身器的最佳选择。世界上第一台跑步机诞生于1875年，发明人是美国东部农村的一位机械师[1]。这台机器其实是一台便携式农机设备，以牲畜作为动力来源。1866年，纽约州通过了美国第一部禁止虐待动物的法律，用鞭子打牲口被视为非法行为。“美国反对虐待动物组织”指责那些爬楼式的动力装置伤害了动物的膝关节，给动物造成了心理压力。于是有人发明了水平跑步机，其传送带和地面平行，动物走在上面就像平时散步一样自然[1]。现代意义上的跑步机从80年代流行至今已发展到第四代产品第一代产品机械跑步机，是用圆形滚筒组合排列而成的跑台，在两个滚筒中间加装塑胶跑带及跑板，主要运动方式是依靠跑步者脚与跑步带的摩擦力带动来运行从而达到跑步及走步的效果。第二代跑步机模拟电动跑步机，是在原有第一代的基础上增加电机传动装置和升降装置，以及一些电脑控制程序和传感器，通过传感器传输和接收马达的工作信号，用电脑控制程序达到调节跑步机速度、坡度、距离等功能，第三代跑步机数字跑步机，在原有第二代跑步机的基础上去除了传感器，以单片机的数据控制马达的工作状态，不会受到外界的干扰，从而使跑步机运动更稳定、更安全。第四代跑步机是采用的数字变频技术，采用HK变频调速器和交流马达组成跑步机的动力系统，因为交流电机结构中没有碳刷，所以终生不需要维护，所以第四代变频跑步机具有更安全、更耐用、更安静、更节能、更稳定5大优点使跑步机运动在真正意义上超越了传统室外跑步运动。对于第三代跑步机而言数字跑步机是由第二代模拟电动跑步机发展而来，和模拟电动跑步机的主要区别在于它是由数字信号控制的。模拟数据(Analog Data)是由传感器采集得到的连续变化的值，例如温度、压力、心率，以及目前在电话、无线电和电视广播中的声音和图像；数字数据(Digital Data)则是模拟数据经量化后得到的离散的值，例如在计算机中用二进制代码表示的字符、图形、音频与视频数据。模拟信号跑步机是通过传感器传输和接收马达

的工作信号，其随时间、温度、信号强弱等因素，可能导致马达工作不稳定。而数字跑步机则是以单片机的数据控制马达的工作状态，其不会受到外部因素的干扰，从而使跑步机更稳定，更安全。第二代跑步机马达的转速都是各种型号的传感器控制的，均为模拟信号。而第三代跑步机是用单片机控制，系为数字信号[1]。

模拟信号和数字信号在跑步机中的明显区别：

(1) 模拟信号跑步机的最低速度为0.8km／h以上，而数字信号跑步机的最低速度可制定在0.3km／h以下，且输出大扭力。

(2) 模拟信号跑步机的马达上都有个明显的传感器，数字信号跑步机则没有。

(3) 模拟信号跑步机控制电源上有大大小小的电位器，数字信号跑步机则没有。

(4) 数字信号跑步机在按停止键时，使用者在没有感觉的状态下停止运动，不会出现如急刹车时的眩晕感觉[2]。

所以基于单片机的第三代跑步机具有很大优点。

生命在于运动，健康源于运动。跑步是目前非常流行的一种有氧健身运动，它在医学界和体育界享有高度评价，它是保持一个人身心健康最有效、最科学的健身方式。跑步机是家庭及健身房常备的器材，而且是当今家庭健身器材中最简单的一种，是家庭健身器的最佳选择。专家们相信未来跑步机市场将以高价位产品为主导。低价位产品销售不错，近几年价格已有上升趋势。注重生活时尚的消费者认为跑步机价格在万元以上是理所当然的事。这些迹象表明，未来跑步机仍会持续增长。此次设计的任务为电动跑步机的控制系统。设计包括调速、控制、安全、心率测量等，设计中参考了国内外文献，对电机转速有精确计算，而且设计中可以根据测出的心率来智能调节转速，利用人机学原理，使设计更为人性化。由于跑步机的特殊性，安全问题更值关注，如何正确使用跑步机，和跑步机的保养同样重要[3]。

针对跑步机的控制系统来言，无刷直流电动机使用电子换向取代了传统直流电动机的机械换向。无刷直流电动机不仅拥有直流电机好的调速范围性能和高效率的优点，还具有交流电机维护方便、可靠操作的长处。此外，BLDCM不需要励磁绕组，有容量小和功率密度大的特点。电动跑步机采用BLDCM作为驱动电机时，有价格低廉、机械噪声小、持续工作时间长、便于维护、跑步带

调速范围广和速度波动小的优点[4]。

1.2 课题国内外研究现状及趋势

跑步机属于健康器材类产品，由于跑步机驱动电机必须满足各种体重的人来使用。一般使用跑步机的目的有两种：健身和减肥瘦身；如果是减肥瘦身的人来使用，因为身体较肥胖，跑不快，因此驱动电机的低速必须转矩大才能使用。相反的，健身的人跑步快，但是重量轻，因此高速时的转矩需求较小；跑步机必须满足家庭成员每一个人都能使用，因此调速范围要宽广，低速转矩要大，才能满足不同重量的人。目前跑步机使用的驱动装置以直流有刷电机为多，优点是价格便宜。跑步机双面宽厚的跑带让人有草坪般舒适感觉，马力强劲的电机带来恒久的动力，灵敏的控制器配合芯片让人在跑步过程中随心所欲，坚固的钢架以及防护装置使人的安全尽在掌握。电跑使人们在繁忙的工作之余仍然可以尽享运动的乐趣[5]。

未来人口越来越多的集中在城市，在有限的空间进行锻炼成为了城市居民的不二选择。通过上网了解可知，在跑步机控制系统方面，目前国内外中低市场大都采用直流有刷电动机作为电动跑步机的驱动电机，这些电机的功率在1.5马力到2.0马力之间，同时适用于脉宽调制技术。他们有一下一些问题：大机械噪声、持续工作时间短、高维护费用、短寿命。在高端市场驱动电机大都采用交流电机，大多说功率在3.0左右，且适用于矢量控制变频技术，其中一些提升电机10%的功率，范围改变在0%到15%。当然这种系统性能高，而高花费却限制了它的市场[6，7]。

另外由于价格和性能的互相限制，目前国内外对于控制系统没有实质性的突破进展时，一般都朝着智能化方向发展，跑步机同时混同各种功能于一体。

接下来介绍几种常采用的单片机：

采用ATMEL公司的ATmega32或者ATmega128作为跑步机的主控芯片，它具有先进的RISC架构，内部集成较大容量存储器，有丰富的管脚资源，驱动能力强，具有在系统编程功能，给控制系统的设计及程序的升级和维护提供了极大方便[8，9]。

