單片機智能電梯系統設計研究

時間:2022-09-21 14:43:53

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單片機智能電梯系統設計研究

摘要:設計了基于單片機智能電梯系統,其硬(ying)件主要由STC89C52單片機(ji)及步(bu)進電(dian)(dian)(dian)機(ji)模(mo)(mo)塊、按鍵模(mo)(mo)塊、語(yu)音(yin)控制模(mo)(mo)塊、顯示(shi)電(dian)(dian)(dian)路模(mo)(mo)塊等組成。以(yi)單片機(ji)為核心,利用(yong)其語(yu)音(yin)識別功(gong)能(neng),用(yong)語(yu)音(yin)控制代替人(ren)工按鍵,實(shi)(shi)(shi)現電(dian)(dian)(dian)梯的(de)上下運(yun)行。此系統克(ke)服了傳統電(dian)(dian)(dian)梯按鍵的(de)局限(xian)性,實(shi)(shi)(shi)現無接觸(chu)式(shi)控制電(dian)(dian)(dian)梯運(yun)行,提(ti)(ti)高了自動(dong)化和智能(neng)化水平,為改變今(jin)后(hou)電(dian)(dian)(dian)梯的(de)發展方向做了有(you)力(li)嘗試(shi)。在疫情(qing)期(qi)間,可以(yi)實(shi)(shi)(shi)現減少接觸(chu),防止病毒(du)傳播;同(tong)時(shi)也為視力(li)障(zhang)礙人(ren)士、老(lao)年人(ren)等提(ti)(ti)供了便利。

關鍵詞:STC89C52;語音控(kong)制;按鍵控(kong)制;無接(jie)觸(chu)式;智能(neng)電(dian)梯(ti);自動化(hua)

隨著人(ren)(ren)(ren)們(men)生活質量的(de)不斷提高,高樓大(da)廈成(cheng)為了主要的(de)住宅(zhai)和(he)(he)辦公(gong)場所。電(dian)(dian)(dian)梯(ti)便成(cheng)了人(ren)(ren)(ren)們(men)生活中不可缺少的(de)一部(bu)分,也給(gei)人(ren)(ren)(ren)們(men)的(de)生活和(he)(he)工作帶來了便利。但在(zai)疫(yi)情爆發之時,防(fang)止(zhi)病毒(du)的(de)傳播(bo)成(cheng)為了疫(yi)情防(fang)控(kong)的(de)首要工作。因此,在(zai)乘坐電(dian)(dian)(dian)梯(ti)時,人(ren)(ren)(ren)們(men)越來越注(zhu)重與電(dian)(dian)(dian)梯(ti)減少接觸(chu)[1-7]。為此,本文設計(ji)了基(ji)于單(dan)片(pian)機(ji)的(de)智能電(dian)(dian)(dian)梯(ti)系統,以(yi)單(dan)片(pian)機(ji)為核(he)心,利用其語(yu)音識別(bie)功能,用語(yu)音控(kong)制代替(ti)人(ren)(ren)(ren)工按(an)鍵(jian),實現電(dian)(dian)(dian)梯(ti)的(de)上下運行(xing),克服了傳統電(dian)(dian)(dian)梯(ti)按(an)鍵(jian)的(de)局限(xian)性,實現無(wu)接觸(chu)式控(kong)制電(dian)(dian)(dian)梯(ti)運行(xing)。

1系統整體組成

基(ji)于(yu)單片(pian)機的(de)(de)(de)智(zhi)能電(dian)梯系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)核心處理(li)器為STC89C52單片(pian)機,系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)語音信號(hao)處理(li)器采用LD3320語音[8-12]控(kong)制(zhi)芯片(pian),語音控(kong)制(zhi)芯片(pian)是將聲音轉化為電(dian)信號(hao)的(de)(de)(de)裝置。系(xi)統(tong)通過(guo)語音控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)咪頭采集語音信號(hao)并進行輸出,電(dian)梯的(de)(de)(de)上下運行是利用四相五線步進電(dian)機28BYJ-48控(kong)制(zhi),在OLED屏(ping)顯示(shi)模塊(kuai)顯示(shi)電(dian)梯的(de)(de)(de)層(ceng)數(shu),通過(guo)按(an)鍵實現信號(hao)的(de)(de)(de)輸入,把(ba)蜂鳴器作為報警模塊(kuai)。總體結構框圖(tu)如圖(tu)1所示(shi)。

