家庭智能控制系統(tǒng)設(shè)計

前言21世紀(jì)，電子技術(shù)飛速發(fā)展，有力地推動和促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化的提高，電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到人類生活的各個方面。從計算機(jī)到手機(jī)，從數(shù)字電話到數(shù)字電視，從家用電器到軍用設(shè)備，從工業(yè)自動化到航天技術(shù)，都盡可能采納了電子技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的日益提高，人們對居住環(huán)境的要求也日漸提高，希望建筑不僅更便利、舒適而且更平安。家庭防火、防盜、煤氣平安等問題就成為人們極為關(guān)切的問題。近年來，家庭智能限制裝置已成為銀行、商店、辦公室、居民區(qū)、賓館、庫房、住宅等場所普遍應(yīng)用的設(shè)備，為維護(hù)社會治安、保障國家財產(chǎn)和群眾的平安發(fā)揮了重要作用。但是由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的各種緣由，目前家庭智能限制系統(tǒng)設(shè)計不盡合理的狀況比較普遍，在信號檢測、信號處理上面還存在確定問題，致使一些系統(tǒng)常常出現(xiàn)誤報或者漏報。報警系統(tǒng)不動作、誤動作率比較高。正是基于目前這種現(xiàn)狀，本設(shè)計方案提出一種基于多傳感器檢測單片機(jī)處理綜合應(yīng)用的新型家庭智能限制報警系統(tǒng)的設(shè)計思想。該系統(tǒng)是以煙霧傳感器、溫度傳感器、光電火焰檢測器、濕度傳感器、警情信號檢測器、電運(yùn)用平安檢測器、水位平安檢測器和CO傳感器為檢測元件，以80C51單片機(jī)為限制核心，組成的一種家庭智能限制系統(tǒng)。它可以通過多種方式自動進(jìn)行報警和預(yù)警，并借助電話等現(xiàn)代化通訊手段進(jìn)行信息傳遞。系統(tǒng)有兩種報警類型，即火災(zāi)報警和非法侵入報警（盜情）。系統(tǒng)采納多傳感器電路檢測火災(zāi)的發(fā)生和非法侵入，一旦出現(xiàn)火災(zāi)或是出現(xiàn)非法侵入，傳感器檢測電路發(fā)出信號，單片機(jī)響應(yīng)中斷后，啟動自動撥號電路，依據(jù)報警類型的不同撥打不同的電話號碼，發(fā)送不同的報警信息。比如，到發(fā)生非法侵入的時候，系統(tǒng)自動撥打110；發(fā)生火災(zāi)的時候，系統(tǒng)自動撥打119。系統(tǒng)還可以依據(jù)主子設(shè)計好的原則對家中的電器設(shè)備進(jìn)行自動化限制。在論文的編寫過程中，得到的老師的指導(dǎo)與幫助，才使我們的設(shè)計報告特別圓滿的完成，在此表示感謝。因時間倉促及編者水平有限，書中難免存在錯誤，懇請讀者指責(zé)指正。書目前言………………..摘要……………關(guān)鍵詞……………設(shè)計要求……………第1章方案的選擇和確定…………………延時的方案選擇……………信息傳遞的方案選擇…………………鍵盤與單片機(jī)連接方式……………第2章家庭智能系統(tǒng)的系統(tǒng)概述………第3章單元模塊設(shè)計………………………3.1 帶傳感器檢測信號的輸出和輸入?！?.2 以單片機(jī)為核心的限制裝置………………………3.3 單片機(jī)時鐘與復(fù)位電路模塊……………3.4 電平轉(zhuǎn)換裝置……………3.5語音提示及秒燈電路……………3.6 鍵盤接口模塊……………3.7LCD液晶顯示模塊……………3.8 家庭應(yīng)用模塊……………3．9計算機(jī)接口模塊……………第4章鳴謝……………第5章元件運(yùn)用表……………第6章結(jié)束語……………參考文獻(xiàn)……………收獲和體會……………家庭智能限制系統(tǒng)摘要依據(jù)目前家庭智能限制系統(tǒng)現(xiàn)狀以及所存在的主要問題，設(shè)計了一種基于各種傳感器及單片機(jī)的家庭智能限制系統(tǒng)。