畢業設計說明書題目：微型電梯模型的設計產品設計工藝設計方案設計√類型：學生姓名：________________________________學號：_______________________________學院：_______電子信息工程學院_________________________專業：_____物聯網應用技術___________________________班級：______________________________學校指導教師：________________________2015年4月15日摘要電梯是現代樓宇中必不可少的載人工具，隨著現在我國現代化的高速發展，樓宇建造的高速發展，必定是向空間發展、智能化方向發展，而電梯則是必不可少的一個載體，現在的電梯都是層樓繼電器控制，有時會有一些不方便，我們希望以紅外壁障傳感器來感應樓層和乘客的位置，使未來的電梯向智能化發展。目錄1.微型電梯模型的設計的背景與意義現在我國經濟的高速發展，各地區城市化的逐步擴大，都市人的生活水平、物質需求也是越來越高，住房也是向著大面積發展，因此向空間發展成了現在建房的方向；因此電梯在現在樓宇中顯得愈發重要，現在的電梯大多是通過層樓繼電器來控制電梯的樓層,我們所設計的電梯是用紅外感應來進行樓層控制和載人，讓電梯更具智能化。2.智能電梯系統2.1智能電梯功能三層智能電梯在通電后，首先布置在一樓、二樓的紅外壁障感應傳感器會檢測電梯的位置，然后根據檢測把電梯停到默認樓層。我們通過3個按鍵來控制3個樓層，以及通過LED燈顯示樓層位置。當我們按下一個按鍵時，把數據傳遞給arduino主控板，同時紅外傳感器檢測位置，把信號也傳入arduino主控板，然后進行數據對比，如果一致，電梯停止，當不一致時，根據二個數據的對比，把需要正或者反的信號傳遞給舵機，同時紅外傳感繼續檢測，當電梯位置使按鍵信號與紅外信號一致時電梯停止運行。2.2智能電梯系統設計2.2.1電梯設計流程圖按鍵按鍵舵機2個紅外壁障傳感器ArduinoUno舵機2個紅外壁障傳感器ArduinoUnoLED燈LED燈2.2.2電梯電路設計原理圖2.2.3材料清單元件型號數量（個/份）價格（元）Arduino板Arduinouno128紅外壁障傳感器主動反射型29舵機DS04-NFC130按鍵、LED輕觸開關/二極管4/30.5定滑輪30414.5電梯模型材料荷木棒、木片、木板1183.智能電梯硬件部分3.1arduino主控模塊我們主控模塊采用的arduinounor3，其MCU為ATmega328，工作電壓5V，輸入電壓7-12V，IO數量14，模擬輸入IO個數6，PWM為6；我們這次用到了數字IO2、3、4、5、6、7、9以及模擬IOA0、A1。3.2紅外感應模塊選型紅外探測器按其工作模式可大致分為主動式與被動式。選型一．主動式紅外探測器自帶紅外光源，通過對光源的遮擋、反射、折射等光學手段可以完成對被探測物體位置的判別。選型二．被動式紅外探測器本身沒有光源，通過接受被探測物體的特征光譜輻射來測量被探測物的位置、溫度或進行紅外成像。主動式被動式當然為了更實時的檢測電梯，我們采用的是選型一，主動式。3.3舵機模塊舵機模塊是我們通過其正反轉來控制電梯的上下的，那么我們到底是選擇360度舵機還是180度舵機呢？360度舵機就是一個普通的直流電機+一個電機驅動板的組合，所以它只能連續旋轉，不能定位，也沒法知道它的角度和圈數（除非自己在舵機外面加裝其它傳感器）。180度舵機是PWM控制它的旋轉角度，500-2500us的PWM對應控制180度舵機的0-180度，是一一對應的，一個PWM值對應舵機的一個角度。180度舵機360度舵機型號SG90型號MG946R尺寸21.5mmX11.8mmX22.7mm尺寸40.7*19.7*42.9mm扭矩1.2-1.4kg/cm(4.8V)扭矩10.5kg/cm(4.8V),13kg/cm(6V）工作電壓4.8V-6V工作電壓4.8-7.2V無負載速度0.12sec/60degree(4.8V)無負載速度0.20sec/60degree(4.8v)0.17sec/60degree(6.0v)本次我們的設計由于沒有使用PWM控制舵機的角度，只用到調速和控制轉向；為了讓電梯有更強大的牽拉功能，我們選用的是360度舵機。180度舵機360度舵機3.4按鍵LED模塊我們使用按鍵來控制電梯的位置，并通過LED顯示出來；arduino板通過按鍵的輸入信號同紅外壁障的輸入信號進行匹配，當信號一致時，證明電梯在對應的樓層，并且LED顯示相應的樓層。我們采用的是四腳輕觸開關和二極管。調試程序源代碼voidsetup(){myservo.attach(9);Serial.begin(9600);pinMode(A0,INPUT);pinMode(A1,INPUT);pinMode(button1,INPUT);pinMode(button2,INPUT);pinMode(button3,INPUT);pinMode(ledPin4,OUTPUT);pinMode(ledPin5,OUTPUT);pinMode(ledPin6,OUTPUT);}intSearch(){intlevel;if(digitalRead(Sensor_1)==0)level=1;if(digitalRead(Sensor_2)==0)level=2;if(digitalRead(Sensor_1)==1&&digitalRead(Sensor_2)==1)level=3;if(digitalRead(Sensor_1)==0&&digitalRead(Sensor_2)==0)level=0;return(level);}int

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}voidloop(){intkey,level;myservo.write(91);delay(10);level=Search();key=KeyScan();if(level!=key&&key!=0&&level!=0){if(level==3){if(key==2){while(1){myservo.write(posDown);if(Search()==2){myservo.write(91);break;}}}if(key==1){while(1){myservo.write(posDown);if(Search()==1){myservo.write(91);break;}}}}if(level==2){if(key==3){while(1){myservo.write(posUp);delay(3000);myservo.write(91);break;}}if(key==1){while(1){myservo.write(posDown);if(Search()==1){myservo.write(91);break;}}}}if(level==1){if(key==2){while(1){myservo.write(posUp);if(Search()==2){myservo.write(91);break;}}}if(key==3){while(1){myservo.write(posUp);if(Search()==2){myservo.write(posUp);delay(4000);break;}}}}}}4.結論我們這次的設計是讓按鍵和紅外傳感器通過arduino驅動板控制舵機的系統。它可以實現電梯的勻速上下運行和精準感應位置，這次的設計理念就是功能明確、操作方便，以精簡的程序和硬件實現電梯功能；在這個過程中，作品的設計、硬件的選擇、程序的調試、以及成品的包裝每一部分我都經歷了從不會到會的過程，在完成這個設計作品時，真是有很大的滿足感和收獲感。因為這是一個綜合的設計作品，我們在最開始的分工到逐步的合作，我們一起攻關，從我們自己的知識到課本，再到網絡論壇，再到請教老師，我們一起學到了許多知識，最終完成了這個設計作品。致謝