電梯控制的設計實驗
時間：2025-04-21 02:01:00 點擊次數(shù)：
中人教儀廠 電梯控制的設計
一、實驗目的
1、 理解電梯時序電子回路的完成。
2、 掌控把握用FPGA完成電梯模型的方法。
3、 體驗FPGA的多用途性。
二、實驗原理
本實驗是用FPGA來完成一個三層樓的電梯模型，并運用點陣顯露電梯當前所在樓層。點陣顯露與七段碼顯露原理相同，也是經(jīng)過掃描來顯露。下面主要講一下電梯完成過程中的幾個主要部分。
樓層到樓層之間的間隔：用計數(shù)器來完成。
開門與關門之間的間隔：用計數(shù)器來完成。
電梯向上還是向下：如果現(xiàn)在電梯在1樓，肯定以后向上走；如果現(xiàn)在在三樓，那么以后肯定向下；如果現(xiàn)在電梯在2樓，如果現(xiàn)在電梯向下開，而且1樓有人按鍵，那么不管三樓有沒有人按鈕，則先到1樓；如果現(xiàn)在電梯向上開，而且3樓有人按鈕，則不管1樓有沒有人呼叫，一直開到3樓；如果電梯現(xiàn)在在2樓，而且處于向下開到狀態(tài)，但是1樓沒有按鈕，那么如果這個時候要是3樓有人呼叫，就向上開，反之，則向下開。
至于顯露部分，則只按照當前電梯所在的位置來確定，與電梯的運行方向無關。
三、實驗內容
實驗需要完成的任務是編寫VHDL代碼來模仿現(xiàn)實中的三層電梯作業(yè)。在點陣上顯露電梯所在的樓層，當其它樓層有上或下的請求信號時，表示該樓層上或下的綠色或黃色指示燈亮，電梯開始上或下運行，當?shù)竭_該樓層時，表示該樓層上或下的綠色或黃色指示燈滅，表示到達該樓層的紅色指示燈亮，點陣顯露樓層數(shù)，紅色指示燈滅。
四、實驗步驟
1、打開QUARTUSII系統(tǒng)，新建一個工程。
2、建完工程之后，再新建一個VHDL File，打開VHDL編輯器對話框。
3、按照實驗原理和自己的想法，在VHDL編輯窗口編寫VHDL程序，用戶可參照光盤中提供的示例程序。
4、編寫完VHDL程序后，存檔起來。方法同實驗一。
5、對自己編寫的VHDL程序實行編譯并擬真，對程序的錯誤實行修改，直到完全經(jīng)過編譯和擬真。
6、編譯擬真無誤后，按照用戶自己的要求實行管腳分配。分配完成后，再實行全編譯一次，以使管腳分配生效。
7、按照實驗內容用實驗實驗連接線將上面管腳分配的FPGA管腳與對應的模型塊連接起來。
如果是調用的本書提供的VHDL代碼，則實驗連線如下：
Clk：FPGA作業(yè)所需時鐘信號，寫入為750Hz左右時鐘。
k1、k2u、k2d、k3：分別接電梯模型的1KU、2KU、2KD和3KD。
d1、d2u、d2d、d3：分別接電梯模型的1U、2U、2D和3D。
door1、door2、door3：分別與電梯模型塊的1DOOR、2DOOR和3DOOR相連。
8、用下載電纜經(jīng)過JTAG口將對應的sof文件載入到FPGA中。查看實驗成果是否與自己的編程思想一致。
五、實驗成果與現(xiàn)象
以設計的參考示例為例，當設計文件載入到目標器件后，按下三層電梯模型塊相對應的按鍵，則模仿電梯相對指示的燈會跟據(jù)到達不一樣樓層實行顯露，到達樓層會在數(shù)碼管上顯露。
六、實驗報告
1、 仔細解析該實驗程序，理解FPGA是如何來控制電梯的。
2、 仔細解析該實驗程序，理解點陣顯露的作業(yè)原理。
3、 可以編寫一個點陣的驅動程序來控制點陣，如經(jīng)過按鍵來控制其中的一個亮點按要求的方向動作；或者設計一個點陣按一定的規(guī)律顯露的舞臺燈光設計程序。
常見問題：
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