系統(tǒng)采納煙霧傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、光電火焰檢測器、警情信號檢測器、電運(yùn)用平安檢測器、水位平安檢測器和CO傳感器為檢測元件，以單片機(jī)作為限制核心，利用電話等現(xiàn)代化通訊手段進(jìn)行信息傳遞。多傳感器的綜合運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了低誤報率，增加了系統(tǒng)的牢靠性。關(guān)鍵詞：防火、防盜、傳感器、報警系統(tǒng)設(shè)計要求：任務(wù)以單片機(jī)為核心，設(shè)計一個小型的家庭限制系統(tǒng)。此限制系統(tǒng)可智能地對家庭的各種環(huán)境（如溫度、濕度、防盜狀況、煤氣平安等）進(jìn)行檢測，并能依據(jù)主子設(shè)計好的原則對家中的電器設(shè)備進(jìn)行自動化限制。要求基本要求以一種單片機(jī)作為主處理器，包括外圍開關(guān)量的輸入輸出限制。有8路開關(guān)量輸入，輸入電壓為24v，有指示燈；有8路開關(guān)量輸出，端口的輸出功率為24v/50mA，有指示燈；有液晶顯示屏，在顯示屏上顯示時間，并可通過鍵盤修改時間。發(fā)揮部分增加4路開關(guān)量輸出，并可通過鍵盤設(shè)置此4路中每一路在何時輸出有效信號剛好間長度；可通過鍵盤隨意修改基本要求中的輸入和輸出的對應(yīng)關(guān)系，使輸入輸出具有確定的邏輯關(guān)系。方案的選擇與確定家庭智能系統(tǒng)的系統(tǒng)概述家庭智能限制系統(tǒng)硬件主要由九部分組成：帶傳感器檢測信號的輸出和輸入模塊，以單片機(jī)為核心的限制裝置，單片機(jī)時鐘電路模塊，電平轉(zhuǎn)換裝置，語音提示及電路秒燈模塊，鍵盤接口模塊，LCD液晶顯示模塊，家庭應(yīng)用模塊，計算機(jī)接口模塊。該系統(tǒng)采納開關(guān)量模擬檢測信號，經(jīng)調(diào)整、限制、顯示、報警等儀器設(shè)備和很大部分的人工操作智能，并通過較高困難度的計算方法和處理方法使受控對象的動態(tài)過程按規(guī)定的方式和技術(shù)運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)家庭智能限制。單元模塊的設(shè)計1、延時的方案選擇方案一：硬件延時即利用555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來完成方案二：軟件延時即利用單片機(jī)編程來完成論證與選擇：雖然用硬件來實(shí)現(xiàn)在設(shè)計是比較簡潔，但考慮到成本尤其是系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以選擇方案二。2、信息傳遞的方案選擇方案一：都利用光信號如液晶顯示器、LED傳遞信息，無需多余接口，節(jié)約成本且滿意要求方案二：加揚(yáng)聲器，傳遞出聲音信號論證與選擇：考慮到如今已進(jìn)入到多媒體時代，絕大多數(shù)電子智能產(chǎn)品都是聲音和顯示器的結(jié)合，為了適應(yīng)時代的要求，本設(shè)計選擇方案二，雖然增加了系統(tǒng)的成本以及編程，焊接的困難程度，但認(rèn)為這是必要的。如鬧鈴功能模塊，不僅有開關(guān)量的輸出，而且還會放一段主子設(shè)計好的鈴聲，這更符合人性化。3、鍵盤與單片機(jī)連接方式方案一：查詢方式設(shè)定一個時間間隔，每隔這段時間，對鍵盤掃描一遍，當(dāng)單片機(jī)檢測到有按鍵按下時，起先工作，無需另接芯片，電路簡潔。方案二：中斷方式利用MM74C922連接到單片機(jī)外部中斷輸入引腳（P3.2）。