VHDL电梯控制器程序设计与仿真.docx

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VHDL电梯控制器程序设计与仿真

VHDL电梯控制器程序设计与仿真

电梯控制器VHDL程序与仿真。

--

--文件名：

。

--功能：

6层楼的电梯控制系统。

libraryieee;

usediantiis

port（clk:

instd_logic;--时钟信号（频率为2Hz）

full,deng,quick,clr:

instd_logic;--超载、关门中断、提前关门清除报警信号

c_u1,c_u2,c_u3,c_u4,c_u5:

instd_logic;--电梯外人的上升请求信号

c_d2,c_d3,c_d4,c_d5,c_d6:

instd_logic;--电梯外人的下降请求信号

d1,d2,d3,d4,d5,d6:

instd_logic;--电梯内人的请求信号

g1,g2,g3,g4,g5,g6:

instd_logic;--到达楼层信号

door:

outstd_logic_vector（1downto0）;--电梯门控制信号

led:

outstd_logic_vector（6downto0）;--电梯所在楼层显示

led_c_u:

outstd_logic_vector（5downto0）;--电梯外人上升请求信号显示

led_c_d:

outstd_logic_vector（5downto0）;--电梯外人下降请求信号显示

led_d:

outstd_logic_vector（5downto0）;--电梯内请求信号显示

wahaha:

outstd_logic;--看门狗报警信号

ud,alarm:

outstd_logic;--电梯运动方向显示，超载警告信号

up,down:

outstd_logic）;--电机控制信号和电梯运动

enddianti;

architecturebehavofdiantiis

signald11,d22,d33,d44,d55,d66:

std_logic;--电梯内人请求信号寄存信号

signalc_u11,c_u22,c_u33,c_u44,c_u55:

std_logic;--电梯外人上升请求信号寄存信号

signalc_d22,c_d33,c_d44,c_d55,c_d66:

std_logic;--电梯外人下降请求信号寄存信号

signalq:

integerrange0to1;--分频信号

signalq1:

integerrange0to6;--关门延时计数器

signalq2:

integerrange0to9;--看门狗计数器

signaldd,cc_u,cc_d,dd_cc:

std_logic_vector（5downto0）;--电梯内外请求信号寄存器

signalopendoor:

std_logic;--开门使能信号

signalupdown:

std_logic;--电梯运动方向信号寄存器

signalen_up,en_dw:

std_logic;--预备上升、预备下降预操作使能信号

begin

com:

process（clk）

begin

ifclk'eventandclk='1'then

ifclr='1'thenq1<=0;q2<=0;wahaha<='0';--清除故障报警

elsiffull='1'thenalarm<='1';q1<=0;--超载报警

ifq1>=3thendoor<="10";

elsedoor<="00";

endif;

elsifq=1thenq<=0;alarm<='0';

ifq2=3thenwahaha<='1';--故障报警

else

ifopendoor='1'thendoor<="10";q1<=0;q2<=0;up<='0';down<='0';--开门操作

elsifen_up='1'then--上升预操作

ifdeng='1'thendoor<="10";q1<=0;q2<=q2+1;--关门中断

elsifquick='1'thenq1<=3;--提前关门

elsifq1=6thendoor<="00";updown<='1';up<='1';--关门完毕，电梯进入上升状态

elsifq1>=3thendoor<="01";q1<=q1+1;--电梯进入关门状态

elseq1<=q1+1;door<="00";--电梯进入等待状态

endif;

elsifen_dw='1'then--下降预操作

ifdeng='1'thendoor<="10";q1<=0;q2<=q2+1;

elsifquick='1'thenq1<=3;

elsifq1=6thendoor<="00";updown<='0';down<='1';

elsifq1>=3thendoor<="01";q1<=q1+1;

elseq1<=q1+1;door<="00";

endif;

endif;

ifg1='1'thenled<="1001111";--电梯到达1楼，数码管显示1

ifd11='1'orc_u11='1'thend11<='0';c_u11<='0';opendoor<='1';

--有当前层的请求，则电梯进入开门状态

elsifdd_cc>"000001"thenen_up<='1';opendoor<='0';

--有上升请求，则电梯进入预备上升状态

elsifdd_cc="000000"thenopendoor<='0';--无请求时，电梯停在1楼待机

endif;

elsifg2='1'thenled<="0010010";--电梯到达2楼，数码管显示2

ifupdown='1'then--电梯前一运动状态位上升

ifd22='1'orc_u22='1'thend22<='0';c_u22<='0';opendoor<='1';

--有当前层的请求，则电梯进入开门状态

elsifdd_cc>"000011"thenen_up<='1';opendoor<='0';

--有上升请求，则电梯进入预备上升状态

elsifdd_cc<"000010"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

--有下降请求，则电梯进入预备下降状态

endif;

--电梯前一运动状态为下降

elsifd22='1'orc_d22='1'thend22<='0';c_d22<='0';opendoor<='1';

--有当前层的请求，则电梯进入开门状态

elsifdd_cc<"000010"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

--有下降请求，则电梯进入预备下降状态

elsifdd_cc>"000011"thenen_up<='1';opendoor<='0';