国外多采用低价位的8位单片机AT89C2051 为核心单元构成了直流有刷电机调速系统，电机采用脉宽调制方式进行调速，通过软件编程改变控制算法，

增加了控制的灵活性，具有较高的性价比[10，11]。

再介绍一下跑步机重要组成部分无刷直流电动机的发展历程：

有刷直流电动机作为最早的电动机广泛应用于工农业生产的各个领域，由于其宽阔而平滑的优良调速性能，在需要调速的应用领域占有重要地位，但机械换向装置的存在，限制了其发展和应用范围。直流电动机的机械电刷和换向器因强迫性接触，造成其结构复杂、可靠性差、火花、噪声等一系列问题，影响了直流电动机的调速精度和性能。科学技术的飞速发展，带来了半导体技术的飞跃，开关型晶体管的研制成功为创造新型的无刷直流电动机带来生机。1955年，美国人首次提出用晶体管换向线路代替机械换向装置，经过反复实验，人们终于找到了用位置传感器和电子换相线路来代替有刷直流电动机的机械换相装置，出现了磁电耦合式、光电式及霍尔元件作为位置传感器的无刷直流电动机，以后人们发现电量波形和转子磁场的位置存在着一定的对应关系，因此又出现了通过观测电枢绕组中不同电量波形，监测转子位置的无位置传感器的电动机。80年代初，无刷直流电机进入了实用阶段，方波和正弦波无刷直流电机先后研究成功。“无刷直流电机”的概念已由最初的具有电子换相器的直流电机发展到泛指一切具有传统直流电机外部特性的电子换相电机。现今，无刷直流电机集电机、变速机构、检测元件、控制软件和硬件于一体，形成为新一代的电动调速系统。无刷直流电机具有最优越的调速性能，主要表现在调速方便(可无级调速)，调速范围宽，低速性能好(启动转矩大，启动电流小)，运行平稳，噪音低，效率高，应用场合从工业到民用极其广泛。如电动自行车、电动汽车、电梯、抽油烟机、豆浆机、小型清污机、数控机床、机器人等等。由于无刷直流电机具有这些优点，因此在2004年的国际电机会议上提出了有刷电机将被无刷电机取代这一发展趋势。美、日、英、德在工业自动化领域中已经实现了以无刷直流电机代替有刷电动机的转换[12]。所以电动跑步机使用无刷直流电动机十分适合。

1.3 系统框图

初始化51单片机

系统

启停控制按键是否被

按下

速度控制按键是否

被按下

是否第一次按下

按键

长按键处理

启动定时器延时

短按键处理

是否还处于按

下状态

是否第一次按

下按键

启动软件延时

是否还处于按

下状态

长按键处理短按键处理

图1-1系统框图

第2章硬件电路设计

2.1 主电源电路

跑步机驱动采用无刷直流电动机，所以主电源的任务是得到一个相对稳定的直流电压，以此作为电动机控制系统的输入电压。为了得到+5V的电源，采用了全波整流电路，结合7805三端稳压芯片组成的稳压电路，已确保电路的稳定运行。在电源的输出端，并联了电解电容和瓷片电容，电解电容用来滤掉大部分的电压纹波以保证电压稳定，瓷片电容则用来滤掉高频干扰。大大提高了系统的抗干扰能力，提高了系统的稳定性，可靠性。

图3-1 主电源

2.2 STC89C52单片机及相关电路

2.2.1 STC89C52单片机概述

STC89C52的封装图如下图3.2.1.1所示，它是DIP40形式，有双列的竖直插入式的封装。外壳是塑料的材料做的，STC89C52作为本系统的核心控制元件，其管脚图如图3.1.1.2所示。

图3.1.1.1 STC89C52封装图

图3.1.1.2 STC89C52引脚图

（1）VCC：40脚，电源供电接口，接+5V。

（2）VSS：20脚，接电源地。

（3）P0口：32～39脚，P0口是一组I/O输入输出口，特点是它的漏极开路状态的，如果对P0端口写的电平为高电平“1”时，引脚作为高阻抗输入状态。也可以作为一组输出端口。若端口访问外部程序或者查询数据存储器时，P0口也可以把它当做成低8位的地址/数据，复用利用，也就是所谓的信道复用。在这种模式下，P0具有内部上电阻。但是P0口在进行程序校验并作为输出指令字节时，这是需要在外部加上拉电阻，一般选4.7K～10K的排阻作为上拉电阻。本设计中P0口用了10K的排阻。

（4）P1口：1～8脚，由于P1口内部本身具有上拉电阻，P1口的缓冲器能够接收输出的4个TTL电平电流。如果P1端口写入高电平“1”，那么P1口电平被拉高，就可以作为输入口来使用。

（5）P2口：21～28脚，P3口：10～17脚。与P1口的特征一致。

（6）RESET：第9脚，作为单片机的一个复位输入端口。倘若作为振荡器的复位器件时，RST引脚会产生两个或两个以上的机器周期的高电平，回到最开始，这时就可以复位了。

（7）ALE/P：30脚，当IO口读取外部存储器的时候，地址会锁定然后存储所允许的输出电平值，然后锁定并存储地址的那位字节。用FLASH编程的时候，输入编程的脉冲信号就是在这个引脚可以体现作用的。在一般的情况下，ALE端会输出以不变的周期的频率，因为这个频率将会是振荡器频率的1/6的一个正脉冲信号，因此它可用来检测系统是否正常工作。

（8）PSEN：29脚，用于选择外部存储器的信号入口。

（9）XTAL1：19脚，可以输入振荡器的反相放大器和发生内部时钟的电路。如果要接外部时钟源，就从XTAL1输入。

（10）XTAL2：18脚，作为振荡器的反相放大器的输出端口。如接外部时钟源，则XTAL2悬空。

单片机在系统中作为主控芯片对外部电路采集到的信号进行处理，发出PWM 信号给L298，然后通过L298驱动步进电机。进而实现本系统的自动控制效果。

2.2.2 晶振电路

晶振的全名叫做石英晶体震荡器。由于石英晶体震荡器具有非常好的频率稳定性和抗外界干扰的能力，所以，石英晶体震荡器可以用来产生基准频率。用晶振的基准频率来保正系统正常运行所需的准确频率。

图3.2.2所示是单片机的晶体振荡电路图。这是一个时钟产生电路，CPU在这个时钟脉冲同步下进行所有操作。片内振荡器的振荡频率和晶振的频率是非常接近的，一般在1.2MHz到24MHz左右。C1、C2作为反馈电容，它的值一般在10pF～60pF之间选取，其经典值为30pF。本电路选用30pF的瓷片电容，晶振选用12MHz的。XTAL1、 XTAL2分别接晶振的两个引脚，然后分别对地接一个30pF的瓷片电容。在石英晶体的两根管脚上加交变电场，它会产生一定的机械变形、机械振动和产生交变电场，被称为压电效应。在正常的时候，无论是机械的振动，还是交变电场的变化，振幅都是非常小的。但是，当交变电场的频率在一定的值时，振幅会急剧增加变化，产生共振，被称为压电振荡。这种特殊的频率是石英晶体所固有的频率，也就称为共振频率。晶振起振后在XTAL2引脚上，会输出约 3 V的正弦波，通常情况下，该振荡器时钟频率为0.5 MHz —16 MHz之间其中12 MHz和11.0592 MHz是典型的值，我们需要特别注意。电容C1和C2可以帮助起振，我们微调C1,C2的值就可以调节频率了。