采納中斷方式可以大大節(jié)約CPU的時間，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，主動發(fā)送一個脈沖向單片機(jī)提出中斷懇求，單片機(jī)響應(yīng)中斷懇求，都外部中斷服務(wù)依序讀取數(shù)據(jù)。論證與選擇：雖然中斷方式較困難，但是由于我們的專業(yè)對單片機(jī)相關(guān)學(xué)問的要求很高，還有查詢方式對速度會產(chǎn)生影響，所以我們采納方案二。家庭智能系統(tǒng)的系統(tǒng)概述軟件流程圖如下所示圖系統(tǒng)軟件流程圖數(shù)據(jù)處理結(jié)束標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？火災(zāi)對應(yīng)輸出端及自動噴淋端響應(yīng)防盜對應(yīng)輸出端響應(yīng)電平安對應(yīng)輸出端響應(yīng)水限制對應(yīng)輸出端響應(yīng)溫度對應(yīng)輸出端響應(yīng)濕度對應(yīng)輸出端響應(yīng)LCD其次行顯示“water“1S喇叭響1SLCD其次行顯示“humidity“1S喇叭響0.5SLCD其次行顯示“thief“1S喇叭響1.5SLCD其次行顯示“temperature“1S，喇叭響0.5SLCD其次行顯示“fire“1S喇叭響2SLCD其次行顯示“electricity數(shù)據(jù)處理結(jié)束標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？標(biāo)記位=1？火災(zāi)對應(yīng)輸出端及自動噴淋端響應(yīng)防盜對應(yīng)輸出端響應(yīng)電平安對應(yīng)輸出端響應(yīng)水限制對應(yīng)輸出端響應(yīng)溫度對應(yīng)輸出端響應(yīng)濕度對應(yīng)輸出端響應(yīng)LCD其次行顯示“water“1S喇叭響1SLCD其次行顯示“humidity“1S喇叭響0.5SLCD其次行顯示“thief“1S喇叭響1.5SLCD其次行顯示“temperature“1S，喇叭響0.5SLCD其次行顯示“fire“1S喇叭響2SLCD其次行顯示“electricity“1S喇叭響2.5SLCD其次行顯示“gas“1S，喇叭響3S煤氣對應(yīng)輸出端響應(yīng)PB=01111111？PB=11110111？PB=11111110？PB=11111101？PB=01001111？PB=10111111？PB=11111011？數(shù)據(jù)處理子程序?qū)?yīng)輸出端LED滅LCD其次行顯示“closecurtain“1S對應(yīng)輸出端LED亮LCD其次行顯示“opencurtain“1S對應(yīng)輸出端LED滅LCD其次行顯示“closeheating“1S對應(yīng)輸出端LED亮LCD其次行顯示“openheating“1S對應(yīng)輸出端LED滅LCD其次行顯示“closeboiling“1S對應(yīng)輸出端LED滅揚(yáng)聲器放一段音樂定時處理結(jié)束對應(yīng)輸出端LED亮LCD其次行顯示“openboiling“1SLCD其次行顯示“alarmclock“1S對應(yīng)輸出端LED亮窗簾關(guān)時間到?jīng)]？暖氣開時間到?jīng)]？窗簾開時間到?jīng)]？暖氣關(guān)時間到?jīng)]？對應(yīng)輸出端LED滅LCD其次行顯示“closecurtain“1S對應(yīng)輸出端LED亮LCD其次行顯示“opencurtain“1S對應(yīng)輸出端LED滅LCD其次行顯示“closeheating“1S對應(yīng)輸出端LED亮LCD其次行顯示“openheating“1S對應(yīng)輸出端LED滅LCD其次行顯示“closeboiling“1S對應(yīng)輸出端LED滅揚(yáng)聲器放一段音樂定時處理結(jié)束對應(yīng)輸出端LED亮LCD其次行顯示“openboiling“1SLCD其次行顯示“alarmclock“1S對應(yīng)輸出端LED亮窗簾關(guān)時間到?jīng)]？