单片机智能电梯系统设计研究

摘要：设计了基于单片机的智能电梯系统，其硬件主要由STC89C52单片机及步进电机模块、按键模块、语音控制模块、显示电路模块等组成。以单片机为核心，利用其语音识别功能，用语音控制代替人工按键，实现电梯的上下运行。此系统克服了传统电梯按键的局限性，实现无接触式控制电梯运行，提高了自动化和智能化水平，为改变今后电梯的发展方向做了有力尝试。在疫情期间，可以实现减少接触，防止病毒传播；同时也为视力障碍人士、老年人等提供了便利。

关键词：STC89C52；语音控制；按键控制；无接触式；智能电梯；自动化

随着人们生活质量的不断提高，高楼大厦成为了主要的住宅和办公场所。电梯便成了人们生活中不可缺少的一部分，也给人们的生活和工作带来了便利。但在疫情爆发之时，防止病毒的传播成为了疫情防控的首要工作。因此，在乘坐电梯时，人们越来越注重与电梯减少接触[1-7]。为此，本文设计了基于单片机的智能电梯系统，以单片机为核心，利用其语音识别功能，用语音控制代替人工按键，实现电梯的上下运行，克服了传统电梯按键的局限性，实现无接触式控制电梯运行。

1系统整体组成

基于单片机的智能电梯系统的核心处理器为STC89C52单片机，系统的语音信号处理器采用LD3320语音[8-12]控制芯片，语音控制芯片是将声音转化为电信号的装置。系统通过语音控制的咪头采集语音信号并进行输出，电梯的上下运行是利用四相五线步进电机28BYJ-48控制，在OLED屏显示模块显示电梯的层数，通过按键实现信号的输入，把蜂鸣器作为报警模块。总体结构框图如图1所示。

2控制芯片及主要硬件电路设计

系统采用的是STC89C52单片机[13-15]，用户应用程序空间为8KB；片上集成512B的RAM；采用ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无须专用编程器和专用仿真器；可通过总线扩展应用时不用增加上拉电阻，作为I/O口用时需要加上拉电阻。图1整体系统框图智能电梯报警电路设计采用OLED显示屏和蜂鸣器两个元器件。OLED显示屏显示电梯停靠层数。通过蜂鸣器与独立按键连接，当报警按键被按下时，核心处理器收到指令，蜂鸣器响，显示屏显示电梯所在楼层。LD3320是非特定人的语音识别芯片，最多可以识别50条预先内置的指令，分为三个模式：（1）普通模式：直接说话，模块直接识别；（2）按键模式：按键触发开始ASR进程；（3）口令模式：需要一级唤醒词。本系统采用口令模式，避免嘈杂环境下误动作。

3软件设计

基于单片机的智能电梯控制系统由语音控制、OLED屏幕显示、按键输入、电机控制和应急报警等模块组成。在电梯运行时控制过程中的信号输入分为语音信号输入和按键控制输入两部分。电梯内、外的软件流程如图2所示。首先进行系统初始化；然后根据按键或语音指令判断R值（R=目标楼层-当前楼层），根据R值驱动电机正转、反转或不转；最终实现电梯的运行。

4结语

本文设计的基于单片机的智能电梯系统，其硬件主要由基于单片机的智能电梯系统的设计与研究汪鑫，于浩，张雨婷，成龙，汪青（安徽新华学院智能制造学院，安徽合肥230088）摘要：设计了基于单片机的智能电梯系统，其硬件主要由STC89C52单片机及步进电机模块、按键模块、语音控制模块、显示电路模块等组成。以单片机为核心，利用其语音识别功能，用语音控制代替人工按键，实现电梯的上下运行。此系统克服了传统电梯按键的局限性，实现无接触式控制电梯运行，提高了自动化和智能化水平，为改变今后电梯的发展方向做了有力尝试。在疫情期间，可以实现减少接触，防止病毒传播；同时也为视力障碍人士、老年人等提供了便利。

作者：汪鑫 于浩 张雨婷 成龙 汪青 单位：安徽新华学院 智能制造学院