單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)警器的設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)課程設(shè)計(jì)課題： 報(bào)警器的設(shè)計(jì)系 別： 電子與電氣工程系專 業(yè)： 自 動(dòng) 化姓 名： 學(xué) 號(hào)： 河南城建學(xué)院2010年 12月 30 日成績(jī)?cè)u(píng)定一、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)（根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量、答辯情況及其平時(shí)表現(xiàn)綜合評(píng)定）。二、評(píng)分評(píng)分項(xiàng)目設(shè)計(jì)報(bào)告評(píng)分答辯評(píng)分平時(shí)表現(xiàn)評(píng)分合 計(jì) （100分）任務(wù)完成情 況（20分）課程設(shè)計(jì)報(bào)告質(zhì)量（40分）表達(dá)情況（10分）回答問(wèn)題情 況（10分）工作態(tài)度與紀(jì)律（10分）獨(dú)立工作能力（10分）得分課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào)成績(jī)： 分（折合等級(jí) ）指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 一. 設(shè)計(jì)目的 熟悉并掌握單片機(jī)原理及基本的應(yīng)用，掌握單片機(jī)基本 外設(shè)的使用方法，掌握匯

2、編語(yǔ)言編程方法，熟悉proteus、偉 福、q軟件的使用，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)及電子焊接技術(shù)的基 礎(chǔ)知識(shí)連接硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能. 二. 設(shè)計(jì)要求 報(bào)警器系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求： （1）設(shè)計(jì)一個(gè)報(bào)警器，當(dāng)?shù)谝淮斡|發(fā)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào). （2）延時(shí)6秒后報(bào)警信號(hào)停止. （3）十秒內(nèi)若沒有第二次觸發(fā)則復(fù)位，十秒內(nèi)有第二次觸發(fā)則持 續(xù)報(bào)警. （4）只可由復(fù)位鍵復(fù)位. 三 總體設(shè)計(jì) 1.89c52的介紹 at89c52是美國(guó)atmel公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8位 單片機(jī)，片內(nèi)含8kbytes的可擦除寫的只讀存儲(chǔ)器和256bytes 的隨機(jī)存數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，器件采用atmel公司的高密度，非易失 性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)

3、準(zhǔn)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(chǔ)單元，功能更為強(qiáng)大。 at89c52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)flash閃存存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部ram，32個(gè)i/o口線，3個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，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(diǎn)工作模式 ，空閑方式停止cpu工作，但允許ram，定時(shí)器、計(jì)數(shù)器，串行口及計(jì)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(fù)位 2.設(shè)計(jì)思路： 應(yīng)用at89c52單片機(jī)來(lái)設(shè)計(jì)報(bào)警

4、器的硬件電路，利用 匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。主程序被設(shè)計(jì)為一個(gè)查詢指令，用來(lái)查 詢內(nèi)部ram的位地址為20h的狀態(tài)，當(dāng)沒有觸發(fā)信號(hào)時(shí)，20 h 為0，當(dāng)有觸發(fā)信號(hào)時(shí)變?yōu)?，帶動(dòng)有源蜂鳴器發(fā)出第一次的報(bào)警 信號(hào)，并使20h復(fù)位為0，通過(guò)程序的控制該信號(hào)持續(xù)時(shí)間為6 秒鐘，從發(fā)出第一次的報(bào)警信號(hào)（即20h復(fù)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(hào)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(bào)警，直到人為地按下復(fù)位信號(hào)后不再響；否則 蜂鳴器響六秒鐘后將不會(huì)再響.3. 由設(shè)計(jì)思路可知報(bào)警器系統(tǒng)包括有觸發(fā)電路、復(fù)位電路、揚(yáng)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(bào)警電路 觸發(fā)電路 at89c52 控制電路 復(fù)位電路復(fù)位電路 四. 各部分電路設(shè)計(jì) 1復(fù)位電路 mcs-52單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳 rt通過(guò)一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來(lái)抑制 噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的s5p2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電 路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。上電復(fù)位：上電復(fù)位電路是種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只要在rst復(fù) 位引腳接一個(gè)電容到vcc，接一個(gè)電阻到地就可以了。上電復(fù)位是 指在給系統(tǒng)上電時(shí)，復(fù)位電路通過(guò)電容加到rst復(fù)位引腳一個(gè)短暫 的高電平信號(hào)，這個(gè)復(fù)位信號(hào)隨著vcc對(duì)電容的

