單片機課程設計報警器的設計

1、單片機課程設計課題： 報警器的設計系 別： 電子與電氣工程系專 業(yè)： 自 動 化姓 名： 學 號： 河南城建學院2010年 12月 30 日成績評定一、指導教師評語（根據(jù)學生設計報告質(zhì)量、答辯情況及其平時表現(xiàn)綜合評定）。二、評分評分項目設計報告評分答辯評分平時表現(xiàn)評分合 計 （100分）任務完成情 況（20分）課程設計報告質(zhì)量（40分）表達情況（10分）回答問題情 況（10分）工作態(tài)度與紀律（10分）獨立工作能力（10分）得分課程設計成績評定班級 姓名 學號成績： 分（折合等級 ）指導教師簽字 年 月 日 一. 設計目的 熟悉并掌握單片機原理及基本的應用，掌握單片機基本 外設的使用方法，掌握匯

2、編語言編程方法，熟悉proteus、偉 福、q軟件的使用，綜合運用所學的知識及電子焊接技術的基 礎知識連接硬件實現(xiàn)設計功能. 二. 設計要求 報警器系統(tǒng)設計要求： （1）設計一個報警器，當?shù)谝淮斡|發(fā)時發(fā)出報警信號. （2）延時6秒后報警信號停止. （3）十秒內(nèi)若沒有第二次觸發(fā)則復位，十秒內(nèi)有第二次觸發(fā)則持 續(xù)報警. （4）只可由復位鍵復位. 三 總體設計 1.89c52的介紹 at89c52是美國atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8位 單片機，片內(nèi)含8kbytes的可擦除寫的只讀存儲器和256bytes 的隨機存數(shù)數(shù)據(jù)存儲器，器件采用atmel公司的高密度，非易失 性存儲技術生產(chǎn)，與標

3、準的mcs-51指令系統(tǒng)即8052產(chǎn)品引腳相 兼容，片內(nèi)置通用的8位cpu和flash存儲單元，功能更為強大。 at89c52提供以下標準功能：8k字節(jié)flash閃存存儲器，256字節(jié)內(nèi)部ram，32個i/o口線，3個16位定時計數(shù)器，一個6向量中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，at89c52可降致ohz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)點工作模式 ，空閑方式停止cpu工作，但允許ram，定時器、計數(shù)器，串行口及計數(shù)器繼續(xù)工作。掉電方式保存片內(nèi)ram中的內(nèi)容，但振蕩電路停止工作并阻止其它部件的工作直到下一部件復位 2.設計思路： 應用at89c52單片機來設計報警

4、器的硬件電路，利用 匯編語言進行程序設計。主程序被設計為一個查詢指令，用來查 詢內(nèi)部ram的位地址為20h的狀態(tài)，當沒有觸發(fā)信號時，20 h 為0，當有觸發(fā)信號時變?yōu)?，帶動有源蜂鳴器發(fā)出第一次的報警 信號，并使20h復位為0，通過程序的控制該信號持續(xù)時間為6 秒鐘，從發(fā)出第一次的報警信號（即20h復位為0）后的10秒鐘 內(nèi)主程序又開始查詢20h的狀態(tài)若在這十秒鐘內(nèi)再次查詢到觸發(fā) 信號則在十秒鐘后再次置位20h為1，在這種情況下蜂鳴器將一 直響下去，持續(xù)報警，直到人為地按下復位信號后不再響；否則 蜂鳴器響六秒鐘后將不會再響.3. 由設計思路可知報警器系統(tǒng)包括有觸發(fā)電路、復位電路、揚聲 器發(fā)聲電

5、路四部分組成組成 3.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖： 報警電路 觸發(fā)電路 at89c52 控制電路 復位電路復位電路 四. 各部分電路設計 1復位電路 mcs-52單片機的復位是由外部的復位電路來實現(xiàn)的。復位引腳 rt通過一個斯密特觸發(fā)器與復位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制 噪聲，在每個機器周期的s5p2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復位電 路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復位操作所需要的信號。上電復位：上電復位電路是種簡單的復位電路，只要在rst復 位引腳接一個電容到vcc，接一個電阻到地就可以了。上電復位是 指在給系統(tǒng)上電時，復位電路通過電容加到rst復位引腳一個短暫 的高電平信號，這個復位信號隨著vcc對電容的