图3.2.2石英晶体振电路仿真图

2.2.3 复位电路

复位电路的主要功能是对单片机进行初始化，在初始化的过程中需要在复位引脚上加上两个或者两个以上机器周期的高电平。单片机复位之后，地址初始化为0000H，然后会继续从0000H这个值开始同时启动程序并执行下去。在复位电路中为了可靠的复位，加入了10uF的电解电容，由于电容充电的原因复位引脚上高电平持续的时间延长，以防止在这过程中案件引起的抖动而影响复位。如图3.2.3所示。

图3.2.3 复位电路图

2.2.4 时钟电路

DS1302是美国的DALLAS公司发表和推行的，它的高性能，低功耗被大多数电子生产商喜爱，它的实时时钟芯片，可以对时，分，秒计时，同时还是万年历的核心，有补偿闰年的作用，工作电压范围约在2.5V?5.5V左右。三线接口与CPU的同步通信，如图3.3.1，VCC1作为备用电源，VCC2作为主电力供应。即使在主电源关闭的时候，VCC1可以作为备用的电源，它能够维持时钟的连续

运行，不会造成时间的混乱和重置。DS1302的供电由VCC1或VCC2两者中的较大者供电；当VCC2>VCC1＋0.2V时，VCC2给DS1302供电；当VCC2

图3.3.1 时钟电路图

图3.3.2 DS1302引脚图

2.2.5 DS1302时钟程序设计

DS1302时钟芯片与单片机通信采用的是串行接口。DS1302内部设置有12个通用寄存器，其中的7个是以BCD码的方式来储存时钟信息和日历，通过读取这些寄存器的数据，可以获得相关信息。由于DS1302具有掉电模式，因而不用担心反复调时间的问题。其读写操作流程如图4.3所示。

DS1302时钟程序框图

2.3速度控制和停启电路

2.4速度显示电路

数码管显示电路

第3章软件设计

3.1系统初始化

主要包括I/O口初始化、内部RAM初始化、定时器初始化、PWM输出程序、A/D转换等。

3.2 I/O 口初始化、定时器初始化

定时器0和定时器1定时常数的确定以及初始化代码略作介绍。此处只介绍用于PWM 信号产生的定时器1的初始化。

通过对初始化定时器l 的相关寄存器的编程，可以在P2引脚产生控制电动机的两路PWM 信号输出。之所以选择定时器1产生PWM 信号，是因为它是16位定时器，而定时器0和定时器2为8位定时器。定时器1产生的PWM 信号比其他定时器产生的PWM 信号精度更高，从而使电动机的速度控制更加精确。

PWM 信号最高在20Hz 左右，所以将PWM 周期寄存器的周期设置为6000。 那么PWM 计算公式如下：

206000641081166

=??=?=ICR f f osc PWM

定时器初始化程序：

根据以上信息的提示，我们可以归纳出寄存器操作的步骤： （1）使能相应的定时器时钟线。

（2）配置tim1四路PWM 输出引脚为复用功能输出。 （3）配置tim1的分频比和计数装载值。

（4）配置相应通道的PWM 输出模式和使能预装载。 （5）打开自动重装载预装载允许位。

（6）根据需要选择向上或者是向下计数模式。 （7）打开相应通道的输出使能。 （8）配置各通道的占空比。 （9）开启OC 和OCN 。 （10）最后使能定时器1。

参考文献

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[23]张友顺等.单片机应用系统设计与实现[M].福建科学技术出版社，2005 附件：

#include

unsigned char code

SEGtable[ ]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x 92,0x82,0xf8,0x80,0x90}; //字符编码

sbit SEKey = P1 ^ 0; //启动、暂停和停止按键

sbit INCKey = P1 ^ 4; //速度增加键sbit DECKey = P1 ^ 7; //速度减少键sbit pauseLED = P3 ^ 0; //暂停指示灯

sbit stopLED = P3 ^ 7; //停止指示灯

bit keyFlg; //按键长按、短按标志位0为短按1为长按unsigned char TimeCounter;

//计数专用

unsigned char KeyDownFlg,set;

//按键专用

unsigned char

yansi,key,send,unitsdData,tensdData,num ,keynum;

bit keybz;

//延时函数

void delay(unsigned char time)

{

unsigned char x,y;

for(x=time;x>0;x--)

{

for(y=110;y>0;y--);

}

}

//扫描启动、停止、暂停按键

void StartAndStopKeyScan()

{

if(SEKey == 0) //键被按下

{

KeyDownFlg = 1;

//置键按下标志位

TR0 = 1;

//启动定时器

}

if((SEKey == 1) && (KeyDownFlg == 1)) //判断设置键是否松开

{

KeyDownFlg = 0;

//清除键标志位

if(keyFlg == 0) //如果是短按

{

stopLED = 1;

pauseLED =~pauseLED;

}

TR0 = 0;

//关闭定时器

TimeCounter = 0;

//计数器清零

keyFlg = 0;

//清除短按、长按标志位

}

}

void SegDisplay(unsigned char

tensdData,unsigned char unitsdData) {

P0 = SEGtable[tensdData];

delay(10);

P2 = SEGtable[unitsdData];

delay(10);

}

void keyscan1() //具有连加功能的的按键扫描程序

{

if(INCKey==0)

//判断INCKey键是否按下?

{

SegDisplay(tensdData,unitsdData);

//延时去抖动

if(INCKey==0)

//如果真接下就去执行键盘程序

{

if(keybz==0)

//判断是否是第一次按下?

{

num++;

//值加一

if(num==100) //判断是否加到100

{num=0;}//加到100清0

keybz=1;

//第一次进来置标志位

key--;

//按键次数计数器

keynum=5; //快加按键次数计数器

tensdData=num/10; //BCD码转为十进制值

unitsdData=num%10;

return;

//不用检测松手直接返回

}

else

//如果是第二次按下则执行下面的

语句

{

if(key==0) //判断按键次数到100次了吗?

{

if(keynum==0) //检测按下时间是否超过加5次的时间

{ key=10; //如果按键持续时间

超过加5次的时间则以后每10次执行加工厂操作

num++;

if(num==99)

{

num=0;

}

tensdData=num/10;

unitsdData=num%10;

return;

}

else

//没有到5次时间则执行下面的语句

keynum--; //快加计数器减一

key=100;

num++;

if(num==99)

{ num=0;

} tensdData=num/10;

unitsdData=num%10;

return;

}

else

//没有到100次下次再来判断.

key--;

return;

}

}

if(INCKey!=0)

//松手后所有的计数器清并置默认值

{

keynum=5;

key=30;

keybz=0;

return;

//返回

}

}

/*************************以下是减一键处理程序,执行效果同加一程序

********************************** *********************************/ if(DECKey==0)

{

SegDisplay(tensdData,unitsdData);

if(DECKey==0)

{

if(keybz==0)

{

num--;

if(num==-1) {num=99;}

keybz=1;

key--;

keynum=5;

tensdData=num/10;

unitsdData=num%10;

return;

}

else

{

if(key==0)

{

if(keynum==0)

{ key=10;

num--;

if(num==0)

{

num=99;

}

tensdData=num/10;

unitsdData=num%10;

return;

}

else keynum--;

