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基于FPGA的四层电梯控制系统设计毕业设计论文

毕业论文Array基于FPGA的四层电梯控制系统设计毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

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作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

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作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订教研室(或答辩小组)及教学系意见摘要随着科技的发展,电梯早在上个世纪就已进入人们的生活。

对于电梯的控制,传统的方法是使用继电器-接触器控制系统进行控制。

随着EDA技术的发展,FPGA已广泛应用于各项电子设计中,本设计即利用FPGA来实现对电梯控制系统的设计。

本文基于VHDL即超高速集成电路硬件描述语言开发的四层电梯控制系统,以QuartusII为开发环境,最终在EDA实验箱上实现四层电梯控制系统的基本功能,其功能包括:显示电梯楼层数、响应楼层请求、电梯升降指示、电梯开关门、电梯开门超时报警等。

本文采用模块化设计的方法,整个系统主要分为五个模块,其中包括:请求信号显示模块、楼层检测模块、数码管楼层显示模块、开关门控制模块及电梯运行模块。

首先,通过EDA实验箱上的按键输入楼层请求,其中包括电梯内部楼层请求、电梯外上升请求及电梯外下降请求;同时,利用LED灯及数码管显示输入的请求;然后,遵照电梯运行时的方向优先原则及内部响应优先原则来逐次应答请求;并且,如果开门时间过长,电梯将发出报警并自动关门。

关键字:电梯控制;EDA;FPGA;QuartusII;VHDLABSTRACTWith the development of scientific technology, lift has come into our daily life since last century. The traditional approach for elevator control is to userelay-contactor system. While, thanks to the improvement of EDA technology, FPGA has been widely used in various of electronic design. And this design uses the FPGA to realize the elevator control.Firstly, required information, including the interior floor required information and external required information for rising and external required information for dropping, will be input by button. Secondly, the required information will be show by LED. And then, following the principle of operation, the elevator control system will respond required information one by one. Finally, there is an alarm for overtime.This design is an elevator control system basing on VHDL. In the development environment of Quartus, the ultimate functions will be realize in test case of EDA. The basic functions of this elevator include showing the current floor of elevator, responding the required information of elevator, controlling the door of elevator and alarming for overtime. And this elevator control system use modularization design. There are five block in this design, including displaying required information, detecting current floor, displaying current floor by LED, the control of the door and operation of elevator.Key words: elevator control system;EDA; FPGA; Quartus II; VHDL目录第1章绪论 (1)1.1 电梯的起源 (1)1.2 电梯的现状与发展 (1)1.3 四层电梯控制系统的设计要求 (2)第2章开发技术基础 (3)2.1 EDA技术简介 (3)2.1.1 EDA技术基本概述 (3)2.1.2 EDA技术的基本特征 (3)2.1.3 EDA技术的主要内容 (4)2.1.4 EDA技术发展趋势 (4)2.2 FPGA简介 (4)2.2.1 可编程逻辑器件(PLD)简介 (4)2.2.2 FPGA简介 (5)2.3 VHDL设计基础 (6)2.3.1 实体(Entity) (6)2.3.2 结构体(Architecture) (6)2.3.3 配置(Configuration) (6)2.3.4 包集合(Package) (6)2.3.5 库(Library) (7)2.4 开发软件QuartusII (7)2.5 硬件介绍:ZY11EDA13BE (7)2.5.1 ZY11EDA13BE实验系统的特点 (7)2.5.2 ZY11EDA13BE实验系统主板组成 (8)第3章四层电梯控制系统的设计 (9)3.1 系统器件端口说明 (9)3.2 请求信号响应模块 (11)3.2.1 外部上升请求信号响应 (11)3.2.2 外部下降请求信号响应 (12)3.2.3 内部请求信号响应 (14)3.3 电梯所处楼层检测模块 (15)3.4 楼层数码管显示模块 (16)3.5 开关门控制模块 (17)3.6 电梯运行模块 (18)第4章四层电梯控制系统展示 (21)4.1 系统软件验证 (21)4.2 四层电梯控制系统相应图片展示 (22)第5章总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)第1章绪论1.1电梯的起源电梯,是指动力驱动,利用刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级,进行升降或者平行运送人、货物的机电设备,包括人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道。

习惯上不论其驱动方式如何,将电梯作为建筑物内垂直交通运输工具的总称。

其实,人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。

早在公元前2600年,埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统,这套系统的基本原理至今仍无变化:即一个平衡物下降的同时,负载平台上升。

早期的升降工具基本以人力为动力。

英国科学家瓦特发明蒸汽机后,起重机装置开始采用蒸汽为动力。

紧随其后,威廉·汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯。

在这些升降梯的基础上,一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术。

然而,安全性问题是人类一直在突破的问题。

直到1854年,美国人伊莱沙·格雷夫斯·奥的发明了人类历史上第一部安全升降梯。

在纽约水晶宫举行的世界博览会上,他向世人展示了这一伟大的伟大的发明。

此后搭乘升降梯不再是“勇敢者的游戏”了,升降梯在世界范围内得到广泛应用。

1889年12月,美国奥的斯电梯公司制造出了名副其实的电梯,它采用直流电动机为动力,通过蜗轮减速器带动卷筒上缠绕的绳索,悬挂并升降轿厢。

1.2电梯的现状与发展随着社会的发展,越来越多高层建筑出现在人们的生活中,电梯作为高层建筑中不可缺少的垂直运输设备,已然成为城市物质文明的一个重要标志。

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