暖氣開時間到?jīng)]？窗簾開時間到?jīng)]？暖氣關(guān)時間到?jīng)]？睡前燒水關(guān)時間到?jīng)]？睡前燒水開時間到?jīng)]？鬧鐘時間到?jīng)]？定時處理子程序 N N N N N N 圖定時子程序流程圖本系統(tǒng)以80C51單片機(jī)為核心，以4×4接盤，LCD模塊為人機(jī)接口，并利用可編程的并行8255接口芯片擴(kuò)展并口。系統(tǒng)框圖如下圖所示圖系統(tǒng)框圖系統(tǒng)功能說明如下圖所示圖八路輸入輸出功能說明圖四路家庭應(yīng)用功能說明功能說明：本次設(shè)計的家庭智能限制系統(tǒng)可智能地對家庭的各種環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，并可依據(jù)主子設(shè)計好的原則對家中的電器設(shè)備進(jìn)行自動化限制。當(dāng)家庭環(huán)境濕度發(fā)生大幅度變更或者超過確定限制，濕度傳感器會發(fā)出有效的信號，在經(jīng)系統(tǒng)綜合分析處理后接著發(fā)出信號給集中式空調(diào)處理系統(tǒng)，由集中式空調(diào)系統(tǒng)對環(huán)境濕度度進(jìn)行調(diào)整使環(huán)境濕度達(dá)到令人舒適的值。當(dāng)住宅內(nèi)衛(wèi)生間發(fā)生嚴(yán)峻水滿溢出事故時，水位平安傳感器同樣會發(fā)出有效信號，經(jīng)本系統(tǒng)處理分析后發(fā)出有效限制信號使水平安限制中心處理該事故。CO傳感器通過檢測泄漏的一氧化碳?xì)怏w濃度來作為報警信號，一旦發(fā)生煤氣泄漏，主子可以接收到報警信號，便利主子剛好做好相關(guān)的避開煤氣中毒工作。家庭住宅一旦搶劫、盜竊等意外事務(wù)，警情檢測裝置發(fā)出信號后，防盜報警器馬上工作，在第一時間通過防盜系統(tǒng)的電話通訊裝置通知主子。警報既可對竊賊產(chǎn)生威懾作用也會通知四周人員剛好做好相關(guān)愛護(hù)幫助工作。一旦家庭住宅內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，室內(nèi)的溫度傳感器、光電火焰檢測器、煙霧傳感器同時發(fā)出信號，促使火災(zāi)自動報警系統(tǒng)啟動，該系統(tǒng)會剛好地發(fā)出警報同時開啟噴淋滅火系統(tǒng)進(jìn)行滅火，系統(tǒng)還以依據(jù)詳細(xì)狀況關(guān)斷電源，以防發(fā)生其他如短路、觸電等事故。當(dāng)家庭環(huán)境溫度發(fā)生大幅度變更或者超過確定限制，溫度傳感器會發(fā)出有效的信號，在經(jīng)系統(tǒng)綜合分析處理后接著發(fā)出信號給集中式空調(diào)處理系統(tǒng)，由集中式空調(diào)系統(tǒng)對環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)整使環(huán)境溫度達(dá)到令人舒適的值。家庭發(fā)生電平安事故時，系統(tǒng)也會做出相應(yīng)的動作來防止人員的傷亡。如一旦發(fā)生電短路或過載系統(tǒng)可以剛好限制家庭住宅相應(yīng)區(qū)域的電源開與關(guān)。該系統(tǒng)除了以上家庭環(huán)境監(jiān)測與限制功能外，還具有其他四種常用功能。系統(tǒng)帶有鬧鐘功能，可以依據(jù)主子的須要設(shè)定鬧鐘；主子可以設(shè)定自動燒水時間，可以節(jié)約時間而且無平安之憂；主子還可以依據(jù)自己的習(xí)慣與天氣狀況設(shè)定暖氣的自動開與關(guān)的時間，既節(jié)約電能又可省去親自開關(guān)暖氣的時間；最終主子可以依據(jù)自己的作息時間設(shè)定窗簾開關(guān)時間，這樣可以愛護(hù)主子的隱私。