微机原理与接口技术课程设计报告电子报警器设计Word格式.docx

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设计屮主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能，故在程序设计中只要设计触动键盘中的数字键即8个LED不停光闪，同时内扬声器发岀警报声，且在屏幕上显示警报信息。

在设计发声报警时利用了

8253可编程定时记数器。

在设计发光报警时利用了 8255芯片。

在程序设计中利

用TNT10H实现在屏幕上显示相关的警报信息。

三、时间安排：

序号

阶段内容

所需时间（天）

1

设计思路、原理电路设计

2

编程，调试

3

撰写课程设计报告

合 计

5

指导教师签名:

基于微机原理电子警报器的设计

摘要

在当今高速发展的中，人们对自身所处的环境越来越关心，居家安全已成为当今小康之家优先考虑的。

当您上班家中无人，或者仅有老人孩子在家，或者您晚上在家熟睡，您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。

众多住宅小区的安防防犯主要倚靠安装防盗窗、防盗门以及人工防犯。

这样不仅有碍美观，不符合防火的要求、而且不能有效地防止坏人的侵入。

随着生活水平的不断提高，人们的安全防范意识也在不断的增强，各种智能防盗报警器应运而牛，并不断地向各个领域深入，报警器是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声咅、电话提醒等形式來警示或提醒我们应当采取某种行动的电子产品。

随着科技的进步，家居安防中的机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，如防盗报警器、防艸鯛、煤*^»

气嶙报瞬等。

并且电子报堂智育餌鮒艮警繇

越重要的作用。

如家庭、公與也点、企事业单位，公司等。

木课程设计是基于微机

原理与

接口技术的简单应用。

运用所学的微机原理和接口技术知识完成电子警报器的设计。

目录

刖吕 3

一、设计要求与设计方案 6

1.1电子警报器设计方案的论证与比较 6

1.2电子警报器的功能与要求 6

1.3电子警报器设方案的确定 6

二、硬件设计 7

2.1电子警报器的硬件框图 7

2.2输入、输出显示电路设计 8

2.3系统总电路图 8

三、软件设计 9

3.1主程序流程图 9

3.2电子警报器主程序设计 9

四、系统的安装与调试 13

4.1硬件调试 13

4.2软件调试 13

4.3调试过程 13

五、设计体会与小结 14

5.1总结设计体会与心得 14

附录 15

前言

电子警报器的具体要求是程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。

程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒，同时在液晶显示器上显示相应的

警报信息；

程序按任意键退出后声不响光不闪。

8255是可编程I/0 口扩展芯片。

对8255输入不同的指令可改变I / 0 口的工作方式。

8255与单片机系统连接方式简单，工作方式由程序设定，图2为8255

的引脚图。

8255内部有4个寄存器：

分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。

A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7〜PAO、PB7〜PBO、PC7〜PCO上输入或输出的数据。

而

控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。

通过CS、AO、Al>

RD和WR

对4个寄存器进行操作。

1）CS为低电平时选通8255；

2）A1、AO为地址选通；

3） RD和WR为读、写信号:

RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR为低时为写方式。

4）DO〜D7为数据口。

向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。

这里只

介绍应用最多的方式0。

方式0下8255的PA、PB及PCD上半部分（PC7〜PC4）

和下半部分（PC3〜PCO）中任何一个端口都可以设定为输入或输出，PC 口还可以进行位操作。

控制寄存器各位的含义如图3所示。

SLPC-24中8255工作在方

式0。

PA、PB为输入口、PC为输出口，对控制寄存器写入的数据为10010010B,即92Ho

8255引脚功能

RESET:

复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有1/0口均被置成输入方式。

CS:

片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与

CPU进行通讯。

RD:

读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。

WR:

写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写8255o

DO〜D7:

三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。

PAO〜PA7:

端口 A输入输岀线，一个8位的数据输岀锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。

PBO〜PB7:

端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。

PCO〜PC7:

端口 C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。

端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每

个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为控制信号输出或状态信号输入端口。

8253:

8253具有3个独立的16位计数器,6种不同的工作方式。

1.方式0——计数到终点输出变为高电平

当将某计数器设置成方式0后，其输出OUT变低电平，装入初值后，仍保

持低电平。

门控为高电平开始计数。

每来一个计数脉冲CLK,计数器的值减1,当计数到达终点即计数器的值变成0时，OUT变为高电平。

在计数期间可用门控信号暂停计数（即门控为低电平时，计数暂停）。

2.---------方式1 可编程单稳

所谓单稳，是指这样的电路，它有两种状态，但只能稳定在一种状态。

在一定的外界作用下，它能从这一种状态进入到另一种状态，但经过一定时间后，又自动恢复到原来的状态。

这个时间参数一般是由外加电阻、电容的值决定的。

8253的方式1就是模拟单稳电路，其处于非稳定状态的吋间可通过程序进行设置。

3.方式2——分频脉冲发生器（分频器）

方式2用来对输入脉冲（即计数脉冲CLK）N分频（N为预置的初值）,在输岀信号周期中低电平的时间为一个CLK周期。

设置此方式后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数，减到1时

OUT变低电平。

经过一个CLK周期，OUT恢复高电平，且计数器又自动装入初值,重新开始计数。

如此循环下去。

如图6.23所示是工作在方式2的示意图。

在上述过程中GATE应一直保持高电平。

若GATE变低电平将禁止计数，并使输岀为高电平。

在GATE再次变高电平时，计数器将重新装入预置的初值，并开始计数。

4.方式3——方波发生器

方式3类似于方式2,输出是周期性的。

不同的是方式3输出方波。

如果预置的初值N为偶数，则输出周期中高电平和低电平的宽度相等；

如果N为奇数，则输出周期中高电平比低电平多一个CLK周期的时间，当N相当大时，也可认为是方波。

当然，一般采用方式3时，置初值为偶数。

设置成方式3后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数。

如初值为偶数，每个CLK使计数器减2,计到终点改变电平。

如初值为奇数，则输出为高电平时第一个CLK使计数器减1,随后每个CLK使计数器减2；

输出为低电平时第

一个CLK使计数器减3,随后每个CLK使计数器减2。

每当计数到终点都会改变电平，初值又被重新装入，并开始计数。

5.方式4——软件触发选通

设置成方式4后，OfT变高电平，写入计数值后自动开始计数（所以称之为软件触发）,计数到终点输出一个CLK周期的低电平脉冲。

GATE变低可暂停计数,用GATE的上升沿可重新赋初值，并开始计数。

6.----------方式5 硬件触发选通

设置成该方式后，OUT变高电平，写入计数值后需等待GATE上升沿的到来才开始计数（所以称之为硕件触发）o计数到终点也输出一个CLK周期的低电平脉冲。

计数过程中不受GATE电平的影响。

此后，用GATE的上升沿可重新赋初值，并开始计数。

计数寄存器用来寄存计数初值，计数工作单元为16位减1计数器，它的初值便

是计数寄存器内容，计数单元对CLK脉冲计数，每出现一个CLK脉冲，计数器减1,当减为零时，通过OUT输出指示信号表明计数单元己为零。

当作为定时器工作时,

每当计数单元为零吋，计数寄存器内容会自动重新装入计数单元，而口 CLK输入

是均匀的脉冲序列，于是OUT输出频率是降低了的（相对于CLK信号频率）脉冲序

列。

当作为计数器工作时，表明只关心在CLK端出现（代表事件）的脉冲个数，当

CLK端出现了规定个数的脉冲时,OUT输出一个脉冲信号。

设计要求与设计方案

1.1电子警报器设计方案的论证与比较

方案1:

按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗,

并通过液品显示器显示相关警报信息。

程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒，同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；

程序按CTRL+C推出后声不响光不闪。

方案2：

程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯不停光闪，光闪周期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。

警报信息出现后

LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。

方案1较方案2复杂，警报器的功能也较为完善，但实行起來有一定的难度，程序编写比较困难，而方案2的功能较为简单，实行起来比较容易。

1.2电子警报器的功能与要求

功能：

程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，14

秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息（yxyqr DANGER go away）o程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒，同时在液

晶显示器上显示相应的警报信息；

程序按任意键退出后声铃响光不闪。

要求：

根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和8253芯片熟悉了解和掌握。

设计中主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能，故在程序设计中只要设计程序运行后8个LED不停光闪，同吋内扬声器发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。

在设计发声报警时利用了8253可编程定

时记数器。

在设计发光报警时利用了8255芯片。

在程序设计中利用INT 10H实现在屏幕上显示相关的警报信息

1.3电子警报器设方案的确定

通过长吋间的思考论证与总结，最后确定方案2为最终实行方案，即电子警报器的功能为：

程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯不停光闪，光闪周期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。

警报信息出现后LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。

二、硬件设计

2.1电子警报器的硬件框图电子报警器所用相关硬件：

1.8253定时计数器。

2.并行接口电路芯片8255o

丿

3.扬声器。

硕件连接：

（1）定时/计数器8253A芯片模块的G