2控制芯片及主要硬件電路設計

系(xi)(xi)統采用(yong)(yong)(yong)(yong)的是STC89C52單片(pian)機(ji)[13-15],用(yong)(yong)(yong)(yong)戶應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)程(cheng)序空(kong)間為8KB;片(pian)上(shang)集成512B的RAM;采用(yong)(yong)(yong)(yong)ISP(在系(xi)(xi)統可(ke)編(bian)程(cheng))/IAP(在應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)可(ke)編(bian)程(cheng)),無須(xu)專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)編(bian)程(cheng)器(qi)和專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)(yong)仿真器(qi);可(ke)通(tong)(tong)過總線擴(kuo)展應(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)時不用(yong)(yong)(yong)(yong)增(zeng)加(jia)上(shang)拉(la)電(dian)阻,作(zuo)為I/O口(kou)用(yong)(yong)(yong)(yong)時需要加(jia)上(shang)拉(la)電(dian)阻。圖(tu)1整體(ti)系(xi)(xi)統框圖(tu)智能電(dian)梯(ti)報警電(dian)路(lu)設計采用(yong)(yong)(yong)(yong)OLED顯(xian)示(shi)(shi)屏和蜂鳴器(qi)兩個元器(qi)件。OLED顯(xian)示(shi)(shi)屏顯(xian)示(shi)(shi)電(dian)梯(ti)停靠層數。通(tong)(tong)過蜂鳴器(qi)與獨立按鍵連接(jie),當報警按鍵被(bei)按下時,核心處理器(qi)收到(dao)指令(ling),蜂鳴器(qi)響,顯(xian)示(shi)(shi)屏顯(xian)示(shi)(shi)電(dian)梯(ti)所在樓(lou)層。LD3320是非特定人的語音識別芯(xin)片(pian),最多可(ke)以識別50條預先(xian)內置的指令(ling),分為三個模(mo)式:(1)普通(tong)(tong)模(mo)式:直接(jie)說話(hua),模(mo)塊直接(jie)識別;(2)按鍵模(mo)式:按鍵觸(chu)發開始ASR進(jin)程(cheng);(3)口(kou)令(ling)模(mo)式:需要一級(ji)喚醒詞。本系(xi)(xi)統采用(yong)(yong)(yong)(yong)口(kou)令(ling)模(mo)式,避免嘈雜環境(jing)下誤動作(zuo)。

3軟件設計

基(ji)于單片機的(de)智能電(dian)梯(ti)控制系統由(you)語音控制、OLED屏幕顯示(shi)、按鍵(jian)輸入、電(dian)機控制和(he)應(ying)急(ji)報警等模塊組(zu)成。在電(dian)梯(ti)運(yun)行(xing)時控制過程中的(de)信(xin)號(hao)輸入分(fen)為語音信(xin)號(hao)輸入和(he)按鍵(jian)控制輸入兩部分(fen)。電(dian)梯(ti)內、外的(de)軟(ruan)件流程如圖2所示(shi)。首先進(jin)行(xing)系統初始(shi)化;然后根(gen)據按鍵(jian)或語音指(zhi)令判斷(duan)R值(R=目(mu)標樓層-當前樓層),根(gen)據R值驅(qu)動電(dian)機正轉(zhuan)(zhuan)、反(fan)轉(zhuan)(zhuan)或不(bu)轉(zhuan)(zhuan);最終實現電(dian)梯(ti)的(de)運(yun)行(xing)。

4結語

本文設計的基于單片機的智能電梯系統,其硬件主要由基于單片機的智能電梯系統的設計與研究汪鑫,于浩,張雨婷,成龍,汪青(安徽新(xin)華學院(yuan)智能(neng)(neng)制(zhi)(zhi)(zhi)造學院(yuan),安徽合肥230088)摘要:設計了基(ji)于單(dan)片機的(de)智能(neng)(neng)電(dian)(dian)梯(ti)系統(tong),其(qi)硬件主要由STC89C52單(dan)片機及步進電(dian)(dian)機模(mo)塊、按(an)鍵模(mo)塊、語音(yin)控制(zhi)(zhi)(zhi)模(mo)塊、顯示(shi)電(dian)(dian)路(lu)模(mo)塊等(deng)組成。以單(dan)片機為(wei)核心(xin),利(li)用(yong)(yong)其(qi)語音(yin)識別功能(neng)(neng),用(yong)(yong)語音(yin)控制(zhi)(zhi)(zhi)代(dai)替人工按(an)鍵,實現(xian)電(dian)(dian)梯(ti)的(de)上下運行(xing)。此系統(tong)克服了傳統(tong)電(dian)(dian)梯(ti)按(an)鍵的(de)局(ju)限性,實現(xian)無接觸式控制(zhi)(zhi)(zhi)電(dian)(dian)梯(ti)運行(xing),提(ti)高了自動化和(he)智能(neng)(neng)化水平,為(wei)改變今后電(dian)(dian)梯(ti)的(de)發展方(fang)向(xiang)做(zuo)了有力(li)嘗試。在(zai)疫情期間,可以實現(xian)減少接觸,防(fang)止病毒傳播;同時也為(wei)視力(li)障礙人士、老年人等(deng)提(ti)供了便(bian)利(li)。

作(zuo)者:汪(wang)鑫 于浩 張雨(yu)婷 成龍 汪(wang)青 單位:安徽新華(hua)學院 智能制(zhi)造學院