单片机课程设计变频报警器.docx

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单片机课程设计变频报警器

变频报警器

摘要：

报警器广泛应用于医学、军事、工业等领域以及日常生活中，其研究具有一定的学术价值和广泛的市场前景。

本文介绍了基于AT89S52单片机设计的变频报警器，通过对其编程使产生两种不同频率的方波，经过三极管放大驱动蜂鸣器发声，以示报警。

关键词：

报警器AT89S52变频蜂鸣器

1设计背景…………………………………………………………………4

报警器概述……………………………………………………………4

单片机概述……………………………………………………………4

2设计方案…………………………………………………………………5

设计原理………………………………………………………………5

程序设计………………………………………………………………5

3方案实施…………………………………………………………………5

3.1电源电路………………………………………………………………5

………………………………………………………………6

………………………………………………………………6

………………………………………………………7

4结果与结论………………………………………………………………8

……………………………………………………………………8

……………………………………………………………………8

5收获与致谢………………………………………………………………8

6参考文献…………………………………………………………………8

7附件………………………………………………………………………9

1.设计背景

报警器概述

报警器（alarm），又称防盗器。

是对用于发生警情、危险、紧急情况等状况下以声音、光线、气压等形式发出警报的电子产品的统称。

随着科技的进步，机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾等领域，与社会生产、生活密不可分。

1.2单片机概述

单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广，发展很快。

单片机体积小，重量轻，抗干扰能力强，价格低廉，环境要求不高，可靠性高，灵活性好，开发较为容易。

由于具有上述优点，在我国，单片机以广泛地应用于工业自动化控制，自动化检测，智能仪器仪表，家用电器，电力电子，机电一体化设备等个方面。

AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。

使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。

片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。

在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

AT89S52具有以下标准功能：

8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。

另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。

空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。

图1AT89S52管脚图

2.1设计原理

无源蜂鸣器需要输入一定频率的信号，才发出该频率的声音。

根据设计要求，通过编程使AT89S52单片机的P3.4口输出相应频率的信号，再通过三极管放大驱动蜂鸣器发出两种频率的声音，以示报警。

系统框图如图1所示。

图2系统框图

2.2程序设计

程序的流程图如图3所示。

声音的频率通过延时程序控图3程序流程图

制，延时可以采用中断延时和指令延时。

参考程序见附件。

3.方案实施

3.1电源电路

电源电路如图4所示，220V交流电经过变压器，再经过桥堆2W10整流，然后由电容C6滤波后变为脉动比较稳定的直流电，最后通过三端稳压器7805输出稳定的5V直流电压。

图中C5用于抵消输入线产生的电感效应，以防止电路产生自激振荡其容较小，一般小于1μF。

电容C4用于消除输出电压的高频噪声，可取小于1μF的电容，也可取几微法甚至几十微法的电容，以便输出较大的脉动电流。

图中二极管起保护作用。

图4电源电路

3.2时钟电路

AT89S52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1,输出端为引脚XTAL2，这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容,就构成一个稳定的自激振荡器。

图5为内部时钟方式的振荡器电路。

晶振和电容应尽可能安装得与单片机芯片靠近，以减少寄生电容，更好的保证振荡器稳定、可靠地工作。

为了提高温度温度性，应该选用温度稳定性能好的电容。

图5时钟电路

3.3复位电路

图6为按键电平复位电路，接至单片机复位端。

图6复位电路

3.3蜂鸣器驱动电路

通过单片机的P3.4口输出一定频率方波使蜂鸣器发声。

从P3.4口输出不同频率的方波信号，经放大后驱动蜂鸣器发声，声音的频率由延时程序控制，该模块电路图如图7所示。

图7蜂鸣器驱动电路

4.结果与结论

4.1结果

成功的完成了本课题的所有要求。

报警器能够正常的工作，当按下开关，指示灯亮，蜂鸣器发出两种频率的声音，且循环不止。

当拨动复位键，单片机马上复位，蜂鸣器重新发声。

4.2结论

通过本设计知道，通过编程单片机可以产生不同频率的信号，所以可以利用单片机实现发声、乐曲演奏等。

5.收获与致谢

通过这次单片机课程设计，经过理论联系实际，加深了对单片机基础知识的理解，也充分的认识到光是理论知识是不够的，应该多联系实际，增强自己的动手设计能力；通过成功的做出产品，增加了我们的自信，也感觉到了平时所学知识的重要；进一步了解到了单片机在现实生活中的作用。

在设计原理图的时候，不仅加深了理论知识，而且进一步学习了DXP的功能；在编写程序时，掌握了编程指令的应用和编程技巧；在绘完原理图和编完程序后，学会了用proteus软件进行仿真。

为了这次课程设计老师付出了很多，老师们不辞辛苦地为我们解决课程设计所遇到的问题，还有同学们的热心帮助使我顺利的完成了这次课程设计，在此感谢老师和同学们的帮助。

6.参考文献

[1]张毅刚.单片机原理及应用[M].高等教育出版社，2003

[2]华成英，童诗白.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社，2006

[3]徐爱钧.8051单片机实践教程[M].电子工业出版社，2006

[4]池之恒.ProtelDXP电路原理图与电路板设计教程.海军出版社，2004

7.附件

附件1：

电路原理图

附件2：

程序

附件3：

实物

ORG0000H

RESET:

AJMPMAIN;转主程序

ORG001BH;T1中断入口

AJMPIT1P;转T1中断处理程序IT1P

ORG0100H

MAIN:

MOVSP,#60H;设堆栈指针

MOVR0,#100;置1KHz时计数初值

MOVR1,#20

MOVTMOD,#10H;设置T1为方式1

MOVTL1,#34H;T1置1KHz时初值

MOVTH1,#0FEH

SETBTR1;启动T1

SETBET1;允许T1中断

SETBEA;CPU开中断

HERE:

AJMPHERE;自身跳转

IT1P:

;T1中断服务程序

JCIT1P1;C=01s1KHz方波。

C=1，跳转到IT1P1

MOVTL1,#34H

MOVTH1,#0FEH

DJNZR0,QF

MOVR0,#100

DJNZR1,QF

SETBC

MOVR2,#200;置2KHz时计数初值

MOVR3,#20

IT1P1:

;1s2KHz方波程序

MOVTL1,#1AH

MOVTH1,#0FFH

DJNZR2,QF

MOVR2,#200

DJNZR3,QF

CLRC

MOVR0,#100;重置1KHz时计数初值

MOVR1,#20

的状态取反

RETI

RET

END

指导教师评语：

课程设计报告成绩：

，占总成绩比例：

课程设计其它环节成绩：

环节名称：

，成绩：

，占总成绩比例：

环节名称：

，成绩：

，占总成绩比例：

环节名称：

，成绩：

，占总成绩比例：

总成绩：

指导教师签字：

年月日

本次课程设计负责人意见：

负责人签字：

年月日