电梯控制智能化系统设计方案

精选范文、公文、论文、和其他应用文档，希望能帮助到你们！ 电梯控制智能化系统设计方案 目录 第一章概述 (2) 第二章系统需求分析 (4) 第三章系统设计目标及原则 (5) 3．1系统设计目标 (5) 3．2系统设计原则 (6) 第四章系统解决方案及技术描述 (6) 4．1系统概述 (6) 4．2系统基本功能及特点 (7) 4．3系统结构 (8) 第五章设备介绍 (10) 第六章工作原理 (12) 第七章系统设备清单及价格 (14) 第八章工程实施 (15) 第九章售后服务 (17)

第十章质量保证 (19) 第一章概述 1．概述： 物业管理公司或管理人员为了能对楼宇内各种人员的进出 进行更有效、更安全的管理，有效的控制闲杂人员的进入，可以

通过采用对电梯的合理控制实现这种功能需求。VD-TK800是专门用于楼宇的电梯控制和集成的电梯专用控制器。通过采用VD-TK800对电梯按键面板进行改造后，所有使用电梯的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时，不同的人有不同的权限分配，每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层，并且可以根据时间表进行授权管理。未经授权，无法进入管理区域的楼层，并对重要楼层进行时间段控制。控制器不管是脱机运行还是联机控制，都可记录大量的交易数据，使得电梯的所有人员进出记录都有据可寻。 VD-TK800基于控制软件平台使用的一个控制模块，它与ACS2002门禁控制系统相互兼容，组成一个强大的保安系统网络，也可以独立使用来控制电梯。VD-TK800可在线运行，可以单机独立运行，即使关闭PC机，VD-TK800也可以正常使用，确保其稳定可靠的控制功能，从而提高楼宇管理层次。 VD-TK800/E智能电梯控制器

跑步机控制系统开题报告

电子信息工程学院 毕业设计开题报告智能跑步机控制系统的设计 学生姓名：刘茂龙 专业：电子信息工程 班级：94020102 学号：2009040201050 指导教师：曹阳 2013 年3 月

开题报告 一、选题的依据和意义 伴随着社会的发展与进步，人们的生活水平的提高，越来越多的的人喜欢在业余时间进行锻炼，跑步机使人们的业余生活得能够更加充实并且有益身心健康，跑步机控制系统的设计也作为跑步机的核心，设计应用数电、模电、单片机及接口技术、C51的编程等知识，可谓知识面含量非常广，但因现代的微电子技术、计算机技术和嵌入式微控制器技术等的飞速发展，让我们做出各种类型跑步机成为可能。目前各大城市都有很多家健身中心，不可或缺的跑步机也引领着时代的脚步。所以智能跑步机控制系统的设计也随着广大用户的需求而变得越发重要，跑步机的设计也在不断地改进和完善。 基于单片机跑步机控制系统主要在于单片机的应用。单片机又名嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller），明显的优势就是可以嵌入到各种仪器、设备中，实现的是对象的智能化控制，这一点是巨型机和网络不可能做到的。其目前的发展趋势主要是CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。 开发此项目可以使用户更好的体验跑步机的更多更实际的功能，通过这次毕业课题的设计，一方面，巩固了我们所学的知识，检验理论运用于实践的能力，同时能够对我所学知识进行一次全面的总结。另一方面，通过大量资料的查阅，使我对跑步机工作原理有了更深入的了解，有助于提高我独立分析问题和解决问题能力，而且还提高我们综合运用知识的能力和改善了我们的知识结构，为以后的工作积累了一定的经验。 二、选题研究的基本内容 要求基于单片机设计一个跑步机控制系统。该跑步机以单片机作为核心部件产生逻辑控制及信号，能够显示跑步者跑步的时间，跑步者消耗的热量，跑步者跑步的速度跑步机坡度可调的功能。通过软件编程，易于实现功能的扩展。 1、设计跑步机能够显示跑步的总时间。 2、设计跑步机能够显示跑步者跑步的速度。 3、设计实现跑步机速度与坡度可以调节。 4、设计跑步机显示跑步者累计消耗的热量。 5、逐步完成各部分电路的设计。 6、完成软件编程。 7、完成硬件电路的仿真及硬件调试等主要任务。

电梯控制系统设计设计说明

电梯控制系统设计设计说明

第 1 页共 3 页 编号： 毕业设计说明书 题目：电梯控制系统设计 院（系）：电子工程与自动化学院 专业：电子信息科学与技术专业 学生姓名： 学号：0900840218 指导教师：李莉 职称：讲师 题目类型：理论研究实验研究工程设计√软件开发 2013年5月20日

第 3 页共 39 页 摘要 本设计主要利用AT89S52单片机，实现电梯控制系统的设计。单片机与电机驱动电路的结合完成了电梯基本的升降、楼层停靠、方向选择、时间控制等基本功能，研究并实现了在上位机的模式下通过LABVIEW的远程监测的方法，完成了系统样机的设计与制作。 本设计参照了通用电梯的设计标准，有良好的操作界面和通用的外部接口，具有人性化设计，实现较好的外设兼容性。同时在系统样机中完成的其它设计研究还包括，利用LED和蜂鸣器组成的简单电路实现电梯意外声光报警、利用数码管实现电梯楼层显示，利用4x4矩阵键盘实现电梯楼层按键选择，利用LED实现目的楼层的指示，利用MAX232串口电路实现串口通信，来监测电梯实时状态。样机使用的主要器件包括低功耗、高性能的AT89S52单片机，低功耗、低成本、低电压的MAX232，双全桥电机专用驱动芯片L298，共阴极八段数码管，4x4矩阵键盘等，通过比较合理的设计使样机系统基本达到了任务要求，并具有很高的性价比，硬件设计简单可靠。软件部分使用keil软件进行C语言程序编写，用proteus 7软件进行仿真调试。本设计中综合使用了数字电路、模拟电路、高频电路、单片机及编程、硬件逻辑描述、LABVIEW及其应用以及计算机辅助设计（CAD）等多方面的知识，软硬件结合，很好地完成了本科毕业设计任务要求并取得了良好的学习效果。 关键词：AT89C52；单片机；电梯控制系统； C语言

基于单片机的跑步机启停控制模块的软件设计说明

. . . . 基于单片机的跑步机启/停控制模块 的软件设计 学院： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2016年04月

摘要 近年来，随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对自身的健康也日益关注，健身成为一种流行时尚，健身器材行业也逐步兴起为一个大的消费领域，电动跑步机作为一种重要的健身器材得到了越来越广泛的应用，具有广阔的市场前景。研发具有多功能和高附加值的人性化科学化的电动跑步机具有重要的现实意义。 电动跑步机的电控系统是整个跑步机运转的核心，它需要具有简单接口界面、电机调速和心率功能。本论文以电动跑步机控制系统为对象，以实用、廉价、高性价比和高安全性为目标，以改进型51系类单片机STC89C52为控制核心，完成了无刷直流电动机调速系统硬件设计、电动跑步机手握式红外心率计软硬件设计和电控系统部分软件开发等任务。 首先，文章叙述了跑步机的基本结构和工作原理，对其调速原理和调速方法进行了理论分析，建立了转速、电流反馈控制的直流调速系统的动态静态模型，并实际分析跑步机特殊负载的性质，确保跑步机的安全性和舒适性。并依据此基本控制策略，对电动跑步机无刷直流电动机的调速系统进行了硬件实现并画出相应的电路原理图。其次，文章介绍了电动跑步机附加的电子心率计的软硬件开发。最后，开发部分系统软件。 关键词：电动跑步机；数码管；控制系统

