基于FPGA的電梯控制器系統(tǒng)設計

2.3 仿真驗證

本文根據(jù)上述算法，采用Verilog HDL語言在FPGA上實現(xiàn)了一個三層電梯控制器。對于實現(xiàn)來說，三層電梯或者多層電梯的控制器只是Verilog代碼數(shù)量的不同，其算法則完全是本文提出的算法，沒有區(qū)別。本文只所以實現(xiàn)了一個三層電梯控制器，是因為硬件開發(fā)環(huán)境的資源（包括按鈕的數(shù)量、指示燈的數(shù)量）僅滿足三層電梯控制器的驗證。

三層電梯控制器的仿真波形如圖3所示。

圖3 三層電梯控制器的仿真波形

仿真波形說明：電梯內外按鈕，當其值由0變?yōu)?即表示被按下。圖中，各層電梯間內外的銨鈕被按下是隨機發(fā)生的。

由仿真波形可以看出，電梯的運行符合設計要求。

2.4 硬件驗證

本文的設計經(jīng)引腳鎖定并下載到硬件開發(fā)環(huán)境中，經(jīng)測試完全正確。

具體硬件開發(fā)環(huán)境為GW48-PK2實驗開發(fā)系統(tǒng)。

CLK選擇clk0，頻率可選擇為256Hz。

鍵1、2、3對應電梯內各層的按鈕；鍵4、5對應一二樓層電梯外的向上銨鈕；鍵6、7對應二三樓層電梯外的向下銨鈕；鍵8對應系統(tǒng)復位鍵；燈1、2、3指示電梯內各層的按鈕被按下；燈4、5指示一二樓層電梯外的向上銨鈕被按下；燈6、7指示二三樓層電梯外的向下銨鈕被按下；燈8指示開門。

電梯所在層數(shù)由數(shù)碼管1指示。

3 結論

本文的電梯控制器設計，結合了深圳信息職業(yè)技術學院的實際電梯的運行情況，易于學生理解和接受，對于工學結合的教學改革，是一個非常好的實踐項目。另外，本文提出的電梯控制器算法適合于任意樓層，并在FPGA開發(fā)環(huán)境中進行了驗證，具有很強的適應性和實用性。