摘 要课题以单片机为核心技术，完成了一款智能电梯控制系统设计。选用AT89C51为核心部件，通过对RFID模块、步进电机等模块电路的设计，结合软件编程，实现了一个能够实现身份识别、权限分类管理等功能的智能电梯控制系统。经过仿真测试验证，本系统除了能够按照设定权限实现乘客的上下行运载功能外，还具有成本低，安全保障性能高的优势，具有一定的实用价值。
Key words: intelligent elevator; RFID technology; AT89C51 MCU；Identity recognition目录
一、 引言 1
（一） 智能电梯的发展背景 1
（二） 智能电梯的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案选择及元器件介绍 3
（一） 控制器的选取 3
（二） AT89C51控制芯片简介 3
（三） RC522型射频身份识别模块介绍 4
（四） 步进电机简介 5
（五） LCD1602液晶显示器介绍 6
三、 硬件系统设计 8
（一） 系统原理框图设计 8
（二） AT89C51单片机最小系统设计 8
（三） RC522型射频身份识别模块电路设计 9
（四） 步进电机及其驱动器电路设计 10
（五） 液晶显示器电路设计 11
（六） 按键电路 11
（七） LED指示灯电路设计 12
四、 软件系统设计 13
（一） 软件工作流程设计 13
（二） RC522型射频身份识别模块工作流程图 14
（三） 步进电机工作流程图设计 15
（四） 液晶显示器工作流程设计 16
五、 仿真测试 18
（一） 仿真环境简介 18
（二） 功能仿真测试 19
总 结 25
参考文献 26
致 谢 27
附录一 原理图 28
附录二 元件列表 29
附录三 源程序 30

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一、引言
智能电梯的发展背景
电梯是一种依靠电力运行的垂直升降机，最早的功能仅仅是简单地运行于规定的楼层之间，用于载人或者载物。
随着近些年32位微处理器的技术与日成熟，智能电梯已逐渐应用于日常生活中。指纹识别、语言识别、面部表情识别等智能功能都能够在智能电梯控制系统中得到实现，这种高技术的智能技术使得智能电梯的防盗、防破坏能力更加完善，同时在报警功能上也不单单只是由蜂鸣器发出报警声音，能够自动连入报警网络，记录不法分子身份信息，自动拨打110等报警措施已经司空见惯。
课题在对智能电梯进行了大量的调研和对比后，了解到目前市面上相关产品处于刚刚起步阶段，无论是在硬件还是软件上都存在着很多的不足之处，高智能的电梯控制系统还不能够实现普及。因此本文将以大学期间所学的专业知识结合课外学习经验作为基础，选用高性价比器件，设计一款智能电梯，突破目前市面上相关产品所存在的普遍弊端，降低智能电梯的总体设计成本，正确取代市场上相当大一部分智能电梯产品。
智能电梯的国内外发展现状
根据前不久的一份智能电梯行业前景研究报告显示，目前智能电梯已经渗透到了人们生产生活的各个角落，各种不同智能程度的智能电梯影响着人们的日常生活，对于智能电梯的研究和开发现状，国内外都已经达到了一个很高的境地。
国外由于对智能电梯控制系统的研发起始时间更早，因此在智能方面，国外做的更加突出，目前能够实现的功能包括指纹识别、人声识别、面部识别、手机刷卡系统、远程监控系统等。
国内目前使用最为广泛的是IC信息卡识别和指纹识别等技术对乘梯者的身份进行判别，从而实现电梯授权启动运行。
本文主要研究内容
考虑到资料丰富度和成本因素，结合预期的设计目标，本课题拟采用AT89C51单片机.实现智能电梯系统的设计，下列各项为本课题所要实现的功能技术指标：
1、共设置4层楼层，通过步进电机的拖动实现电梯的上下；
2、具有显示功能，显示系统工作中的一些参数，如楼层、电梯运行状态等。
3、对电梯乘客具有射频身份识别功能，只有刷取IC卡信息后，如果信息合法那么乘客将可以前往目标楼层；
4、电梯发生故障时进入维修状态。
方案选择及元器件介绍
控制器的选取
本文考虑到了上一章对控制系统所设定的功能指标，最终从众多类型的控制器中选择出了两款，分别为熟知的高性价比单片机STC89C51和进入市场不久的新型高性能单片机STM32。这两款单片机无论在开发资料普及度还是成熟度上，都已经达到了很高的程度，如果选择其中一个用于本文所设计的系统中，能够大大提高控制系统的稳定度、性价比以及各项功能指标参数，由于这两款芯片同属于单片机范畴，因此相似点较多，下面对这两款单片机进行各项性能对比，从而最终选择出更适合的一个来作为本文所设计系统的核心控制器。具体对比如下表11所示：
表11 单片机STC89C51和单片机STM32特性对比表
序号
控制器
电流
容量
集成功能模块
管脚
成本
1
单片机STC89C51
+5V直流电压
4k字节和512字节
两个定时器、两个外部中断和一个UART模块
32个
市场均价3元一片，配合其他开发设备，总价不多于10元
2
单片机STM32
+3.3V直流电压
1M字节和96K字节
两个定时器、两个外部中断和一个UART模块，ADC、DAC、DMA等一些高端功能模块
上百个
市场均价为20元一片，配合昂贵的仿真器等设备，需要上百元的成本
综合上面对两款单片机的对比和分析，可以发现很难选择出其中一个，但是考虑到本次毕业设计的成本来看，STC89C51单片机更加适合；另外对于STC89C51单片机的内部架构更加熟悉，对于STM架构是有些陌生的，因此最终选择STC89C51单片机来担任本次毕业设计的核心控制器件。

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