基于CPLD的電梯運行控制器的設計

1 引言
隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展。使用電梯越來(lái)越普遍，已從原來(lái)只在商業(yè)大廈、賓館過(guò)渡到在辦公室、居民樓等多種建筑中，并且對電梯功能的要求也不斷提高，其相應控制方式也在不斷發(fā)生變化。電梯的微機化控制主要有：PLC控制、單板機控制、單片機控制、單微機控制、多微機控制和人工智能控制等。隨著(zhù)EDA技術(shù)的快速發(fā)展，PLD器件已廣泛應用于電子設計與控制的各個(gè)方面。這里使用CPLD器件，采用VHDL語(yǔ)言設計一個(gè)16 樓層單個(gè)載客箱的電梯控制系統，此控制系統具有使用安全可靠，功能全面的特點(diǎn)，方便人們生活。

2 系統總體設計
該系統采用單片CPLD器件實(shí)現一個(gè)多樓層單個(gè)載客箱的電梯控制器，該控制器可控制電梯完成 16個(gè)樓層的載客服務(wù)，而且遵循方向優(yōu)先的原則，能夠提前關(guān)電梯門(mén)和延遲關(guān)電梯門(mén)、提供電梯運行的開(kāi)關(guān)控制鍵同時(shí)指示電梯運行情況、樓層間的運行時(shí)間以及電梯所在樓層的等待時(shí)間。根據系統設計要求，并考慮到系統設計的可驗證性，整個(gè)系統的輸入、輸出接口設計如圖1所示。

各輸入端口的功能如下：
CLKIN：基準時(shí)鐘信號，為系統提供2 Hz的時(shí)鐘脈沖，上升沿有效；
UPIN：電梯上升請求鍵。由用戶(hù)向電梯控制器發(fā)出上升請求。高電平有效；
DOWNIN：電梯下降請求鍵，由用戶(hù)向電梯控制器發(fā)出下降請求，高電平有效；
ST_CH[2．．0]：樓層選擇鍵人鍵，結合DIRECT完成樓層選擇的鍵入，高電平有效；
CLOSE：提前關(guān)門(mén)輸入鍵．可實(shí)現無(wú)等待時(shí)間的提前關(guān)門(mén)操作，高電平有效；
DELAY：延遲關(guān)門(mén)輸入鍵?？蓪?shí)現有等待時(shí)間的延遲關(guān)門(mén)操作，高電平有效；
RUN STOP：電梯運行或停止開(kāi)關(guān)鍵?？蓪?shí)現由管理員控制電梯的運行或停止，高電平有效。
以下為輸出端口：
LAMP：電梯運行或等待指示鍵，指示電梯的運行或等待狀況。高電平有效；
RUN_WAIT[3…0]：電梯運行或等待時(shí)間指示鍵，指示電梯運行狀況或等待時(shí)間的長(cháng)短，高電平有效；
ST_OUT[3…0]：電梯所在樓層指示數碼管，指示電梯當前所在的樓層數。即1~16層，高電平有效；
DIRECT[3…0]：樓層選擇指示數碼管，指示用戶(hù)所要選擇的樓層數，高電平有效。