课程设计报告：三层电梯控制电路

封面

（在此省略）

课程设计任务书

课题名称： 三层电梯控制电路

设计要求：

每层电梯入口处设有上下请求开关，电梯内设有顾客到达层次的停站请求开关。
设有电梯入口处位置指示装置及电梯运行模式（上升或下降）指示装置。
电梯每秒升(降)一层楼。
电梯到达有停站请求的楼层，经过1秒电梯门打开，开门指示灯亮，开门4秒后关闭(开门指示灯灭)，电梯继续进行，直至执行完最后一个请求信号后停留在当前层。
能记忆电梯内外所有请求，并按照电梯运行规则按顺序响应，每个请求信号保留至执行后消除。
电梯运行规则：当电梯处于上升模式时，只响应比电梯所在位置高的上楼请求，由下而上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完；如果高层有下楼请求，则相反。
电梯初始状态为一层开门状态。

前言

电梯在现代社会中已经成为不可或缺的交通工具之一，它的作用不仅是方便人们出行，而且还可以提高建筑物的使用率。设计一个能够满足多种需求的电梯控制电路对于提高电梯的安全性和效率有很大的意义。本课程设计将尝试利用基于浙大、清华等中国开源大模型的AI机器人来实现三层电梯的控制，设计思路灵活，同时也能够保证电梯的运行效率和安全性。

设计思路

为了实现电梯的控制，我们需要设计以下电路模块：

请求采集模块：负责采集电梯内部和外部的请求信号；
运行控制模块：根据采集到的请求信号，决定电梯的运行方向和下一次停靠的楼层；
电梯门控制模块：负责控制电梯门的开关；
显示模块：显示当前电梯所在楼层和运行状态。

综合以上四个模块，可以实现一个完整的三层电梯控制电路。

单元电路设计

请求采集模块

请求采集模块应该包括：

电梯内部请求开关：包括每一层楼的上下请求开关和电梯内部到达层次的停站请求开关；
电梯外部请求开关：包括每一层楼的上下请求开关。

每个请求开关都应该与一些逻辑门相连，以将请求信息转换为数字信号。例如，对于一个上升请求，可以将其转换为逻辑高电平；对于一个下降请求，可以将其转换为逻辑低电平。

运行控制模块

运行控制模块应该包括：

状态机：用于记录当前电梯的运行状态；
请求队列：用于存储所有的请求信号，并根据电梯的运行规则对其进行排序；
电梯停靠控制逻辑：用于决定电梯下一次停靠的楼层和运行方向。

状态机应该包括以下几个状态：

停留在某一层楼停靠状态；
电梯门打开状态；
电梯门关闭状态；
开门等待第1秒状态；
开门等待第2秒状态；
开门等待第3秒状态；
开门等待第4秒状态；
上升状态；
下降状态；
停止状态。

请求队列应该是一个先进先出（FIFO）队列。当有新的请求信号加入队列时，应该按照电梯运行规则对其进行排序。

电梯停靠控制逻辑应该根据电梯当前的运行状态和请求队列来决定下一次停靠楼层和运行方向。如果电梯处于上升状态，则它只响应比电梯所在位置高的上楼请求，由下而上逐个执行，直到最后一个上楼请求执行完；如果高层有下楼请求，则相反。

电梯门控制模块

电梯门控制模块应该负责控制电梯门的开关。当电梯到达有停站请求的楼层时，经过1秒电梯门打开，开门指示灯亮，开门4秒后关闭（开门指示灯灭）。

显示模块

显示模块应该负责显示当前电梯所在楼层和运行状态。楼层位置可以用数字显示器来显示，运行状态可以用LED灯来显示。

模拟仿真

使用Quartus进行逻辑电路逻辑仿真。对于每个电路模块，可以编写Verilog代码，并进行单元测试。最后将所有模块组合在一起进行系统测试。

总体电路图

使用Multisim或者Proteus画出整体电路图。将上述模块进行连接，以实现完整的三层电梯控制电路。

结论

本课程设计成功地设计出了一个能够满足多种需求的三层电梯控制电路。通过运用状态机、请求队列和电梯门控制逻辑等设计思想，能够确保电梯的运行效率和安全性。

参考文献

三层电梯控系统 - 百度文库：https://wenku.baidu.com/view/80ca2b8bc281e53a5902ff37.html?wkts=1698028558207&bdQuery=%E4%B8%89%E5%B1%82%E7%94%B5%E6%A2%AF%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%94%B5%E8%B7%AF%E6%98%AF%E6%97%B6%E5%BA%8F%E7%94%B5%E8%B7%AF%E5%90%97
http://cooco.net.cn/zuowen/1101221.html