单片机课程设计报警器.docx

1、单片机课程设计报警器单片机课程设计课题： 报警器设计系 别： 电气与电子工程系专 业： 姓 名： 学 号： 2010 年 12 月 29 日成绩评定一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。二、评分评分项目设计报告评分答辩评分平时表现评分合 计 （100分）任务完成情 况（20分）课程设计报告质量（40分）表达情况（10分）回答问题情 况（10分）工作态度与纪律（10分）独立工作能力（10分）得分课程设计成绩评定一、设计目的1.进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理。2.掌握单片机的内部功能模块的应用及汇编程序的编写，内部功能模块如定时器/计数器、中断、片内外存储

2、器、I/O口、串行口通讯等。3.通过课程设计，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。 4.通过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术。5.使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，为以后设计和实现单片机应用系统打下良好基础。6.通过在图书馆查阅各种单片机资料,培养自学和独立思考的能力。与同学交流研究,懂得更多以前不明白的知识.7.在课程设计过程中,不断调试程序和修改程序,提高了对单片机的应用能力，分析问题和解决问题的能力。二、设计要求 设计一个报警器，当第一次触发时发出报警信号，延时六秒后报警信号停止，十秒内没有第二次触发

3、则自动复位，十秒内触发第二次则持续报警，此时只可由复位键复位。 三、总体设计1.系统结构框图：2.单片机的选择 单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。目前，我国生产很多型号的单片机，在此设计中，我们采用型号为AT89C51的单片机。AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k byt

4、es的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes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-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单片机可提供许多应用场合，可灵活应用于各种控制领域。3单片机的基本结构主要性能参数：与MCS-51产品指令系统完全兼容4k字节可重擦写Flash闪速存储器1000次擦写周期全静态操作：0Hz24MHz三级加密程序存储器1288字节内部RAM32个可编程IO口线2个16位定时计数器6个中断源可编程串行UART通道低功耗空闲和掉电模式功能概述

5、：AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个IO 口线，两个16位定时计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51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。4.软件设计4.1 程序流程图 主程序流程图 中断程序流程图4.2 设计程序 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0050H SJMP I

6、NTMAIN: CLR 20H SETB EA； 中断初始化 SETB EX0 SETB IT0 MOV R6,#00H； 延时 DJNZ R6,$ JB 20H,NEXT； 查询标志位 SJMP MAINNEXT: ACALL TEN； 调用 SJMP MAININT: CLR P3.7； 报警 JB 20H,DE ACALL SIX SJMP SAFEDE: ACALL TIMESAFE: SETB P3.7 SETB 20H； 停止报警 RETITEN: MOV R7,#05HT2: MOV R6,#64HT3: MOV R5,#64HT4: MOV R4,#64HT5: DJNZ R4

7、,T5 DJNZ R5,T4 DJNZ R6,T3 DJNZ R7,T2 RETTIME: MOV R7,#05HS2: MOV R6,#64HS3: MOV R5,#64HS4: MOV R4,#64HS5: DJNZ R4,S5 DJNZ R5,S4 DJNZ R6,S3 DJNZ R7,S2 SJMP TIMESIX: MOV R7,#03HS6: MOV R6,#64HS7: MOV R5,#64HS8: MOV R4,#64HS9: DJNZ R4,S9 DJNZ R5,S8 DJNZ R6,S7 DJNZ R7,S6OUTE: RET END四、各部分电路设计1复位电路MCS-51

8、单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。上电复位：上电复位电路是种简单的复位电路，只要在RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复位信号随着VCC对电容的充电过程而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。为了保证系统安全可靠的复位，RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。上电自动复位是

9、通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位。本设计中用按钮控制复位。电路图如下：2时钟电路时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。本文用的是内部时钟方式。电路图如下：MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，该高增益反向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

10、定的自激振荡器。3报警电路报警电路是整个电路成功的体现。报警电路用了两个三极管（一个PNP型一个NPN型）对电路进行放大驱动蜂鸣器。电路图如下：五、整体电路图六、设计总结1.设计过程中遇到的问题及解决方法 设计过程中首先遇到的是程序问题，因为之前没有接触过汇编语言，仅是在上单片机课时学习了，但是基本上就没有自己编过程序，设计开始阶段为了解决程序问题，我参阅了很多有关方面的书籍；其次，程序调试用到的软件以前从来没有接触过，为了能熟练操作相关软件，我在网上下载了相关教程，也在图书馆查阅了相关书籍；最后，在焊接电路时由于之前没有焊接经验，这一步也是几经周折。2.设计体会我在这一次单片机报警器的设计过

11、程中受益匪浅。设计过程中我又回顾了大学三年所学的课程及相关知识。加深了对所学知识的理解。这为自己今后进一步深化学习，积累了宝贵的经验也培养了我运用所学知识解决实际问题的能力。通过这次课程设计我发现，只有理论水平提高了；才能够正确的指导实践。而且通过这次课程设计，我们更深刻的感受到了理论和实际的距离，也知道了理论和实际想结合的重要性。3.对设计的建议 通过这次设计我认为：以后做设计应该给我们更充足的时间来调试软件和焊接硬件电路。参考文献单片机原理及应用 杨恢先 黄辉先 人民邮电出版社单片机控制实习与专题制作 蔡朝阳 北京航空航天大学出版社数字电子技术 阎石 高等教育出版社单片机课程设计 谭浩强 清华大学出版社