該系統(tǒng)還有另一大特點(diǎn)，系統(tǒng)中帶有液晶顯示屏，液晶顯示屏可以顯示時間而且無論系統(tǒng)工作在任何一種工作模式下均有在液晶顯示屏中之指示。使得該系統(tǒng)更加智能更加人性化。一帶傳感器檢測信號的輸出和輸入模塊此模塊采納開關(guān)量模擬輸入輸出信號。八路開關(guān)量輸入分別代表八路傳感器檢測到得有效信號。八路開關(guān)量輸出分別代表八被控對象或者電氣設(shè)備。在輸入開關(guān)量中，其與輸入端口對應(yīng)關(guān)系如下所示：PB0、濕度傳感器PB1、水位平安檢測器PB2、CO傳感器PB3、警情信號檢測器PB4、煙霧傳感器PB5、光電火焰檢測器PB6、電運(yùn)用平安檢測器PB7、溫度傳感器在輸出開關(guān)量中，其與輸出端口對應(yīng)關(guān)系如下所示：PA0集中式空氣調(diào)整系統(tǒng)溫度調(diào)整、PA1、給排水限制PA2、煤氣報警器PA3、防盜報警器PA4、自動噴淋滅火系統(tǒng)PA5、火災(zāi)自動報警器PA6、電能平安限制裝置PA7、集中式空氣調(diào)整系統(tǒng)濕度調(diào)整八路輸入開關(guān)量與八路輸出開關(guān)量的系統(tǒng)連接圖如圖主要被控對象或者系統(tǒng)的簡述火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報警裝置、以及具有其它協(xié)助功能裝置組成的，它具有能在火災(zāi)初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過火災(zāi)探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂?zāi)報警限制器，并同時顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時間等，使人們能夠剛好發(fā)規(guī)火災(zāi)，并剛好實(shí)行有效措施，撲滅初期火災(zāi)，最大限度的削減因火災(zāi)造成的生命和財產(chǎn)的損失，是人們同火災(zāi)做斗爭的有力工具。有關(guān)資料統(tǒng)計表明：凡是安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的場所，發(fā)生了火災(zāi)一股地說都能及早報警，不會釀成重大火災(zāi).家用防盜報警器是用物理方法或電子技術(shù)，自動探測發(fā)生在布防監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的侵入行為，產(chǎn)生報警信號，并提示值班人員發(fā)生報警的區(qū)域部位，顯示可能實(shí)行對策的系統(tǒng)。報警主機(jī)是預(yù)防搶劫、盜竊等意外事務(wù)的重要設(shè)施。一旦發(fā)生突發(fā)事務(wù)，就能通過聲光報警信號在安保限制中心精確顯示出事地點(diǎn)，使于快速實(shí)行應(yīng)急措施。防盜報警主機(jī)與出入口限制系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、訪客對講系統(tǒng)和電子巡更系統(tǒng)等一起構(gòu)成了平安防范系統(tǒng)。煤氣報警器一般是通過檢測泄漏的一氧化碳?xì)怏w濃度來作為報警推斷的；燃?xì)鈭缶饕话阃ㄟ^檢測泄漏的烷烴、烯烴、芳烴等可燃?xì)怏w濃度作為報警推斷，這類氣體泄漏達(dá)到爆炸極限時，遇火種（打火機(jī)、電器開關(guān)、靜電、高頻信號等）則發(fā)生瓦斯爆炸，造成很大損害。二以單片機(jī)為核心的限制裝置該模塊以單片機(jī)為核心，與8255芯片連接。如圖3所示為單片機(jī)80C51芯片與8255的一種連接電路。8255的數(shù)據(jù)總線D0~D7與單片機(jī)的P0口相連，用P2.7作為8255的片選。8255的地址線A1,A0與單片機(jī)的地址總線的最低兩位相連（地址鎖存器74LS373的輸出Q1,Q0)。8255的讀/寫限制RD與WR分別與單片機(jī)的RD和WR相連。