单片机课程设计变频报警器.docx

1、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42设计方案5设计原理5程序设计53方案实施53.1电源电路56674结果与结论8885收获与致谢86参考文献87附件91. 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

2、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CMOS 8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flas

3、h 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，CP

4、U 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1 AT89S52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

5、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1F。电容C4用于消除输出电压的高频噪声，可取小于1F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。

6、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

7、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

8、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，20032 华成英，童诗白.模拟电子技术基础M.高等教育出版社，20063 徐爱钧.8051单片机实践教程M.电子工业出版社，20064 池之恒.Protel DXP 电路原理图与电路板设计教程.海军出版社，20047. 附件附件1：电路原理图附件2：程序 附件3：实物ORG 0000HRESET: AJMP MAIN ;转主程序ORG 001BH ;T1中断入口AJMP

9、IT1P ;转T1中断处理程序IT1PORG 0100HMAIN: MOV SP,#60H ;设堆栈指针MOV R0,#100 ;置1KHz时计数初值MOV R1,#20MOV TMOD,#10H ; 设置T1为方式1MOV TL1,#34H ;T1置1KHz时初值MOV TH1,#0FEHSETB TR1 ;启动T1SETB ET1 ;允许T1中断SETB EA ;CPU开中断HERE: AJMP HERE ;自身跳转IT1P: ;T1中断服务程序JC IT1P1 ;C=0 1s1KHz方波。C=1，跳转到IT1P1MOV TL1,#34HMOV TH1,#0FEHDJNZ R0, QFMO

10、V R0,#100DJNZ R1, QF SETB CMOV R2,#200 ;置2KHz时计数初值MOV R3,#20IT1P1: ;1s2 KHz方波程序MOV TL1,#1AH MOV TH1,#0FFHDJNZ R2,QFMOV R2, #200DJNZ R3,QF CLR CMOV R0,#100 ;重置1KHz时计数初值MOV R1,#20的状态取反RETIRETEND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