--有上升请求，则电梯进入预备上升状态

endif;

elsifg3='1'thenled<="0000110";--电梯到达3楼，数码管显示3

ifupdown='1'then

ifd33='1'orc_u33='1'thend33<='0';c_u33<='0';opendoor<='1';

elsifdd_cc>"000111"thenen_up<='1';opendoor<='0';

elsifdd_cc<"000100"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

endif;

elsifd33='1'orc_d33='1'thend33<='0';c_d33<='0';opendoor<='1';

elsifdd_cc<"000100"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

elsifdd_cc>"000111"thenen_up<='1';opendoor<='0';

endif;

elsifg4='1'thenled<="1001100";--电梯到达4楼，数码管显示4

ifupdown='1'then

ifd44='1'orc_u44='1'thend44<='0';c_u44<='0';opendoor<='1';

elsifdd_cc>"001111"thenen_up<='1';opendoor<='0';

elsifdd_cc<"001000"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

endif;

elsifd44='1'orc_d44='1'thend44<='0';c_d44<='0';opendoor<='1';

elsifdd_cc<"001000"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

elsifdd_cc>"001111"thenen_up<='1';opendoor<='0';

endif;

elsifg5='1'thenled<="0100100";--电梯到达5楼，数码管显示5

ifupdown='1'then

ifd55='1'orc_u55='1'thend55<='0';c_u55<='0';opendoor<='1';

elsifdd_cc>"011111"thenen_up<='1';opendoor<='0';

elsifdd_cc<"010000"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

endif;

elsifd55='1'orc_d55='1'thend55<='0';c_d55<='0';opendoor<='1';

elsifdd_cc<"010000"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

elsifdd_cc>"011111"thenen_up<='1';opendoor<='0';

endif;

elsifg6='1'thenled<="0100000";--电梯到达6楼，数码管显示6

ifd66='1'orc_d66='1'thend66<='0';c_d66<='0';opendoor<='1';

elsifdd_cc<"100000"thenen_dw<='1';opendoor<='0';

endif;

elseen_up<='0';en_dw<='0';--电梯进入上升或下降状态

endif;

endif;

elseq<=1;alarm<='0';--清除超载报警

ifd1='1'thend11<=d1;--对电梯内人请求信号进行检测和寄存

elsifd2='1'thend22<=d2;

elsifd3='1'thend33<=d3;

elsifd4='1'thend44<=d4;

elsifd5='1'thend55<=d5;

elsifd6='1'thend66<=d6;

endif;

ifc_u1='1'thenc_u11<=c_u1;--对电梯外人上升请求信号进行检测和寄存

elsifc_u2='1'thenc_u22<=c_u2;

elsifc_u3='1'thenc_u33<=c_u3;

elsifc_u4='1'thenc_u44<=c_u4;

elsifc_u5='1'thenc_u55<=c_u5;

endif;

ifc_d2='1'thenc_d22<=c_d2;--对电梯外人下降请求信号进行检测和寄存

elsifc_d3='1'thenc_d33<=c_d3;

elsifc_d4='1'thenc_d44<=c_d4;

elsifc_d5='1'thenc_d55<=c_d5;

elsifc_d6='1'thenc_d66<=c_d6;

endif;

dd<=d66&d55&d44&d33&d22&d11;--电梯内人请求信号并置

cc_u<='0'&c_u55&c_u44&c_u33&c_u22&c_u11;--电梯外人上升请求信号并置

cc_d<=c_d66&c_d55&c_d44&c_d33&c_d22&'0';--电梯外人下降请求信号并置

dd_cc<=ddorcc_uorcc_d;--电梯内、外人请求信号进行综合

endif;

ud<=updown;--电梯运动状态显示

led_d<=dd;--电梯内人请求信号显示

led_c_u<=cc_u;--电梯外人上升请求信号显示

led_c_d<=cc_d;--电梯外人下降请求信号显示

endif;

endprocess;

endbehav;

电梯程序仿真

注：

由于以上输入信号在下面仿真中没用到，所以在下面仿真图中将不再出现。

电梯控制程序仿真全图-1

电梯控制程序仿真全图-2

注：

1.电梯停在一楼时，接受到请求信号c_d3、c_d2、c_u4和d6，并把请求信号写入相应的寄存器。

led显示电梯所在楼层；led_d、led-c_u和led_c_d显示用户的请求。

2.电梯经过准备上升状态后，进入上升状态，到达2楼，3楼时，不停继续前进。

3.电梯上升到4楼时，响应请求（c_u4），开门载客；进入预备上升状态。

电梯控制程序仿真局部放大图-1

注：

1.电梯上升到6楼时，响应请求（d_6）,开门卸客；进入预备下降状态。

2.电梯下降经过5楼，4楼都不停，到达3楼开门卸客，电梯进入预备下降状态。

电梯控制程序仿真局部放大图-2

注：

1.电梯到达3楼时，响应请求（c_d3），开门载客；进入预备下降状态。

2.电梯在预备下降状态下，电梯应超载（full='1'），发出超载警报alarm；超载信号消失（full='0'），电梯重新进入预备下降状态。

4.电梯接受到提前关门信号quick，电梯跳过关门等待时间。

仿真图中q1从1跳到3；进入关门状态。

5.电梯接受到deng、c_d3和d3电梯重新进入预备下降状态，并且c_d3和d3信号都可以对q2（q2<3时）进行清零处理。

6.当连续的关门中断的次数超过3次时，不认为是出自乘客的需要，而认为是故障，并报警，等技术员处理完故障时，用clr信号才可以清除报警。

电梯控制程序仿真局部放大图-3

注：

1.电梯排除故障后继续运行。

2.电梯执行完所有请求时电梯将停在1楼待机。

电梯控制程序仿真局部放大图-4