在應(yīng)用系統(tǒng)中，通常8255的復(fù)位限制端RESET可以與單片機(jī)的復(fù)位端相連，也可以采納單獨(dú)的上電復(fù)位電路。圖38255芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳介紹1、8255內(nèi)部（1）PA,PB,PC口PA,PB和PC均為8位I/O數(shù)據(jù)口，但結(jié)構(gòu)上略有差別：PA口由一個8位的數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存器和一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖/鎖存器組成；PB口由一個8位的數(shù)據(jù)輸出緩沖/鎖存器和一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器組成，無鎖存功能；PC口由一個數(shù)據(jù)輸出鎖存器和一個8位的數(shù)據(jù)輸入緩沖器組成。三個端口都可以和外設(shè)相連，分別傳送外設(shè)的輸入/輸出數(shù)據(jù)或限制信息。（2）工作方式限制電路這是兩組依據(jù)CPU的吩咐字限制8255工作方式的電路。限制電路分為A組工作方式和B組工作方式限制電路。A和B兩組共用限制吩咐寄存器，用來接受CPU的限制字（吩咐），依據(jù)限制字確定兩端口的工作方式，也可以用限制字實(shí)現(xiàn)PC口按位清0或按位置1。A組限制PA口(PA7~PA0)及PC口的高4位(PC7~PC4)，B組限制PB口(PB7~PB0)及PC口的低4位(PC3~PC0)。（3）數(shù)據(jù)緩沖器這是一個雙向三態(tài)8位的驅(qū)動口，作為8255與系統(tǒng)總線之間的接口，用來傳送數(shù)據(jù)，限制吩咐和狀態(tài)信息。（4）讀/寫限制邏輯電路讀/寫限制邏輯電路接收CPU發(fā)來的限制信號RD,WR,RESET,CS和地址信號A1，A0等，然后依據(jù)限制信號的要求，將指定端口數(shù)據(jù)送往CPU或?qū)PU送來的數(shù)據(jù)寫入指定端口。2、8255的引腳（1）數(shù)據(jù)線D0～D7為數(shù)據(jù)總線，用于傳送CPU和8255之間的數(shù)據(jù)、吩咐和狀態(tài)字。（2）限制線和尋址線RESET：復(fù)位信號，輸入高電平有效。復(fù)位后，8255全部內(nèi)部寄存器清0，全部口都為輸入方式。RD/WR：讀/寫信號線，輸入，低電平有效。當(dāng)RD/WR為0時，所選的8255處于讀/寫狀態(tài)。CS：片選線，輸入，低電平有效。A0、A1：地址輸入線。當(dāng)CS為0時，芯片被選中時，這兩位的4種組合00、01、10、11分別用于選擇PA、PB、PC口和限制寄存器。（3）I/O口線(24條)PA0～PA7、PB0～PB7、PC0～PC7為24條雙向三態(tài)I/O總線，用于8255和外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)。（4）電源：VCC為+5V，GND為地線。圖8255引腳圖圖8255方式選擇限制字寄存器的定義圖圖8255內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖單片機(jī)80C51芯片的管腳說明（1）、電源引腳：VCC：外接+5V；GND：電源地線。（2）、時鐘引腳XTAL1、XTAL2為內(nèi)部振蕩器的兩條引出線．（3）、限制引腳ALE/PROG：地址鎖存限制信號／編程脈沖輸入端ALE：在系統(tǒng)擴(kuò)展時，ALE用于限制P0口輸出的低8位地址鎖存，以實(shí)現(xiàn)低8為地址和數(shù)據(jù)的隔離。PROG：在EEPROM或EPROM編程期間，該引腳用來輸入一個編程脈沖。PSEN：片外程序存儲器讀選通有效信號在CPU向片外程序存儲器讀取指令和常數(shù)時，每個機(jī)器周期PSEN兩次低電平有效。