پایان نامه طراحی سیستم کنترل آسانسور

تعداد صفحات: ۸۵ | قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                                                                       صفحه

مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..۱

فصل یکم – آسانسور چیست؟………………………………………………………………………………………………………………………………….۲

۱-۱-تاریخچه صنعت آسانسور در جهان…………………………………………………………………………………………………………………….۲

۱-۱-۱-آسانسورهای امروزی…………………………………………………………………………………………………………………………………..۴

۱-۱-۱-۱-آسانسورهای کششی………………………………………………………………………………………………………………………………..۴

۱-۱-۱-۲-آسانسورهای هیدرولیک…………………………………………………………………………………………………………………………..۶

۱-۲-انواع آسانسور………………………………………………………………………………………………………………………………………………..۸

۱-۳-آسانسورهای گروهی………………………………………………………………………………………………………………………………………۹

۱-۳-۱-سیستم دوپلکس………………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۰

۱-۳-۲-تحلیل ترافیک و انتخاب آسانسور………………………………………………………………………………………………………………..۱۲

فصل دوم- مشخصات فنی آسانسور…………………………………………………………………………………………………………………………۱۶

۱-۲-عملکرد تابلوی میکروپروسسوری…………………………………………………………………………………………………………………….۱۹

۲-۱-۱-خصوصیات فنی تابلو…………………………………………………………………………………………………………………………………۲۱

۲-۱-۱-۱-ویژگیهای عمومی تابلو………………………………………………………………………………………………………………………….۲۱

۲-۱-۱-۲-ورودیهای تابلو……………………………………………………………………………………………………………………………………..۲۲

۲-۱-۱-۳-خروجیهای تابلو……………………………………………………………………………………………………………………………………۲۲

۲-۲-انواع سرویس دهی کابین……………………………………………………………………………………………………………………………….۲۳

۲-۲-۱-کلکتیو آپ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..۲۳

۲-۲-۲-کلکتیو دان………………………………………………………………………………………………………………………………………………۲۳

۲-۲-۳-فول کلکتیو……………………………………………………………………………………………………………………………………………..۲۴

۲-۲-۴-کلکتیو سلکتیو………………………………………………………………………………………………………………………………………….۲۴

۲-۲-۵-پوش باتن………………………………………………………………………………………………………………………………………………..۲۴

۲-۳-سیستم حرکتی آسانسور…………………………………………………………………………………………………………………………………۲۵

۲-۳-۱-الکتروموتورهای آسنکرون…………………………………………………………………………………………………………………………۲۵

۲-۳-۱-۱-ساختمان موتور سه فاز……………………………………………………………………………………………………………………………۲۶

۲-۳-۲-موتورهای سنکرون آهنربای دائم…………………………………………………………………………………………………………………۲۷

۲-۳-۳-سیستم کنترل سرعت vvvf…………………………………………………………………………………………………………………………29

۲-۳-۳-۱-یک درایو کنترل سرعت vvvfچیست؟…………………………………………………………………………………………………….۳۰

۲-۳-۳-۲-بررسی منحنی حرکت………………………………………………………………………………………………………………………….۳۱

۲-۳-۳-۳-آشنایی بیشتر با اصطلاحات رایج در درایوها………………………………………………………………………………………………۳۵

۲-۳-۳-۴-ویژگی تابلو فرمان مجهز به درایو vvvf…………………………………………………………………………………………………….35

۲-۴-تعیین موقعیت کابین………………………………………………………………………………………………………………………………………۳۷

۲-۵-مدار سری استپ…………………………………………………………………………………………………………………………………………..۴۰

فصل سوم-پیاده سازی سخت افزاری پروژه………………………………………………………………………………………………………………۴۱

۳-۱-هدف پروژه…………………………………………………………………………………………………………………………………………………۴۱

۳-۱-۱-ورودیها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………..۴۲

۳-۱-۲-خروجیها…………………………………………………………………………………………………………………………………………………۴۲

۳-۲-قطعات سخت افزاری…………………………………………………………………………………………………………………………………….۴۲

۳-۳-پیاده سازی پروژه………………………………………………………………………………………………………………………………………….۴۳

۳-۳-۱-نحوه اتصال ورودیها به میکرو…………………………………………………………………………………………………………………….۴۳

۳-۳-۱-۱-شاسیهای احضار طبقات خارج وداخل کابین………………………………………………………………………………………………۴۳