Abstract In recent years, with the development of social economy and people living standard rise, people is increasingly concerned on their health, fitness has become a popular fashion, fitness equipment industry also gradually rise to a big consumption, electric treadmill as an important kind of fitness equipment has been more and more widely used, has a broad market prospect. R&d has multifunction and high value-added human scientific electric running machine has important practical significance. Electric treadmill of electronic control system is the core of the treadmill running, it needs to have simple interfaces, motor speed and heart rate function. By electric treadmill control system as an object in this paper, with practical, cheap, high cost performance and high security as the goal, with the modified 51 series of single chip microcomputer AT89S51 as the core, to complete the brushless dc motor speed control system hardware design and running of electric tractor driver grip type infrared heart-rate monitor software and hardware design and electric control system part of the software development tasks. First of all, the article describes the basic structure and working principle of BLDCM, the speed control principle and control method are analyzed in theory, established the speed and current feedback control of dynamic and static model of dc speed regulating system, and the actual analysis of the nature of the special load running machine, to ensure the safety and comfort of running machine. According to the basic control strategy of electric treadmill brushless dc motor speed control system for the hardware implementation and draw the corresponding circuit principle diagram. Secondly, this paper introduces the electric treadmill additional electronic heart-rate monitor hardware and software development. Finally, part of the system software development. Keywords：electric treadmill; digital control system; control system

嵌入式智能家居控制系统软件设计

本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目：嵌入式智能家居控制系统 软件设计 学院：电气工程学院 专业班级：自动化1204 学生姓名：刘芳春 学号： 120302433 导师姓名：王通 开题时间：2016年 3 月 18 日

1.课题背景及意义 1.1课题研究背景、目的及意义 目前，几乎所有家庭都有使用各种电器设备，电视、电灯、空调、冰箱等。然而，就当前情况来说，这些设备总是被看成单个的、独立的个体使用，而极少出现一个专门的系统来管理它们、或是将它们糅合为一个具有一定“智慧”的设备集合体。这不仅使得设备使用者不得不在控制和管理这些设备上消耗大量时间和精力，而且容易造成设备使用效率不高，浪费宝贵的能源，这不符合节能环保的国家政策方针。 基于这个事实，智能家居的概念应运而生。智能家居又被人们称智能住宅[1]，在国外也叫做Smart Home。智能家居是以个人住所为单位，以控制技术、通信技术计算机技术为基础，以提升人们的日常家居生活为目的的家居控制和管理系统[2]。 由于智能家居是一个最近才得到快速发展的行业，当前有许多地方并未得到充分的研究，也有许多研究成果并未能转化成为实际产品。探寻其本质因素有两个。其一，大多数已有的智能家居产品是针对高消费人群设计和开发的，而没有顾及到占人口绝大多数的低端消费人群。因此，其市场本身就不会太大。其二，许多开发出来的产品在性能上并不完全让消费者满意。当前已有的产品中的大多数，或是存在功能单调、或是存在使用不方便等各种缺乏吸引力的不足之处。 为了改善这一现状，软件部分设计就成了必不可少的工作，软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口，向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序。对于嵌入式软件而言，系统软件和应用软件的界限并不明显，原因在于嵌入式环境下应用系统的配置差别较大，所需操作系统裁剪配置不同，I/O 操作没有标准化，驱动程序通常需要自行设计[3,4]。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式系统中应用越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中[5]。它与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用，由它来管理和协调各项工作，为应用软件提供良好的运行软件环境和开发环境。μC/OS-II 是一个完整的，可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它通过了美国联邦航空管理局商用航行器的认可，符合航空无线电技术委员会对用于航空设备方面所使用的软件性能提出的DO-178B标准认可。目前已有数百个商业应用的μC/OS，该操作系统的稳定性和可靠性得到了充分的肯定[6,7]。该操作系统在智能家居领域中的应用也越来越广泛。因此对于嵌入式智能家居操作系统的研究也越来越有必要。

跑步机装配线操作使用

跑步机装配线操作使用 （说明书） 一．……………………………………….设备结构图二．………………………………………..设备概述三．……………………………………….各部分简述四．……………………………………….触摸屏画面说明五．……………………………………….设备的操作与停机六．……………………………………….特别注意事项七．……………………………………….设备的维修与维护

一 : 设备结构图：

二：设备概述： 该设备采用3倍数链.链板线及动力滚筒线的输送方式，出倍数链导轨采用铝型材之外，其余线体及骨架均采用国标钢材焊接制作，表面烤漆处理；设备主要设有8部 分：装配段.老化段.静音房检测.返修段.装箱段.称重段.打包段（纵向横向打包）. 垛码段.各部分机构及注意事项后面有详细阐述。该设备控制采用西门子PLC作为上位机对各个控制点.各动作运行进行控制：控制方式分为3种模式：1全自动模式.2半自动模式.3手动模式，3种模式在下面触摸屏画面讲解种有详细说明。 三：各部分简述： 1 液压平台：①和⑩都是液压升降平台，采用单项运动方式的液压缸；即电机启动 平台就上升.升到位时电机停止；需要下降时电机不会启动，只需给安 装在油泵上的电磁阀通电，电磁阀打开，油缸的活塞杆在重力的作用 下把缸里的液压油压回油箱以实现下降的目的。这里要注意的是：平 台在下降的时候由于是靠自身的重力下降的，所以在平台下方不可有 障碍物阻碍平台各关节及.导轨.滚筒等。

2 装配一段：装配一段设计10个工位，每个工位设有独立的放行按钮（如下图）按 下该按钮，就放行在此工位的工装板。 3 顶升移栽：顶升移栽有2套，分别是结构图中的③和⑤：其中③是作为调整跑步 机用，在这里的平台上设有一组按钮盒（如下图）

