基于单片机控制的无线门铃的设计论文.docx

基于单片机控制的无线门铃的设计论文.docx

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摘 要

为了使人们在家中能快速地知道有客人来，故设计了无线门铃。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

无线门铃由于无线电信号容易受环境因素的干扰，所以采用了

AT89C2051单片机作为中央处理芯片，使得该系统的功能扩展比较方便我们将发射器发送的数据进行编码，只有收到与接收机配套的遥控器发射的信号时，接收机才会做出反应。

实际演示证明，无线门铃为众多家庭用户提供了方便。

关键字：

无线门铃、单片机、芯片AT89C2051、无线传输、发射与接收WirelessDoorbellSystemDesign

Inordertomakepeoplequicklyknowthecomingguestsathome,sowedesignedthedoorbell.Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofscienceandtechnology,thesingle-chipmicrocomputerapplicationsarecontinuallydeepening,andatthesametimepromotethetraditionalcontroloftheincreasinglytechnicalupdates.Inthereal-timedetectionandcontrolofthesingle-chipmicrocomputerapplicationsystem,microcontrollerasacorecomponentthatonlySCMknowledgeisnotenough,andalsoonspecifichardwarestructure,hardwareandsoftwarecombinationwilltobeperfect.Asthewirelessdoorbellcanimpactbytheradiosignals,SoweusingAT89C2051asacentralprocessingchipmicrocontroller,Makesthesystemmoreconvenientextensionswillbetransmittertosendencodeddata.Onlyreceivematchingremotecontrolandreceiversignalemitted,thereceiverwillrespondto.Practicaldemonstrationofthat,wirelessdoorbellofferedmanyhomeusersmoreconvenient.

KeyWords：

Wirelessdoorbell；Single-chipMicrocomputer；ChipAT89C2051；Wirelesstransfer;Transmitterandreceiver

摘 要 I

Abstract II

引 言 1

一、无线门铃介绍 2

1 无线门铃前景 2

2 无线门铃开发背景 2

二、无线技术发展 3

1 无线技术的选择 3

2 AT89C2051介绍 5

2．1AT89C2051功能特性概述 5

三、单片机技术基础 11

1 单片机定义 11

2 单片机简介 11

3 单片机应用领域 12

四、系统硬件设计 16

1 元件 16

2 焊接介绍 16

3 原理图 16

五、系统软件设计 17

1程序设计方法 23

2程序时序图：

23

3汇编源程序 23

4C语言源程序 24

六、系统调试 24

1 调试 25

2 安装 25

3 试机 26

结 论 27

引 言

本文所提的是无线门铃系统，参考有关的书籍和资料，完成电路的设计、焊接、检查、调试，再根据硬件和单片机知识写程序，然后调试最终达到准确无误的。

在这过程中需要选择适当的元件，合理的电路图扎实的焊接技术，基本的故障排除和纠正能力，会使用基本的仪器对硬件进行调试，会熟练的运用汇编语言编写程序，会用相关的软件对自己的程序进行翻译，并烧进芯片中，要与接收机统一通信协议，要耐心的反复检查、修改和调试，直到达到预期目的。

无线门铃主要由无线接收、数据解码、数据处理、音效电路、功放电路和电源电路组成。

整机接收频率315M，数据解码采用市面上用得较多的PT2272专用解码芯片，可靠性及稳定性较好；数据处理的任务由单片机完成，用于区分报警信号、门铃信号，同时接受各种操作指令，完成相应的操作，当接收到报警信号后驱动报警电路，发出响亮的警车报警声，当收到的是门铃信号时，就发出音乐声。

毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程，丰富知识和理论，巩固所学

的知识，提高动手能力和实验能力，从而具备一定的设计能力。

本毕业设计注重于对单片机控制和无线发射接收理论的理解，明白发射机的工作原理，以便以后单片机领域的开发和研制打下基础，提高设计能力，培养创新能力，丰富知识理论，做到理论和实际结合。