（4）EA/VPP：訪問程序存儲器限制信號/編程電源輸入端EA=0時，只訪問片外程序存儲器。EA=1時，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器。（5）RST/VPD：復(fù)位/掉電愛護(hù)信號輸入端RST為復(fù)位信號輸入端。當(dāng)RST保持兩個機(jī)器周期的高電平時，可對單片機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。VPD為該引腳的其次功能，是作為內(nèi)部備用電源的輸入端。（6）、I/O引腳﹡P0口（P0.0～P0.7）：8位雙向并行I/O接口。擴(kuò)展外部存儲器或I/O口時，作為低8位地址總線和8位數(shù)據(jù)線的分時復(fù)用接口，為雙向三態(tài)。﹡P1口（P1.0～P1.7）：8位準(zhǔn)雙向并行I/O接口。﹡P2口（P2.0～P2.7）：8位準(zhǔn)雙向并行I/O接口。擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)、程序存儲器時，作為高8位地址輸出端口。﹡P3口（P3.0～P3.7）：8位準(zhǔn)雙向并行I/O接口。P3口除了具有通用I/O口的功能外，同時它的每一個引腳還具有其次功能單片機(jī)80C51管腳圖三單片機(jī)時鐘與復(fù)位電路模塊內(nèi)部方式實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的時鐘電路時，利用單片機(jī)芯片上供應(yīng)的反相放大器電路，在XTAL1和XTAL2引腳之間外接振蕩源（晶體振蕩器或陶瓷振蕩器）構(gòu)成一個自激振蕩器，自激振蕩器與單片機(jī)內(nèi)部的時鐘發(fā)生器構(gòu)成單片機(jī)的時鐘電路，如圖所示。在圖中，由振蕩源OSC和電容C1和C2構(gòu)成了并聯(lián)諧振回路作為定時元件，振蕩源OSC可選用晶體振蕩器，頻率為12MHz，電容C1，C2為30pF，起頻率微調(diào)作用。為了削減寄生電容，更好地保證振蕩器的穩(wěn)定性和牢靠性，晶振和電容盡可能靠近單片機(jī)芯片安裝四電平轉(zhuǎn)換裝置該系統(tǒng)中輸入輸出端口均要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，在五語音提示及秒燈電路圖語音提示及秒燈電路六鍵盤接口模塊該系統(tǒng)中運(yùn)用鍵盤接口電路，該電路的存在大大的提高了本次設(shè)計的家庭智能系統(tǒng)的人性化與智能化，限制系統(tǒng)不僅可智能得對家庭的各種環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，還可以依據(jù)主子的個人習(xí)慣設(shè)定各種系統(tǒng)模式對家中的電器設(shè)備進(jìn)行自動監(jiān)控。鍵盤可以自由設(shè)定時間、設(shè)定鬧鐘，可以依據(jù)詳細(xì)的家庭狀況更改自動監(jiān)控的工作狀態(tài)。比如發(fā)生一些主子有意識的緊急狀況，主子可以通過鍵盤設(shè)定，詳細(xì)可看鍵盤功能說明圖。鍵盤接口電路如圖圖鍵盤接口電路鍵盤功能說明如下圖所示表4×4鍵盤功能說明時間調(diào)整鍵（SET1）加1鍵（AD）減1鍵（DC）鬧鐘調(diào)整鍵（SET）暖氣開調(diào)整鍵（SET2）洗澡前燒水開時間調(diào)整鍵（SET3）關(guān)窗簾時間調(diào)整鍵（SET4）暖氣關(guān)時間調(diào)整鍵（SET5）洗澡前燒水關(guān)時間調(diào)整鍵（SET6）開窗簾時間調(diào)整鍵（SET7）火災(zāi)自動報警調(diào)整鍵（SET8）防盜報警調(diào)整鍵（SET9）自動噴淋滅火調(diào)整鍵（SET10）給排水限制調(diào)整鍵（SET11）集中式空氣調(diào)整系統(tǒng)溫度調(diào)整調(diào)整鍵（SET12）集中式空氣調(diào)整系統(tǒng)濕度調(diào)整調(diào)整鍵（SET13）七LCD液晶顯示模塊該系統(tǒng)中1、 液晶顯示器顯示時間XX:XX:XX，即分別顯示小時十位、小時個位、分十位、分個位、秒十位、秒個位。