6、充電過程而回落， 所以rst引腳復位的高電平維持時間取決于電容的充電時間。為了 保證系統(tǒng)安全可靠的復位，rst引腳的高電平信號必須維持足夠長 的時間。上電自動復位是通過外部復位電路的電容充電來實現(xiàn)的。只要 vcc的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復位。本設計中 用按鈕控制復位。 電路圖如下 2時鐘電路時鐘是單片機的心臟，單片機各功能部件的運行都是以時鐘頻率為基準，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時鐘電路有兩種方式：一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式。本文用的是內(nèi)部時鐘方式。電路圖如下： mcs-51單

7、片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反向放大器的輸入端為芯片引腳xtal1，輸出端為引腳xtal2。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個穩(wěn)定的自激振蕩器。3報警電路 報警電路是整個電路成功的體現(xiàn)。報警電路用了兩個三極管（一個pnp型一個npn型）對電路進行放大驅(qū)動蜂鳴器。 五、 整體電路圖 1.主程序流程圖 開始標志位置零中斷初始化延時6秒標志位為1？延時10秒是否 2. 中斷程序流程圖 中斷觸發(fā)信號p3.7清零標志位為1？p3.7置位1返回主程序計時6秒等待復位復位是否 3.匯編程序設計 org 0000h sjmp main org 0050h sjmp

8、int main: clr 20h setb ea； 中斷初始化 setb ex0 setb it0 mov r6,#00h； 延時 djnz r6,$ jb 20h,next； 查詢標志位 sjmp main next: acall ten； 調(diào)用 sjmp main int: clr p3.7； 報警 jb 20h,de acall six sjmp saf de: acall time safe: setb p3.7 setb 20h； 停止報警 reti ten: mov r7,#05h t2: mov r6,#64h t3: mov r5,#64h t4: mov r4,#64h t

9、5: djnz r4,t5 djnz r5,t4 djnz r6,t3 djnz r7,t2 ret time: mov r7,#05h s2: mov r6,#64h s3: mov r5,#64h s4: mov r4,#64h s5: djnz r4,s5 djnz r5,s4 djnz r6,s3 djnz r7,s2 sjmp time six: mov r7,#03h s6: mov r6,#64h s7: mov r5,#64h s8: mov r4,#64h s9: djnz r4,s9 djnz r5,s8 djnz r6,s7 djnz r7,s6 oute: ret en

10、d 4.總體電路圖 5. 仿真效果圖 所接電壓表處原為蜂鳴器，不響時電壓很小，響時電壓接近5v 六、 設計總結(jié) 在大三上學期的倒數(shù)第二周，我們進行了為期一周的單片機設計，我 看到那么多的課題，經(jīng)過慎重的考慮我選擇了報警器的設計這個課題，然 后開始了我的設計，在這一過程中感觸頗多。 1. 設計過程中遇到的問題及解決方法 （1） 結(jié)合所學的知識，在進行簡單的定時操作時，可以通過定時器控制也可 以用djmp這條簡單的指令，結(jié)合晶振的頻率賦予一個計算后的初值解 決， 這種思路來源于曾經(jīng)做過的一次單片機實驗，最后選擇了用djmp 指令這個簡單的方法. （2） 編號程序后，進入程序的調(diào)試階段，在此過程中有

11、時會出現(xiàn)程序沒錯， 但是沒法正常運行的情況，最經(jīng)過詳細的查找，發(fā)現(xiàn)是因為有些指令書 的不規(guī)范導致的，例如有些標點或者是輸入法等等； 2. 設計體會 這是第一次做單片機的課程設計，在此過程中不可避免的遇到許多問題， 在設計過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，如對于硬件電路的工作原理理解 不夠深刻，有些程序掌握的還不夠牢固；軟件方面，wave軟件仿真不熟 練proteus操作不熟練.不過最終還是把這次課程設計完成了，實現(xiàn)了 設計的要求。同時 ，在這一過程中我學到了很多東西，鍛煉了我的設計 思想，發(fā)揮主觀能動性，去獨立解決實際問題，鍛煉了綜合能力、動手 能力、文獻資料的查閱能力，有進一步加深了對于書本知識的理解，有 了切實的感受。在此我還要向給過我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示衷心感謝！ 3. 對設計的建議 希望下一次搞課程實際時，能夠有更多的時間，