本课题的重要意义还在于能在进一步层次了解单片机的工作原理，内部结构和工作状态。

理解单片机的接口技术，中断技术，存储方式，时钟方式和控制方式，这样才能更好的利用单片机来做有效的设计。

本毕业设计分为两个部分，硬件部分和软件部分。

硬件部分介绍：

无线门铃电路的设计，单片机AT89C2051的功能和其在电路的作用。

介绍了AT89C51的管脚结构和每个管脚的作用及各自的连接方法。

还介绍了硬件的焊接过程，及在焊接时遇到的问题和应该注意的方面。

硬件焊接好后的检查电路、不装芯片上电检查及上电装芯片检查。

软件部分：

在了解电路设计原理后，根据原理和目的画出电路流程图，，编写程序编写完程序还要进行编译，这就必须会使用编译软件。

最后介绍了毕业设计做完后的结论以及制作过程中的心得体会。

一、无线门铃介绍

1无线门铃前景

我国从70年代开始引进、研制、使用无线门铃。

经过发展，也有了现在的音乐门铃以及报警门铃，也有了集无线门铃和无线防盗报警器于一身的无线门铃报警器。

采用了AT89C2051单片机作为中央处理芯片，使得该系统的功能扩展比较方便我们将发射器发送的数据进行编码，只有收到与接收机配套的遥控器发射的信号时，接收机才会做出反应。

当有人按门铃时，系统播放动听的音乐声，当需要作为防盗报警器用时，只要按动手中的遥控器将报警器设置成布防状态，此时报警器“嘟、嘟”响两声后便进入布防状态，这时只要有人在红外线探头监控范围内走过时，系统就发出响亮的110警车报警声。

2无线门铃开发背景

为了满足需要，各种无线门铃应运而生，例如报警门铃，音乐门铃，感应门铃等。

随着社会的进步学发展，无线遥控技术应用已经十分广泛。

无线门铃的使用已经阔至乡村，其提供的方便可想而知。

由于近些年来单片机技术的发展，配件的价格也在下降，无线门铃已经是普通家庭轻松购买的物品。

单片机采用AT89C51， AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压,高性能

CMOS8位微处理器,俗称单片机。

AT89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。

由于EPROM具有在线改写，并且在掉电状态保存存储数据的特点，可为用户的特殊应用提供便利。

但是擦除和写入对于要求数据高速吞吐的应用还显得时间过长，这是EPROM芯片的主要缺陷。

二、无线技术的发展

1 无线技术的选择

无线有很多概念，无线门铃中的无线指的是无线接收，在无线的情况下，实现数据无线、无延时传输。

随着无线控制系统的技术发展和功能完善，其应用范围越来越广泛。

因此无线设备中正确选择用于数据传输的硬件设备尤为关键。

硬件的选择重要有以下几部分：

1、用于数据传输的单片机

2、用于接收的天线

3、用于信号连接的馈线

4、用于单片机与馈线及天线与馈线连接的射频连接器

5、用于设备供电的电源

2.AT89C2051介绍

AT89C2051是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含2kbytes的可反复擦写的只读程序存 储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM）,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼 容标准MCS-5l指令系统,片内置通用8位中央处理器和

Flash存储单元,功能强大。

AT89C2051单片机可为您提供许多高 性价比的应用场合。

主要性能参数：

·与MCS-51产品指令系统完全兼容

·2k字节可重擦写闪速存储器

·1000次擦写周期

·2.7V-6V的工作电压范围

·全静态操作:

0Hz-24MHz

·两级加密程序存储器

·128_8字节内部RAM

·15个可编程I/O口线

·2个l6位定时／计数器

·6个中断源

·可编程串行UART通道

·可直接驱动LED的输出端口

·内置一个模拟比较器

2.1AT89C2051功能特性概述

（1）标准功能

2k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM,15个I/O口线,两个16

位定时/计数器，—个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,内置

—个精密比较器,片内振荡器及时钟电路。

同时,AT89C2051 可降至0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。

空闲方式停止 CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。

掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

（2）引脚功能说明

·Vcc:

电源电压；

·GND:

地；

·P1口:

P1口是一组8位双向I/O口,P1.2-P1.7提供内部上拉电阻,

P1.0和P1.1内部无上拉电阻,主要是考虑它们分别是内部精密比较器的同相输入端（AIN0）和反相输入端（AIN1）,如果需要应在外部接上拉电阻。

P1口输出缓冲器 可吸收20mA电流并可直接驱动LED。

当P1口引脚写入

“1”时可作输入端,当引脚P1.2-P1.7用作输入并被外部拉低时,它们将因内部的上拉电阻而输出电流（IIL），P1口还在Flash闪速编程及程序校验时接收代码数据；

·P3口:

P3口的P3.0-P3.5、P3.7是带有内部上拉电阻的7个双向

I/O口。

P3.6没有引出,它作为一个通用I/O口但不可访问,但可作为固定输入片内比较器的输出信号,P3口缓冲器可吸收20mA电流。

当P3口写入

“1”时,它们被 内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。

作输入端时,被