单片机报警器设计

河南城建学院 电子技术课程设计 课程名称 报警器的设计 专 业 电气工程及其自动化 学 号 091410359 姓 名 刘志伟 指导教师 赵红梅、徐安峰、米启超 电气与电子工程系 2012 年 6 月 一. 设计目的 熟悉并掌握单片机原理及基本应用，掌握单片机基本外设的使 用方法，掌握汇编语言编程方法，熟悉 PROTEUS、伟福、Q 软件 的使用，综合运用所学的知识及电子焊接技术的基础知识连接硬件 实现设计功能。 二设计要求 报警器系统设计要求： （1） 设计一个报警器，当第一次触发时发出报警信号。 （2） 延时 6 秒后报警停止。 （3） 十秒内若没有第二次触发则复位，十秒内第二次触发则持 续报警。 （4） 只可由复位键复位。 三总体设计 1.89C52 的介绍 AT89C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS8 单 片机，片内含 8kbytes 的随机存储数据存储器，期间采用 ATMEL 公 司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准的 MCS-51 指令系统 即 8052 产品引脚相兼容，片内置通用的 8 位 CPU 和 FLASH 存储单 元，功能更为强大。 AT89C52 提供以下标准功能：8k 字节 FLASH 闪存寄存器，256 字节内部 RAM，32 个 I/O 口线，3 个 16 位定时计数器，一个 6 向 量中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同 时，AT89C52 可降至 OHZ 的静态逻辑操作，并支持两种软件可选 的节点工作模式，空闲方式停止 CPU 工作，但允许 RAM，定时器、 计数器，串行口及计数器继续工作。掉电方式保存片内 RAM 中的 内容，但振荡电路停止工作阻止其它部件的工作直到下一个部件复 位。 2.设计思路 应用 AT89C52 单片机来设计报警器的硬件电路，利用汇编语 言进行程序设计。主程序被设计为一个查询指令，用来查询内部 RAM 的位地址为 20H 的状态，当没有触发信号时， 20H 为 0，当有 触发信号时变为 1，带动有源蜂鸣器发出第一次的报警信号，并使 20H 复位为 0，通过程序的控制该信号 持续时间为 6 秒钟，从发出第一次的报警信号（即 20H 复位为 0）后的 10 秒钟内主程序又开始查询 20H 的状态若在这十秒钟内再 次查询到触发信号则在十秒钟后再次置位 20H 为 1，在这种情况下 蜂鸣器将一直响下去，持续报警，直到人为地按下复位信号后不再 响；否则蜂鸣器响六秒钟后将不会再响。 3.由设计思路可知报警器系统包括有触发电路、复位电路、扬 声器发声电路四部分组成。 3.系统结构 四.各部分电路设计 1.复位电路 MCS-52 单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。复 位引脚 RT 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：上电复位电路是一种简单的复位电路，只要 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。 上电复位是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，就可以率先上点自动复位。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。本文用的是内部十种方式。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向放大器， 该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚 XTAL1，输入端为引脚 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。 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。 五、整体电路图 1.主程序流程图 2.中断程序流程图 3.C 程序设计 #include sbit key=P32; sbit fm=P37; unsigned int num=0; unsigned int ut=0; void delay10ms(void) /误差 0us unsigned char a,b,c; for(c=1;c0;c-) for(b=38;b0;b-) for(a=130;a0;a-); void delay6s(void) /误差 0us unsigned char a,b,c; for(c=71;c0;c-) for(b=168;b0;b-) for(a=250;a0;a-); void main() loop: EA=0; ET0=0; TR0=0; TMOD=0x00; num=0; ut=0; key=1; fm=1; while(1) if(key=0) delay10ms(); if(key=0) fm=0; delay6s(); fm=1; TMOD=0x01; TH0=(65536-1000)/256; TL0=(65536-1000)%256; EA=1; ET0=1; TR0=1; while(1) if(num=10000) if(key=0) delay10ms(); if(key=0) fm=0; ut+; else if(ut=0)goto loop; void T0_time()interrupt 1 TH0=(65536-1000)/256; TL0=(65536-1000)%256; num+; 4 机器代码 :08090D0002080000020A0000CC :0C08F3007F017E267D82DDFEDEFADFF64E :0108FF0022D6 :0C0900007F477EA87DFADDFEDEFADFF600 :01090C0022C8 :10088C00E4F508F509F50AF50BD2B2D2B720B2FDA2 :10089C001208F320B2F7C2B7120900D2B77589015A :1008AC00758CFC758A18D2AFD2A9D28CD3E5099479 :1008BC0010E5089427501520B2F21208F320B2EC80 :1008CC00C2B7050BE50B70E4050A80E0E50B450AA1 :0408DC0070DA80ACA2 :03000B000208E008 :1008E000C0E0758CFC758A180509E50970020508D9 :0308F000D0E03223 :03000000020800F3 :0C080000787FE4F6D8FD75810B020847F4 :10080C0002088CE493A3F8E493A34003F68001F26E :10081C0008DFF48029E493A3F85407240CC8C333ED :10082C00C4540F4420C8834004F456800146F6DFBC :10083C00E4800B010204081020408090090DE47E36 :10084C00019360BCA3FF543F30E509541FFEE493B1 :10085C00A360010ECF54C025E060A840B8E493A378 :10086C00FAE493A3F8E493A3C8C582C8CAC583CAA3 :10087C00F0A3C8C582C8CAC583CADFE9DEE780BE5B :0109150000E1 :00000001FF 5.总体电路图 五、仿真效果图 所接电压处原为蜂鸣器，不响时电压很小，响时电压接近 5V 六、设计总结 在大三上学期的 19 周，我们进行了为期一周的单片机课程设计， 我看到那么多的课题，经过慎重考虑我选择了报警器的设计这个课 题，然后开始了我的设计，在这一过程中感触颇多。 1. 设计过程中遇到的问题及解决方法 （1） 结合所学知识，在进行简单的定时操作时，可以通过定时器控 制也可以用 DIMP 这条简单的指令，结合晶振的频率赋予一个 计算后的初值解决，这种思路来源于曾经做过的一次单片机实 验，最后选择了用 DJMP 指令这个简单的方法。 （2） 编好程序后，进入程序调试阶段，再次过程中有时会出现程序 没错，但是没法正常运行的情况，最后经过详细的查找，发现 是因为有些指令书写的不规范导致的，例如有些标点或者是输 入法等等； 2. 设计体会 这是第一次做单片机的课程设计，再次过程中不可避免的遇到许 多问题，再设计过程中发现了自己的不足之处，如对硬件电路的 工作原理理解的不够深刻，有些程序掌握的还不够牢固；软件方 面，WAVE 软件仿真不熟练 Proteus 操作不熟练不过最终还 是把这次课程设计设计完成了，实现了设计的要求。同时，在这 一过程中我学到了很多东西，锻炼了我的设计思想，发挥主观能 动性，去独立解决实际问题，锻炼了综合能力、动手能力、文献 资料的查阅能力，有进一步加深了对于书本知识的理解，有切身 的感受。在此我还要向给过我帮助的