单片机原理及应用课程大作业.docx
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单片机原理及应用课程大作业
信息工程学院
《单片机原理及应用》
课程设计报告书
指导教师：
史先桂
专业班级：
10计算机应用技术二班
课题名称：
蜂鸣器报警系统
学号姓名：
1032101212葛贤胜
1032101239徐小之
1032101248周林芳
1032101225刘艳
日期：
2012年5月12日
目录
1.引言3
2.总体设计思路4
3.AT89C51单片机简述及结构引脚的说明4
4.AT89C51引脚说明5
5.时钟电路的设计8
6.复位电路设计9
7.声音报警电路的设计10
8.软件的程序流程图及程序11
9.中断服务程序工作流程图12
10.单片机电路板13
11.总体设计电路14
12.心得体会19
1.引言
随着国名经济的发展，社会安全保障的需要，电子报警这门综合技术的正在不断的发展。
与此同时，红外技术已经成为先进科学技术的重要组成部分由于红外线是不可见光，因进此用他进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干扰能力强。
防盗报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防区内侵入行为，产生报警信号，一旦发生突发事件，就会向人们发生报警提示，从而让人立刻采取应对措施。
本次课程设计涵盖硬件和软件设计两个部分。
硬件部分包括单片机控制电路，蜂鸣器报警电路，LED灯控制电路等部分组成。
处理器我们采用51单片机AT89C51，整个系统是在系统软件控制下工作的。
2.总体设计思路
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构，报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如下所示：
总体设计框图
3.AT89C51单片机简述及结构引脚的说明
AT89C51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS8位单片机，片含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MSC-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大。
AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活的应用于各种控制领域。
下图为AT89C51单片机的基本组成功能方块图，由图可见，在这一块芯片上，集成了一台微型计算机的主要组成部分，其中包括CPU，存储器，可编程I/O口、定时器、计数器、串行口等，各部分通过内部总线相连。
4.AT89C51引脚说明
ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。
采用40引脚双列直插封装形式，AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚的限制，所以有不少引脚有第二功能。
VCC：
供电电压。
GND：
接地。
P0口：
P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电路。
当PI口的管脚第一次写1时，被定义为高祖输入。
P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据、地址的第八位。
在FLASH编程时，P0口作为源码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出源码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：
P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后，被内部上拉为高电平时，可用作输入，P1口被下拉为低电平时将输出电流，这是由于内部上拉的缘故，在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：
P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O，P2口缓冲器可接收，输入4个TTL门电流，当P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故，P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。
在给出地址1时，他利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器内容，P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：
P3口管脚是个带内部上拉电阻的双向I/O口，可以接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流。
P3口也可以作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3口管脚备选功能
P3.0RXD（串行输入口）
P3.1TXD（串行输出口）
P3.2INTO（外部中断0）
P3.2INTO（外部中断0）
P3.3INT1（外部中断1）
P3.4T0（计时器0外部输入）
P3.5T1（计时器1外部输入）
P3.6WR~（外部数据存储器写选通）
P3.6RD~（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：
复位输入。
当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG~:
当访问外部存储器时，地址锁存允许端口输出电平用于锁存地址的地址字节。
在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。
在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可以用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是：
每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0.此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。
PSEN:
外部程序存储器的选通信号端。
在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次PSEN有效。
但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
EA~/VP:
当EA~保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H—FFFFH）,不管是否有内部程序存储器。
注意加密方式1时，EA~将内部锁定为RESET；当EA~端保持高电平时，此间内部程序存储器。
在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源。
XTAL1:
反向振荡器的输出，如采用外部时钟源驱动器件，应不接。
5.时钟电路的设计
TAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
下图为时钟电路。
6.复位电路设计
复位方法一般有上电自动复位和外部按键手动复位，单片机在时钟电路工作以后，在RESET端持续给出2个机器周期的高电平时就可以完成复位操作。
例如使用晶振频率为12MHz时，则复位信号持续时间应不小于2us。
本设计采用的是外部手动按键复位电路。
如图所示电路：
发光二极管报警电路的设计
由4个发光二极管接上电阻后连上单片的RXD的引脚，外接VCC，当单片机的RXD引脚被置低电平后，发光二极管被点亮，起到报警作用。
下图为发光二极管报警电路。
7.声音报警电路的设计
此声音报警电路用555多振荡器构成模拟声响电路，当单片机响应报警时P3.1引脚输出高电平，555定时器的复位端4脚输入高电平。
电路开始振荡发出报警声，当10s计时结束或人工复位时，P3.1输出低电平，555振荡器的4引脚接收到低电平，振荡器停止振荡，报警停止。
报警时钟如下：
8.软件的程序流程图及程序
按照上述工作原理和硬件结构分析可知系统主程序工作流程如下图所示：
9.单片机电路板
10.总体设计电路
从设计的要求来分析该设计须包含如下结构，报警电路、单片机、复位电路及相关的控制管理软件组成；它们之间的构成框图如下所示：
整个设计的源程序如下：
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitfmq=P3^6;
sbitK5=P1^4;sbitK6=P1^5;sbitK7=P1^6;sbitK8=P1^7;
voiddelay500us（）
{
ucharj;
for（j=0;j<57;j++）;
}
voiddelay1ms（uinti）
{
uchara;
while（i--）
for（a=0;a<115;a++）;
}
voidbeep（）//周期发声
{
fmq=0;
delay500us（）;
fmq=1;
delay500us（）;
}
voidmain（）
{
uinttt;
if（K5==0）
{
while
（1）
{
delay1ms（15）;
P2=0x7f;
P0=0xc0;
for（tt=0;tt<200;tt++）
beep（）;
fmq=1;
delay1ms（200）;
}
}
if（K6==0）
{
while
（1）
{
delay1ms（15）;
P2=0xbf;
P0=0xf9;
for（tt=0;tt<200;tt++）
beep（）;
fmq=1;
delay1ms（200）;
}
}
if（K7==0）
{
while
（1）
{
delay1ms（15）;
P2=0xdf;
P0=0xa4;
for（tt=0;tt<200;tt++）
beep（）;
fmq=1;
delay1ms（200）;
}
}
if（K8==0）//K8触发
{
while
（1）
{
delay1ms（15）;
P2=0xef;
P0=0xb0;
for（tt=0;tt<200;tt++）
beep（）;
fmq=1;
delay1ms（200）;
}
}
}
11.心得体会
这次单片机课程设计，使我对学过的知识有了更深的了解，对书中的知识掌握的更加扎实，真正的做到了学以致用，也使自己对于如何根据人们设计的需要设计产品，有了一定的了解，在设计的过程中出现了不少问题，在我们小组和老师的共同努力下，最终得以解决，这锻炼着我们发现问题，解决问题的能力，这次课程设计在一定程度上也锻炼着我们的团队协作能力，我相信这对于我今后走上社会工作时一定会有所帮助的。
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