电动跑步机的控制系统与维修常识

电动跑步机的控制系统与维修常识 一、电动跑步机控制系统（以下简称电控系统）的基本组成 电控系统主要由：控制面板（电子表）、电机驱动器（驱动板）、电机、连接线及附件组成。控制面板：俗称“电子表”负责与用户交流，并把各种用户期望的信息传递给电机驱动器（驱动板）来控制速度与扬升位值，同时显示各种运动参数，最常见的有：速度、时间、里程、热量、心跳；功能复杂一些的电子表还会显示如运动程式图等等信息。电子表的显示器分为“LCD”与“LED”两种方式，LCD就是我们通常所说的液晶，它的类型有很多种，目前用的最多的是TN型液晶，例如：我们的“JS1385系列”就是采用这一类型液晶，它最大的特点是功耗小，成本低，线路简单，所以在一些中低档的产品上采用较多，当然，液晶也可以做成高档的产品，如：我们的“5000A系列”蓝屏多功能跑步机就是一款中高档产品，还有“LED”用比较专业叫法是“发光二极管”，顾明思义，因其本身会发光，出来的产品比较华丽，还可以做成各种颜色。所以在一些中高档产品上普遍采用，它的特点是功耗大，成本高，线路比较复杂，电子表作为人机交流的窗口在，自然少不了按键，目前较为常用的按键有轻触按键、簧片按键与薄膜按键。这三种按键各自有各自的特色，但从国内的制造水平来看簧片按键最为可靠。 电机驱动器（驱动板）：俗称“下控”或“电控”，负责驱动直流电机与扬升马达，以达到预定的速度与扬升位置，我们现在将下控分为两大类，光电型与磁感型。二者除了传感信号不同之外，基本差不多，何为光电型呢？就是在电机的一侧装有一光电感应器，侦测电机的转速并将此信号反馈给电控来控制速度，磁感型则在前滚筒皮带轮处装有一磁性传感器，侦测滚筒的转速并将此信号反馈给电控来控制速度。所以二者只是控制的方式不同而目的是一样的，用来稳定跑带的速度。电控会因马达的功率与跑步机的功能不同而做成各种规格。 2、电机也叫马达，大同小异，通常只区分为不同的功率，如1HP、2HP等。 3、连接线：负责信息与能量传递，也就是电子表与驱动板的通讯。 附件：包括有：负离子发生器，风扇，喇叭等。通常与电子表合成一体。

电动跑步机的设计与改进

随着人们生活水平的提高，人们对身体越来越关爱， 更多地进行体育锻炼。健身器材作为进行健身活动的重要 工具之一，越来越受到人们的喜爱。跑步是最方便、最简 单的有氧健身锻炼方式，它可以促进人体血液循环，增强 心肺功能，发展肌肉力量，在慢跑时更能消耗人体脂肪; 在健身运动中，跑步最受人们的喜爱，跑步机成为人们最 受欢迎的健身器材。 人机工程学是本世纪50年代发展起来的一门新兴 学科，它由人体科学、工程技术、环境科学、安全科学和 社会科学等交叉而形成。人机工程学研究人和机器及环境 的相互作用，把人的因素作为产品设计的重要条件和原 则，使设计出的机器操作简便、省力、安全、可靠高效、 舒适。当前，人机工程学的研究和应用越来越广泛。人机 工程学的研究成果对于电动跑步机的设计有着非常重要 的意义。在人机这一系统中，人是核心因素，电动跑步机 的设计应符合人的生理，心理特点，在这方面的考虑失误， 可能会影响人们的健身效果，甚至会影响人们的安全、健 康。1 人体尺寸百分位数运用的基本原则电动跑步机的设计应符合人体的尺寸，这是很容易理解的。但是由于受人的年龄、性别、种族、地区等因素 的影响，人的身材大小各不相同，那么该用哪一种身材的 人作为跑步机设计的依据？在对人群进行统计性的人体

尺寸测量时，各种身材的人频数分布状态（出现率）用百分位数表示。在国标GB10000中分别给出了不同年龄段第1、5、10、50、90、95、99百分位的人体尺寸，在跑步机设计中，常用的是18~60岁年龄组的第5百分位数和第95百分位数，它考虑了绝大多数的使用者群体。 按人体尺寸确定相关结构与空间的尺寸的原则为： （1）容空间尺寸设计按第95百分位数（P95） 包容空间是指以人为中心，包容人体（或某部分）的 空间。例如：最小作业空间（区域）、通道、维修空间、肢体自由活动空间、门、舱口等，对于这类空间，要求其能包容大多数人，按大身材人设计，小身材的人当然也就包括在内。 （2）被包容空间尺寸设计按第5百分位数（P5） 被包容空间是指以人为中心，被人体（或某部分）所 包容的空间。例如，肢体的可及范围、椅面高度、搬运物的宽度等，对于这类空间，应使小身材（P5）能包容其空间，大身材人当然也就没有问题。 （3）最佳工作区位置尺寸按第50百分位数（P50） 在包容与被包容关系中，要求空间适应人的极限状

跑步机地控制方式分解

关于直流电机在跑步机中的控制方案调研报告 对于专业的跑步机，国内外跑步机用驱动电机仍以有刷直流电机为主，采用直流电动机不可逆PWM系统。此前，青岛英派斯健身集团开发的一款DP220T健身房用跑步机就是采用了跑步机用有刷直流电动机为驱动电机，以集成PWM控制芯片SG3525A为核心，硬件电路实现的电压负反馈、电流补偿控制的PWM闭环控制系统。尽管有着控制简单的优点，但直流有刷电动机由于存在电刷和换向器的机械换向结构，长期运行必然需要经常维护电刷和换向器，而且，由于损耗存在于转子上，使得散热困难、温升增加，限制了电机转矩重量比的进一步提高。 对于价格相对便宜的家庭用小型跑步机，主要是根据市场的实际需求，在保证技术指标的前提下，尽量考虑设计的经济性和实用性。家庭用跑步机几乎都采用的是直流有刷调速系统。例如，国内某型号的跑步机，采用低价位的8位单片机AT89C2051为核心单元构成了直流有刷电机调速系统，电机采用脉宽调制方式进行调速，通过软件编程改变控制算法，增加了控制的灵活性，具有较高的性价比。 使用交流伺服驱动系统取代直流有刷调速系统是目前研究的一个重要方向。但是我们不用交流伺服电机驱动系统，故不做过多讨论。 目前无刷直流电动机调速系统在电动跑步机上的应用也是研究的一大热点。一方面，无刷直流电动机具有有刷直流电动机运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等优点;另方而，由于其采用电子换向装置取代了有刷直流电动机的机械换向结构，从而又具有交流电动机结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点。因此，采用无刷直流电动机调速系统较其它方案具有更高的性价比。而对于电动跑步机系统，由于其要求较大的起动转矩，所以，采用带位置传感器的PWM调速系统是性能较好的方案。对于其具体的实现方案主要有两种，一种是以无刷直流电机专用控制芯片为核心控制单元构成无刷电动机调速系统。最具代表性的是MOTOROLA公司生产的第二代无刷电机控制专用芯片MC33035，它集成了译码、PWM 生成、保护等无刷电机控制的诸多功能，组成的系统所需外围电路结构简单，运行可靠，可与同系列芯片MC33039配合构成速度闭环控制，具有较好的调速性能，其不足之处在于调速式单一，无法使用较为复杂的算法。另一种方案是采用高性能的微控制芯片对无刷电机进行控制，控制方式灵活，调速系统具有更高的性能。 系统控制系统主要有开环控制系统、闭环控制系统和复合控制系统。我们要做的控制系统因为有反馈，而复合控制较为复杂，所以选择闭环的控制系统。 同时对于系统控制器的选择，也决定着系统的控制方式，目前市场上常见的控制器是单片机和PLC，但是现在也有很多人选择用ARM作为系统的控制器。因此在直流电机的控制方式中主流的控制方式就是这三种。 对于这三种的控制方式，PLC可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能；但是PLC的价格要比单片机贵很多，在选择微处理器上，不仅要注重满足技术要求，