2、 設(shè)置3個功能按鍵：調(diào)整鍵（SET1）、加1鍵（AD）和減1鍵（DC），實(shí)現(xiàn)時間可調(diào)。上電后，顯示時間00:00:00，并起先走時。按下1次（SET1）時，秒個位走時停止，秒十位閃亮，此時按下（AD），該位數(shù)值加1，若按下（DC），則該位數(shù)值減1；接著按下（SET1）時，分個位、分十位、小時個位、小時十位依次閃亮，并可按上述方法進(jìn)行時間調(diào)整。（SET1）按下第6次時，時間調(diào)整結(jié)束，時鐘在調(diào)整后的時間上重新起先走時。3、 計時以24小時制進(jìn)行，最大計時及設(shè)置時間為23:59:59。要求用T0用于1秒時間計時，T1用于指示時間調(diào)整時相應(yīng)位的閃亮，在時間調(diào)整時，每過0.4s，將對應(yīng)單元的顯示數(shù)據(jù)換成“熄滅符”數(shù)據(jù)，使對應(yīng)調(diào)整單元的顯示數(shù)據(jù)間隔閃亮。八家庭應(yīng)用模塊家庭智能限制系統(tǒng)家庭應(yīng)用模塊為4路LED代表4路有效輸出量。其中，D1、D2、D3、D4四路分別代表鬧鐘鬧鈴、暖氣自動開關(guān)系統(tǒng)、自動燒水設(shè)備、窗簾自動開關(guān)裝置的有效限制信號。此模塊的有效信號可以通過鍵盤設(shè)定各種工作模式及有效時間長度，并且在液晶顯示屏中可以顯示各種工作模式的工作狀態(tài)。九計算機(jī)接口模塊利用RS-232C實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與PC的串口通信圖RS-232C接口圖RS-232C接口定義(9芯)針腳定義符號1載波檢測DCD2接收數(shù)據(jù)RXD3發(fā)送數(shù)據(jù)TXD4數(shù)據(jù)終端打算好DTR5信號地SG6數(shù)據(jù)打算好DSR7懇求發(fā)送RTS8清除發(fā)送CTS9振鈴提示RI鳴謝特別感謝老師百忙之中給我們耐性的指導(dǎo)，同學(xué)們給我們熱心的幫助和父母在遠(yuǎn)方的支持，以及長安高校圖書館給我們供應(yīng)的豐富的參考資源，在此一并表示真摯的謝意!結(jié)束語：經(jīng)過十多天的查閱手冊和參考文獻(xiàn)資料，將所學(xué)的單片機(jī)學(xué)問加以鞏固和應(yīng)用，學(xué)會運(yùn)用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和處理，液晶顯示器的應(yīng)用。我們最終將初步設(shè)計報告完整的寫出來了。本設(shè)計在滿意設(shè)計要求的前提下，還增加了揚(yáng)聲器以供應(yīng)聲音信號，鬧鐘的時候可以放一段音樂，貼近實(shí)際。而且在八路輸出開關(guān)量信號的同時還可以在液晶顯示器顯示對應(yīng)的說明，以及揚(yáng)聲器發(fā)出設(shè)計好的聲音，很人性化。當(dāng)然在設(shè)計過程中也遇到很多思路的堵塞，方案難以決策，但是最終還是一一攻克了，通過本次課程設(shè)計學(xué)到了很多很多書本上沒有的東西。本設(shè)計有待改進(jìn)的地方有很多，但最亟待改進(jìn)的地方是解決還有就是顯示系統(tǒng)有待改進(jìn)，參考文獻(xiàn)【1】 林濤主編，數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ).北京：清華高校出版社，2006【2】 林濤主編，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ).重慶：重慶高校出版社，2002【3