Componenti:
* 8051 MicroController: Il cuore del sistema. Sceglierai una variante in base alla dimensione della memoria, ai pin I/O e alle funzionalità.
* Driver del motore: Per controllare il motore CC responsabile del movimento dell'ascensore. Questo potrebbe essere un driver del motore H-ponte IC.
* Motore: Un motore a CC con coppia adeguata per l'ascensore.
* Sensori:
* Interruttori di limite: Per rilevare i pavimenti in alto e in basso, prevenendo il superamento.
* Sensori del pavimento: Per rilevare quando l'ascensore si trova a un pavimento specifico. Questi potrebbero essere semplici interruttori meccanici o sensori ottici più avanzati.
* Sensori delle porte: Per rilevare quando le porte dell'ascensore sono aperte o chiuse.
* Pulsanti: Per la selezione dei pavimenti desiderati (sia all'interno che all'esterno dell'ascensore).
* Indicatori a LED: Per visualizzare il pavimento attuale, lo stato della porta e la direzione potenzialmente dell'ascensore.
* Altre periferiche: Può includere display, pulsanti di emergenza e altre funzionalità di sicurezza.
Design del circuito:
1. Programmazione di microcontroller: L'8051 sarà responsabile di:
* Selezione del pavimento: Leggere l'input dai pulsanti del pavimento e conservare il pavimento desiderato.
* Controllo del motore: Invio di segnali al driver del motore per spostare l'ascensore su o giù.
* Rilevamento del pavimento: Leggere i dati dai sensori del pavimento per determinare il pavimento attuale.
* Controllo delle porte: Controllo dell'apertura e chiusura delle porte dell'ascensore in base all'arrivo del pavimento e alle richieste dell'utente.
* Meccanismi di sicurezza: Implementazione di arresti di emergenza, protezione eccessiva e altre funzionalità di sicurezza.
2. Circuito di interfaccia:
* Ingresso pulsante: Progetta un semplice circuito per i segnali di lettura dai pulsanti del pavimento, potenzialmente usando resistori pull-up.
* Input del sensore: Configurare i pin I/O per leggere i dati da interruttori di limite, sensori del pavimento e sensori delle porte.
* Interfaccia del driver del motore: Interfaccia il driver del motore al microcontrollore utilizzando segnali di controllo appropriati.
* Output a LED: Controllare i LED per indicare il pavimento, lo stato della porta e altre informazioni.
Software (Assembly/C Code):
* Inizializzazione: Imposta i pin I/O, configurare i timer e inizializzare le variabili.
* Selezione del pavimento: Leggi gli ingressi dei pulsanti e memorizza il pavimento desiderato.
* Controllo del motore: In base al pavimento desiderato, genera segnali di controllo appropriati per il driver del motore.
* Rilevamento del pavimento: Monitorare i sensori del pavimento e aggiornare la variabile del pavimento corrente.
* Controllo delle porte: Controllare l'apertura e la chiusura delle porte in base all'arrivo del pavimento e alle richieste dell'utente.
* Logica di sicurezza: Implementare funzionalità di sicurezza come protezione eccessiva, arresti di emergenza e gestione degli interruttori.
Codice di esempio (semplificato):
`` `c
#include
// Definisci pin i/o
sbit upButton =p1^0; // Esempio:input del pulsante UP
sbit downButton =p1^1; // Esempio:input del pulsante giù
// ... altri perni del driver per sensori e motori
void main (void) {
// Inizializza pin I/O, timer, ecc.
// ...
while (1) {
// Leggi gli ingressi dei pulsanti
if (upButton ==0) {
// Sposta l'elevatore verso l'alto
// ...
} else if (downButton ==0) {
// Sposta verso il basso
// ...
}
// Leggi i sensori del pavimento e aggiorna il pavimento corrente
// ...
// Controlla le richieste di apertura/chiusura della porta
// ...
// Implementa la logica di sicurezza
// ...
}
}
`` `
Sfide:
* Controllo del motore: La velocità precisa e il controllo della posizione del motore sono essenziali per un'esperienza ascensore liscia. Potrebbe essere necessario implementare il controllo PID (proporzionale-integrale-derivato) per un controllo motorio accurato.
* Sicurezza: La sicurezza dell'ascensore è fondamentale. Implementare solide misure di sicurezza come protezione eccessiva, arresti di emergenza e ridondanza del sensore affidabile.
* Complessità: Costruire un sistema completo di ascensore con tutte le funzionalità di sicurezza necessarie e il funzionamento regolare può essere piuttosto complesso.
Consigli:
* Inizia semplice: Inizia con un prototipo di base per comprendere i principi coinvolti.
* Usa un driver del motore: Utilizzare un driver del motore dedicato per semplificare il controllo del motore.
* Concentrati sulla sicurezza: Implementare misure di sicurezza approfondite dall'inizio.
* iterazione e test: Testa accuratamente il tuo design con vari scenari e regola se necessario.
alternative all'8051:
Mentre l'8051 è capace, considera l'uso di microcontrollori più moderni come i microcontrollori a base di Arduino o a base di braccio, come offrono:
* Altri pin i/o: Maggiore flessibilità per il collegamento delle periferiche.
* Elaborazione più veloce: Prestazioni migliorate per compiti di controllo complessi.
* Programmazione più semplice: Una gamma più ampia di linguaggi di programmazione e strumenti di sviluppo.
Questo approccio consente di sviluppare un sistema di controllo dell'ascensore robusto e affidabile. Ricorda di dare la priorità alla sicurezza, alla precisione e all'esperienza intuitiva durante il processo di progettazione.