基于PLC的电梯控制系统——软件设计

摘要 随着现代经济和城市生活的发展，电梯成为人们日常生活必不可少的代步工具，电梯性能的好坏对人们生活的影响越来越显著。传统继电器电梯控制系统，由于继电器本身的机械和电磁惯性大，大大降低了电梯系统的可靠性和安全性。为了保证电梯运行既高效节能又安全可靠，必须改进电梯控制方式。根据顺序逻辑控制的需要发展起来的可编程控制器(PLC)，它是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。PLC 处理速度快，可靠性高，能够保证电梯正常、安全、可靠地运行。同时，由于电机交流变频调速技术的发展，电梯的拖动方式己由原来直流调速逐渐过渡到了变频调速，不仅能满足乘客的舒适感和保证平稳的精度，还可以降低能耗，节约能源，减小运行费用。本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中，并对此方法进行研究。 首先，分别阐述了电梯继电器控制和PLC控制的特点，突出讲述继电器电梯控制系统暴露的缺点以及PLC电梯控制系统所具有的优点，并对电梯的变频调速控制进行了介绍。其次，在阅读了大量国内外相关文件资料的基础上，对电梯技术和电梯设备的发展进行了综述。然后，介绍了变频器类型以及参数设计的相关知识;同时介绍了PLC选型原则以及PLC控制系统的设计思路;在此基础上，根据电梯系统自身的工作状态要求，进行电梯系统的PLC软件开发，通过软件开发的特点，结合PLC自身的控制规律，设计出可实现一定功能的PLC电梯控制系统。最后的模拟调试结果表明，基于PLC的变频调速电梯系统运行效率高，系统安全可靠性强，并且系统构造简单易于实现，满足了对电梯系统期望的要求。 关键词:电梯，可编程控制器，变频调速，旋转编码器

Abstract Along with the development of modern economy and city life, the elevator has become a essential walking tool for people in daily life, and the performance of elevators obviously influences people’s lives. The traditional elevator system based on relay largely decreases the reliability and security since the mechanical and electromagnetic inertia of relay is big In order to ensure the efficiency and reliable securities, the control method of elevator must be changed. The programmable logic controller(PLC),which develops based on sequence logical control, is digital operation electronic device specialized in the industrial application environment. PLC possesses fast process speed and high reliability. Therefore, PLC can be able to ensure the elevator run normally, securely and reliably. In addition. The drive method of elevators has replaced the DC velocity modulation with frequency control due to the development of AC frequency control of motors. The frequency control not only satisfies the comfort sense of passengers and ensures the stable precision, but also decreases the loss of power, saves resources and reduces expenses. The frequency control method based on PLC is applied to the elevator system and further researched. Firstly, the essay respectively presents the characteristics of the elevator system based on relay control and PLC control, specially formulates the defects exposed from relay control system and the advantages of PLC control system, introduces the frequency control of elevators. Secondly, based on reading many domestic and international relative literatures. The development of elevator techniques and elevator devices is overviewed. And then, the relative knowledge of frequency-converter is introduced; the principle of PLC model election and design scheme of PLC control system are introduced as well. On the basis of these, the PLC software of elevator system is developed according to the working states demands of the elevator. A elevator system based on PLC control is designed through combining the characteristics of software development and the rules of PLC control. Finally, the analog examination shows the elevator frequency control based on PLC possesses high operational efficiency and strong system security. The system structure is simple and easily realized, and satisfies the demands of the elevator system expected. Key words: Elevator, Programmable Logic Control(PLC), Frequency Conversion & Velocity Adjustment, Revolving Encoder

智能型电动跑步机驱动控制系统设计与实现

1 智能型电动跑步机系统硬件结构组成 智能型电动跑步机的结构组成如图1所示，我们可以看到， 其控制系统主要包括五部分，分别是单片机（SPCE500A型）、运动 心率的检测、跑步机的输入、跑步机的调速、语言输出/输入部 分。跑步机的硬件部分是智能型电动跑步机正常工作最基本的 部分。因此，在跑步机设计完成后，首先我们应该对硬件进行一 定调试，以便于及时地发现并解决问题。在最开始设计跑步机的 时候，我们对电路的某些性能及参数进行了选择，但是仅仅停留 在简单的理论上，设计过程中没有考虑到它的实际使用。为此， 需要单独测试性能和参数，以防诸多不确定因素造成的问题不 断积累。 图1 智能型电动跑步机系统硬件结构图 1.1 单片机SPCE500A SPCE500A是新一代16位的智能单片机（由凌阳科技股份有 限公司生产），这种单片机具有语音识别能力，内部有10位单通 道A/D转换器、10位双通道A/D转换器，32位并行I/O接口、 2个16位计数器、定时器、14个中断源、2K的静态的RAM，和 32K的快速ROM。该系统具有高集成度，小体积，强抗干扰能力等 优点。通常，控制系统的主芯片为这种类型的单片机，它不仅不 需要通过外部的ROM和RAM拓展，而且由于其内部具有D/A、A/ D这两种转换器，使得该系统的外围电路就显得更加简单。 1.2 智能型电动跑步机电机调速电路 PWM控制信号就是利用调制的技术对脉冲宽度进行调制从 而获得相应波形（该波形为控制系统中所需要）。因为SPCE500A 型号的单片机可以PWM输出，因此，使用前只需对输出占空比进 行适当调整，就能让跑步机控制、并调速。如下图2所示。 图2电机调速电路示意图 对于PWM信号，其主要通过TimeB，SPCE500A中断，在10B8 端口（B口）输出，再经过驱动、4N25光电耦合器输出，将信号加 在G极（IGBT端口）处，通过各种不同动作，控制智能型电动跑步 机电机的各种工作。 1.3 智能型电动跑步机心率检测电路 随着我国科学技术的不断发展，人们在使用跑步机时，希望 能够随时了解自己的心率，从而能够根据自己的心率调整相对 适宜的跑步的速度。所以，该系统在进行设计时特意加入了采集 心率的电路。人体的心率在不断地上升，当上升到了一定值的时 候，电机速度将自动降低。 2 音频输出 对于单片机SPCE500A中的音频输出和驱动方式，我们可以 选择不同方式，比如驱动方式有音调输出方式和语音输出方式、 音频输出有双通道DAC输出、单通道输出。 智能型电动跑步机驱动控制系统设计与实现 韩 颖1,王 鹏2 （1.四川旅游学院,成都,610100；2.成都工业学院,成都,611730） 摘要：跑步机是人们最欢迎的健身器材之一。本文主要以SPCE500A单片机为例介绍智能型电动跑步机驱动控制系统的设计 与实现。 关键词：体育锻炼；健身器材；智能型；电动跑步机 Intelligent treadmill drive control system design and implementation Han Ying1,Wang Peng2 (1.Sichuan Tourism University,Chengdu，610100;2.Chengdu Technological University,611730) Abstract：The treadmill is one of the most popular fitness equipment.This paper mainly introduces intelligent SPCE500A microcontroller, for example treadmill drive control system design and implementation. Keywords：Physical exercise;fitness equipment;intelligent;treadmill 四川省教育厅青年基金项目（编号：2006B091） 网络出版时间：2013-11-22 15:05

2019年电梯控制智能化系统设计方案.

