微机原理与接口技术课程设计报告Word格式.docx
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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。
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触动键盘中的数字键即8个LED不停光闪，同时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INT10H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：
年月日
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生，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，以声音、电话提醒等形式来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、防火报警器、煤气天然气泄露报警器等。
并且电子报警器在安全智能家居监控报警系统起越来越重要的作用。
如家庭、公共地点、企事业单位，公司等。
本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。
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／O口扩展芯片。
对8255输入不同的指令可改变I／O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～PA0、PB7～PB0、PC7～PC0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、A0、A1、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、A0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）D0～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PC口上半部分（PC7～PC4）和下半部分（PC3～PC0）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92H。
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I/O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8255。
D0～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。
PA0～PA7:
端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。
PB0～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。
PC0～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时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），在输出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，并使输出为高电平。
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，OUT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（所以称之为硬件触发）。
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已为零。
当作为定时器工作时,每当计数单元为零时,计数寄存器内容会自动重新装入计数单元,而且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。
一、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，并通过液晶显示器显示相关警报信息。
程序按CTRL＋C推出后声不响光不闪。
方案2：
方案1较方案2复杂，警报器的功能也较为完善，但实行起来有一定的难度，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（yxyqrDANGERgoaway）。
程序按任意键退出后声铃响光不闪。
要求：
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，同时内扬声器发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。
在程序设计中利用INT10H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
通过长时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：
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8255。
3.扬声器。
硬件连接：
（1）定时/计数器8253A芯片模块的GATE2接＋5V，提供高电平。
（2）定时/计数器8253A芯片模块的OUT2接扬声器。
（3）定时/计数器8253A芯片模块的CLK2接入八分之一8MHZ的分频频率。
（4）并行接口电路芯片8255的PA0～PA7分别接入LED的D0～D7。
＋5
系GATE2
统OPCLK
总1.1625MHZ
线
8253接线图
8255线路图
2.2输入、输出显示电路设计
8255的A端、B端作为输入端，C端作为输出端，对8253控制响铃。
2.3系统总电路图
三、软件设计
3.1主程序流程图
主程序
3.2电子警报器主程序设计
程序源代码如下：
yangequ0f
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