۳-۳-۱-۲-میکرو سوئیچهای سنسور طبقات………………………………………………………………………………………………………………۴۴

۳-۳-۱-۳-انتخاب منطق پاسخ دهی…………………………………………………………………………………………………………………………۴۷

۳-۳-۲-نحوه اتصال خروجیها به میکرو…………………………………………………………………………………………………………………….۴۸

۳-۳-۲-۱-اتصال موتور…………………………………………………………………………………………………………………………………………۴۸

۳-۳-۲-۲-نمایشگر طبقات…………………………………………………………………………………………………………………………………….۵۰

۳-۳-۲-۳-نمایشگر LCD………………………………………………………………………………………………………………………………………51

فصل چهارم-برنامه ریزی میکرو………………………………………………………………………………………………………………………………۵۴

 ۴-۱-پوش باتن……………………………………………………………………………………………………………………………………………………۵۶

۴-۲-کلکتیو آپ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….۵۶

۴-۳-کلکتیو دان………………………………………………………………………………………………………………………………………………….۵۷

۴-۴-فول کلکتیو………………………………………………………………………………………………………………………………………………….۵۸

۴-۵-رویزیون………………………………………………………………………………………………………………………………………………………۵۹

پیوست یک-ATmega 32………………………………………………………………………………………………………………………………….61

پیوست دو-L298n……………………………………………………………………………………………………………………………………………..65

پیوست سه-کدهای برنامه………………………………………………………………………………………………………………………………………۶۷

فهرست منابع و مآخذ…………………………………………………………………………………………………………………………………………….۸۷

چکیده

در این پایان نامه هدف طراحی سیستمی با استفاده از میکروکنترلرهای AVR، برای کنترل آسانسور می باشد. این سیستم کنترلی برای یک آسانسور سه طبقه فرض و طراحی شده است. برای آزمایش و بررسی طرح ماکت چاهک آسانسوری سه طبقه طراحی و ساخته شد. در این سیستم باید انواع روش های استاندارد شده پاسخ دهی به درخواست های احضارات خارجی و داخلی کابین پیاده سازی شود.

مانند کلکتیو دان، کلکتیو آپ، فول کلکتیو، کلکتیو سلکتیو و پوش باتن. همچنین حالت کنترل حرکت دستی آسانسور در حالت تعمیر یا سرویس (رویزیون) نیز پیاده سازی شده است. طراحی با استفاده از میکروکنترلر AVR روشی ساده می باشد که می تواند جایگزین طراحی با FPGA و PLC شود.

واژه های کلیدی

کلکتیو دان،، کلکتیو آپ، فول کلکتیو، کلکتیو سلکتیو، پوش باتن، رویزیون، VVVF، میکروکنترلر.

مقدمه

ابزارهای معمولی در یک سیستم معمولا با استفاده از یک وسیله‌ی ورودی-خروجی به واحد کنترل متصل می‌گردند و از باس‌های موازی آدرس و داده و احیاناً دیکدرهای آدرس استفاده می‌شود که منجر به سیم‌کشی زیادی بر روی مدار چاپی برای مسیرهای آدرس و داده می‌شود. این مسئله در محصولاتی از جمله TV-set، VCRها و تجهیزات صوتی قابل قبول نیست.

به‌علاوه این مشکل در چنین ابزارهایی باعث افزایش حساسیت دستگاه به تداخل امواج الکترومغناطیسی و نیز تخلیه‌ی الکترواستاتیکی می‌گردد. تحقیق در زمینه‌ی حل این مشکلات در شرکت فیلیپس منجر به ابداع پروتکل I^۲C گردید. در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ این شرکت یک باس ساده‌ی دو خطی برای کنترل کارآمد درون آی‌سی ابداع کرد. این باسIC  Inter- و یا باس I^۲C نامیده شد. در سال ۲۰۰۰ آخرین ویرایش این پروتکل ارائه شد و هم‌اکنون تولیدات این شرکت شامل رنج گسترده‌ای از محصولاتی ست که امکان تبادل اطلاعات را با یکدیگر به‌راحتی بر روی باس پیدا کنند.