2019年电梯控制智能化系统设计方案 目录 第一章概述 (2) 第二章系统需求分析 (3) 第三章系统设计目标及原则 (4) 3．1系统设计目标 (4) 3．2系统设计原则 (4) 第四章系统解决方案及技术描述 (5) 4．1系统概述 (5) 4．2系统基本功能及特点 (5) 4．3系统结构 (5) 第五章设备介绍 (7) 第六章工作原理 (8) 第七章系统设备清单及价格 (10) 第八章工程实施 (11) 第九章售后服务 (13) 第十章质量保证 (14)

第一章概述 1．概述： 物业管理公司或管理人员为了能对楼宇内各种人员的进出进行更有效、更安全的管理，有效的控制闲杂人员的进入，可以通过采用对电梯的合理控制实现这种功能需求。VD-TK800是专门用于楼宇的电梯控制和集成的电梯专用控制器。通过采用VD-TK800对电梯按键面板进行改造后，所有使用电梯的持卡人，都必须先经过系统管理员授权。使用电梯时，不同的人有不同的权限分配，每个进入电梯的人经过授权可以进入指定的区域或楼层，并且可以根据时间表进行授权管理。未经授权，无法进入管理区域的楼层，并对重要楼层进行时间段控制。控制器不管是脱机运行还是联机控制，都可记录大量的交易数据，使得电梯的所有人员 进出记录都有据可寻。 VD-TK800基于控制软件平台使用的一个控制模块，它与ACS2002门禁控制系统相互兼容，组成一个强大的保安系统网络，也可以独立使用来控制电梯。VD-TK800可在线运行，可以单机独立运行，即使关闭PC机，VD-TK800也可以正常使用，确保其稳定可靠的控制功 能，从而提高楼宇管理层次。 VD-TK800/E智能电梯控制器

智能电梯控制系统设计

湖南文理学院 课程设计报告 课程名称：自动化系统课程设计专业班级：自动化11班学号 学生姓名： 指导教师： 完成时间：2014年11月20日报告成绩：

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一、设计题目 智能电梯控制系统设计 二、设计要求 利用PLC与变频器实现电梯的变频调速控制，该电梯控制系统具有同时呼梯控制、各楼层单独呼梯控制、上升、下降运行控制、轿厢位置显示等功能，电梯至少五层以上。 三、电梯控制系统控制系统设计作用与目的 随着我国经济的高速发展，微电子技术、计算机技术和自动控制技术也得到了迅速发展，电梯也已成为人类现代生活中广泛使用的运输工具。随着人们对电梯运行的安全性、舒适性等要求的提高，电梯得到了快速发展，其拖动技术已经发展到了调频调压调速，其逻辑控制也由PLC代替原来的继电器控制。 可编程控制器（PLC）因为稳定可靠、结构简单、成本低廉、简单易学、功能强大和使用方便已经成为应用最广泛的通用工业控制装置，成为当代工业自动化的主要支柱之一。电梯控制要求接入设备使用简便，对应系统组态的编程简单，具有人性化的人机界面，配备应用程序库，加快编程和调试速度。通过PLC对程序设计，提高了电梯的控制水平，并改善了电梯的电梯运行的舒适感。本文争对以上优点，对电梯运行进行了改进，使其达到了比较理想的控制效果。 四、所用设备及软件 本设计除了需要计算机,实验设备THPFSL-1/2还会用到两款软件：作图软件Altim Desinger、编程软件GX-developer。简介如表1所示。 表1 软件简介

系统总体结构原理图 主控制器是整个电梯的核心。不但要保证整个系统的稳定运行，而且要在极短的时间内对系统所有的任务进行响应。 其任务包括：接收、处理电梯的各种状态，并做出相应的动作，控制电梯的总体运行，实施对电梯驱动部分的控制，包括抱闸的松放、门机的开关、变频器低、中、高速的给出等控制。接收轿厢控制器送来的内选信号，执行内选外呼指令，向轿厢控制器、呼梯控制器发送楼层指示信号，实施安全保护等。为了实现电梯状态监控的需要，主控制器还加入了基于LCD显示的电梯参数设置、监控系统。 程序流程图

PLC电梯控制系统的设计

河南工业职业技术学院 毕业设计 题目 PLC电梯控制系统的设计系院电气工程系 专业电气自动化 班级 05311 学生姓名林鹏翔 学号 26 指导教师史增芳

前言 随着电子技术的发展，当前数字电器系统的设计正朝着速度快、容量大、体积小、重量轻的方向发展。推动该潮流发展的引擎就是日趋进步和完善的PLC设计技术。目前数字系统的设计可以直接面向用户需求，根据系统的行为和功能的要求，自上而下的完成相应的描述、综合、优化、仿真与验证，直接生成器件。上述设计过程除了系统行为和功能描述以外，其余所有的设计几乎都可以用计算机来自动完成，也就说做到了电器设计自动化这样做可以大大的缩短系统的设计周期，以适应当今品种多、批量小的电子市场的需求。 电器设计自动化的关键技术之一是要求用形式化的方法来描述数字系统的硬件电路，即要用所谓的硬件语言来描述硬件电路。所谓硬件描述语言及相关的仿真、综合等技术的研究是当今电器设计自动化领域的一个重要课题。 PLC的设计和开发，已经有多种类型和款式。传统的PLC各有特点，它们适合在现场做手工测量，要完成远程测量并要对测量数据做进一步分析处理，传统PLC是无法完成的。然而基于PC 通信的PLC，既可以完成测量数据的传递，又可借助PC，做测量数据的处理。所以这种类型的PLC无论在功能和实际应用上，都具有传统PLC无法比拟的特点，这使得它的开发和应用具有良好的前景。

目录 1.前言 2.电梯控制基本概念 3.电梯控制的组成 4.电梯控制的移动 5.电梯PLC系统的模拟组态 6.货运电梯重量超载的控制 7.总结 8.参考文献

2. PLC电梯控制的基本概念 电梯控制系统可分为电力拖动系统和电气控制系统两个主要部分。电力拖动系统主要包括电梯垂直方向主拖动电路和轿箱开关电路。二者均采用易于控制的直流电动机作为拖动动力源。主拖动电路采用PWM调试方式，达到了无级调速的目的。而开关门电路上电机仅需一种速度进行运动。电气控制系统则由众多呼叫按钮、传感器、控制用继电器、指示灯、LED七段数码管和控制部分的核心器件（PLD）等组成。PLC集信号采集、信号输出及逻辑控制于一体，与电梯电力拖动系统一起实现了电梯控制的所有功能。 电梯控制系统原理框图如图1所示，主要由轿箱内指令电路、门厅呼叫电路、主拖动电机电路、开关门电路、档层显示电路、按钮记忆灯电路、楼层检测与平层检测传感器及PLC电路等组成的。 电梯控制系统的硬件结构如图2所示。包括按钮编码输入电路、楼层传感器检测电路、发光二极管记忆灯电路、PWM控制直流电机无线调速电路、轿箱开关电路、楼层显示电路及一些其他辅助电路等。为减少PLC输入输出点数，采用编码的方式将31个呼叫及指层按钮编码五位二进制码输入PLC PLC系统的其它设备 1 编程设备：编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。 2 人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。 3 输入输出设备：用于永久性地存储用户数据，如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。