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

7、片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)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(gè)引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容，就構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。3報(bào)警電路 報(bào)警電路是整個(gè)電路成功的體現(xiàn)。報(bào)警電路用了兩個(gè)三極管（一個(gè)pnp型一個(gè)npn型）對(duì)電路進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。 五、 整體電路圖 1.主程序流程圖 開始標(biāo)志位置零中斷初始化延時(shí)6秒標(biāo)志位為1？延時(shí)10秒是否 2. 中斷程序流程圖 中斷觸發(fā)信號(hào)p3.7清零標(biāo)志位為1？p3.7置位1返回主程序計(jì)時(shí)6秒等待復(fù)位復(fù)位是否 3.匯編程序設(shè)計(jì) 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(shí) djnz r6,$ jb 20h,next； 查詢標(biāo)志位 sjmp main next: acall ten； 調(diào)用 sjmp main int: clr p3.7； 報(bào)警 jb 20h,de acall six sjmp saf de: acall time safe: setb p3.7 setb 20h； 停止報(bào)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(shí)電壓很小，響時(shí)電壓接近5v 六、 設(shè)計(jì)總結(jié) 在大三上學(xué)期的倒數(shù)第二周，我們進(jìn)行了為期一周的單片機(jī)設(shè)計(jì)，我 看到那么多的課題，經(jīng)過(guò)慎重的考慮我選擇了報(bào)警器的設(shè)計(jì)這個(gè)課題，然 后開始了我的設(shè)計(jì)，在這一過(guò)程中感觸頗多。 1. 設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決方法 （1） 結(jié)合所學(xué)的知識(shí)，在進(jìn)行簡(jiǎn)單的定時(shí)操作時(shí)，可以通過(guò)定時(shí)器控制也可 以用djmp這條簡(jiǎn)單的指令，結(jié)合晶振的頻率賦予一個(gè)計(jì)算后的初值解 決， 這種思路來(lái)源于曾經(jīng)做過(guò)的一次單片機(jī)實(shí)驗(yàn)，最后選擇了用djmp 指令這個(gè)簡(jiǎn)單的方法. （2） 編號(hào)程序后，進(jìn)入程序的調(diào)試階段，在此過(guò)程中有

11、時(shí)會(huì)出現(xiàn)程序沒錯(cuò)， 但是沒法正常運(yùn)行的情況，最經(jīng)過(guò)詳細(xì)的查找，發(fā)現(xiàn)是因?yàn)橛行┲噶顣?的不規(guī)范導(dǎo)致的，例如有些標(biāo)點(diǎn)或者是輸入法等等； 2. 設(shè)計(jì)體會(huì) 這是第一次做單片機(jī)的課程設(shè)計(jì)，在此過(guò)程中不可避免的遇到許多問(wèn)題， 在設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，如對(duì)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(guò)最終還是把這次課程設(shè)計(jì)完成了，實(shí)現(xiàn)了 設(shè)計(jì)的要求。同時(shí) ，在這一過(guò)程中我學(xué)到了很多東西，鍛煉了我的設(shè)計(jì) 思想，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，去獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉了綜合能力、動(dòng)手 能力、文獻(xiàn)資料的查閱能力，有進(jìn)一步加深了對(duì)于書本知識(shí)的理解，有 了切實(shí)的感受。在此我還要向給過(guò)我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示衷心感謝！ 3. 對(duì)設(shè)計(jì)的建議 希望下一次搞課程實(shí)際時(shí)，能夠有更多的時(shí)間，