هاب‌های ارائه شده و تکرارکننده‌های باس و سوئیچ‌های دوجهته و مالتی‌پلکسرها باعث افزایش تعداد وسایلی شده‌اند که باس می‌تواند بپذیرد. باس I^۲C فضا را حفظ می‌کند و باعث کاهش چشم‌گیر هزینه‌ی نهایی می‌شود. دو خط باس به‌معنی سیم‌های چاپی کمتر و درنتیجه بردهای مدارچاپی خیلی کوچکتر و تست و عیب‌یابی راحت‌تر و سریع‌تر است.

چگونگی تبادل داده

هدف از تبادل داده، انتقال داده بین دو یا تعداد بیشتری واحد می‌باشد. به‌عنوان یک اصل، آن‌ها می‌توانند کاراکتر یا دستورات باشند. ساده ترین سطح زبان رایانه، کاراکترهای باینری است که شامل ۷ یا ۸ عدد صفر یا یک می باشد. اکثر رایانه‌ها با این سطح کار می‌کنند. تبادل داده اساساً با صفر و یک صورت می‌گیرد.

یکی از استانداردهای معمول در رایانه‌ها، استاندارد اسکی می‌باشد که شامل ۱۲۸ کاراکتر است که هر کدام از آن‌ها از ۷ بیت تشکیل شده‌است. باید توجه داشت که ارتباطات در داخل رایانه با سرعت زیادی انجام می‌شود و برای ارتباط با محیط خارج باید ارتباطات هم‌زمان شوند و هم‌چنین باید صحت تبادل داده، کنترل شود. استانداردهای مختلفی از ASCII وجود دارد. به‌عنوان مثالASCII گسترش که از هشتمین بیت نیز برای انتقال داده استفاده می کند.

سرعت انتقال

همواره بهینه‌ترین سرعت، بیشترین سرعت نیست بلکه باید خطای انتقال و ارتباطات را نیز در نظر گرفت. نوع کابل و فاصله، سرعت بهینه را تعیین می‌کند. در این صورت ما به امنیت بالا و قابل اطمینان در انتقال داده دست می‌یابیم. برای انتقال داده‌ی دیجیتال به‌وسیله سیم‌های مسی، سیگنال باید در ابتدا تغییر شکل پیدا کند. کابل‌های ارتباطی سبب تضعیف و متغیرشدن سیگنال می‌شوند که در سرعت‌های بالا این اثرها می تواند بحرانی باشند.

دو اصطلاح که در این مبحث وجود دارد bit/s و baud rate می باشند. سرعت انتقال با bit/s اندازه گیری می‌شود. به‌طور تقریبی برای انتقال هر کاراکتر ۱۰ بیت نیاز است بنابراین می‌تواند با سرعت  bit/s۹۶۰۰ تقریباً ۹۶۰ کاراکتر را در ثانیه انتقال داد.

برای تغییر شکل سیگنال پیش از فرستادن به شبکه از مودم استفاده می‌شود.  مودم،  سیگنال و  baud rate را تغییر می دهد.  Baud rate تعیین می‌کند سیگنال در هر ثانیه چند بار تغییر شکل پیدا می کند (مدوله می شود). هر تغییر شکل در سیگنال در واقع ایجاد بسته‌ای است که در طول خط به سوی مودم گیرنده فرستاده می‌شود و در آن‌جا کدگشایی شده و دوباره اطلاعات به دیجیتال تبدیل می‌شود.

فهرست منابع و مآخذ

[۱[ کاهه، علی، میکروکنترلرهای AVR، سازمان چاپ و انتشارات وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی، ۱۳۸۶، ص ۵۴-۵۸، ص۱۱۸=۲۵۸

]۲[ جوادی، باقر،باس I^۲C ،پایان نامه ،۱۳۸۱

[۳]: Data communication networks and open system standards

[۴]: D.Paret and C.Fenger , The I2C Bus from Theory to PractICe , John Wiley & Sons , Portland , 1999.

[۵]: www.semIConductors.philips.com/buses/i2c

[۶]: http://www.mcc-us.com/I2CBusTechnicalOverview.pdf

[۷]: www.esacademy.com/index.htm.