Componentes:
* 8051 Microcontroller: El corazón del sistema. Elegirá una variante basada en el tamaño de la memoria, los alfileres de E/S y las características.
* Motor Driver: Para controlar el motor DC responsable del movimiento del elevador. Este podría ser un IC del motor H-Bridge Motor.
* Motor: Un motor de CC con un par apropiado para el ascensor.
* sensores:
* Interruptores de límite: Para detectar los pisos superior e inferior, evitando el sobreimpulso.
* Sensores de piso: Detectar cuándo el elevador está en un piso específico. Estos podrían ser interruptores mecánicos simples o sensores ópticos más avanzados.
* sensores de puerta: Para detectar cuándo las puertas del elevador están abiertas o cerradas.
* Push Botones: Para seleccionar pisos deseados (tanto dentro como fuera del elevador).
* Indicadores LED: Para mostrar el piso actual, el estado de la puerta y la dirección potencialmente del elevador.
* Otros periféricos: Puede incluir pantallas, botones de emergencia y otras características de seguridad.
Diseño de circuito:
1. Programación del microcontrolador: El 8051 será responsable de:
* Selección de piso: Lectura de la entrada de los botones del piso y el almacenamiento del piso deseado.
* Control del motor: Enviar señales al conductor del motor para mover el elevador hacia arriba o hacia abajo.
* Detección de piso: Lectura de datos de sensores de piso para determinar el piso actual.
* Control de la puerta: Control de la apertura y cierre de las puertas del elevador según la llegada del piso y las solicitudes de los usuarios.
* Mecanismos de seguridad: Implementación de paradas de emergencia, protección por exceso de velocidad y otras características de seguridad.
2. Circuito de interfaz:
* Push Botton Entrada: Diseñe un circuito simple para leer señales de los botones del piso, potencialmente usando resistencias de pull-up.
* Entrada del sensor: Configure pines de E/S para leer datos de interruptores de límite, sensores de piso y sensores de puerta.
* Interfaz del controlador del motor: Interface el controlador del motor al microcontrolador utilizando señales de control apropiadas.
* Salida LED: Control LED para indicar piso, estado de la puerta y otra información.
Software (código de ensamblaje/c):
* Inicialización: Configure pines de E/S, configure temporizadores e inicialice las variables.
* Selección de piso: Lea las entradas de los botones y almacene el piso deseado.
* Control del motor: Según el piso deseado, genere señales de control apropiadas para el controlador del motor.
* Detección de piso: Monitoree los sensores de piso y actualice la variable de piso actual.
* Control de la puerta: Controle la apertura y el cierre de las puertas según la llegada del piso y las solicitudes de usuario.
* Lógica de seguridad: Implemente características de seguridad, como protección por exceso de velocidad, paradas de emergencia y manejo del interruptor de límite.
Código de ejemplo (simplificado):
`` `C
#Include
// Definir pines de E/S
SBIT UPBUTTON =P1^0; // Ejemplo:entrada del botón
sbit downbutton =p1^1; // Ejemplo:entrada del botón hacia abajo
// ... Otros pasadores de sensor y motor del motor
void main (void) {
// Inicializar pines de E/S, temporizadores, etc.
// ...
mientras (1) {
// Entradas de botón de lectura
if (upbutton ==0) {
// mover el ascensor hacia arriba
// ...
} else if (downbutton ==0) {
// mover el ascensor hacia abajo
// ...
}
// Leer sensores de piso y actualizar el piso actual
// ...
// Verifique las solicitudes de apertura/cierre de la puerta
// ...
// Implementar la lógica de seguridad
// ...
}
}
`` `` ``
Desafíos:
* Control del motor: La velocidad precisa y el control de posición del motor es esencial para una experiencia de ascensor suave. Es posible que deba implementar el control PID (derivado de integral proporcional) para un control de motor preciso.
* Seguridad: La seguridad del ascensor es primordial. Implemente medidas de seguridad sólidas como protección por exceso de velocidad, paradas de emergencia y redundancia confiable del sensor.
* Complejidad: Construir un sistema de ascensor completo con todas las características de seguridad necesarias y una operación suave puede ser bastante complejo.
Recomendaciones:
* Comience simple: Comience con un prototipo básico para comprender los principios involucrados.
* Use un controlador de motor: Utilice un IC de controlador de motor dedicado para simplificar el control del motor.
* Centrarse en la seguridad: Implementar medidas de seguridad exhaustivas desde el principio.
* iterar y probar: Pruebe a fondo su diseño con varios escenarios y ajuste según sea necesario.
Alternativas al 8051:
Si bien el 8051 es capaz, considere usar microcontroladores más modernos como los Arduino o los microcontroladores basados en ARM, como ofrecen:
* Más pines de E/S: Más flexibilidad para conectar periféricos.
* Procesamiento más rápido: Rendimiento mejorado para tareas de control complejos.
* Programación más fácil: Una gama más amplia de lenguajes de programación y herramientas de desarrollo.
Este enfoque le permite desarrollar un sistema de control de ascensores robusto y confiable. Recuerde priorizar la seguridad, la precisión y una experiencia fácil de usar durante todo su proceso de diseño.
