单片机课程设计_变频报警器[1]

1、 本文由csztianxin贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 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， 通过对其编程使其 P3.4 口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： 关键词：报警器 AT89S52 变频 蜂鸣器 1 目 录 1 设计背景4 1.1 报警器概述4 1.2 单片机概述4 2 设计方案5 2.1 设计原理5 2.2 程序设计5 3 方案实施5 3.

2、1 电源电路5 3.2 时钟电路6 3.3 复位电路6 3.4 蜂鸣器驱动电路7 4 结果与结论8 4.1 结果8 4.2 结论8 5 收获与致谢8 6 参考文献8 7 附件9 2 1. 设计背景 1.1 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

3、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 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

4、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： 字节 Flash， 8k 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

5、件复位为止。 图 1 AT89S52 管脚图 3 2.设计方案 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 制，延时可以采用中断延时和指令延时。 参考程序见附件。 图 3 程序流程图 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

6、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。 4 D1 T1 D1 2W10 VR1 7805 +5V 220V 1000F C5 0.33F C6 Vin Vout GND 1F C4 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

7、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。 5 为内部时 图 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。 XTAL1 2 Y1 1 XTAL2 33pF 33pF C3 11.0592 C2 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。 5 VCC C1 22F R1 200 S1 R2 1K RST 图 6 复位电路 3.3 蜂鸣器驱动电路

8、 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。 VCC P3.4 R1 1k Q1 LS1 Speaker 图 7 蜂鸣器驱动电路 6 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

9、 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

10、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.Protel DXP 电路原理图与电路板设计教程.海军出版社，2004 7 7. 附件 附件 1：电路原理图 附件 2：程序 附件 3：实物 U1 1 2 3 4 5 6 7 8 R4 LS1 33pF Speaker Q1 C1 VCC 9 22F R1 200 S1 17 16 R2 1K T1 33pF 1K C3 13 12 15 14 2 VCC 3

11、1 19 18 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5(MOSI) P1.6(MISO) P1.7(SCK) P3.3(INT1) P3.2(INT0) P3.5(T1) P3.4(T0) EA/VPP XTAL1 XTAL2 RST P3.7(RD) P3.6(WR) AT89S52 (AD0)P0.0 (AD1)P0.1 (AD2)P0.2 (AD3)P0.3 (AD4)P0.4 (AD5)P0.5 (AD6)P0.6 (AD7)P0.7 (A8)P2.0 (A9)P2.1 (A10)P2.2 (A11)P2.3 (A12)P2.4 (A13)P2.5 (A14)P2.

12、6 (A15)P2.7 VCC GND (RXD)P3.0 (TXD)P3.1 ALE/PROG PSEN D1 39 38 37 36 35 34 33 32 21 22 23 24 25 26 27 28 40 20 10 11 30 29 DS1 LED0 1 Y1 C2 11.0592 220 R3 S2 D1 2W10 VR1 7805 Vin Vout GND 1000F C5 0.33F C4 1F C6 220V 8 ORG 0000H RESET: AJMP MAIN ;转主程序 ORG 001BH ;T1中断入口 AJMP IT1P ;转T1中断处理程序IT1P ORG 0

13、100H MAIN: MOV SP,#60H ;设堆栈指针 MOV R0,#100 ;置1KHz时计数初值 MOV R1,#20 MOV TMOD,#10H ; 设置T1为方式1 MOV TL1,#34H ;T1置1KHz时初值 MOV TH1,#0FEH SETB TR1 ;启动T1 SETB 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IT1P1 MOV TL1,#34H MOV TH1,#0FEH DJNZ R0, QF MOV R0,#100 DJNZ R1, QF SETB C MOV R2,#200 ;置2KHz时计数初值 MOV R3,#20 IT1P1: ;1s2 KHz方波程序 MOV TL1,#1AH MOV TH1,#0FFH DJNZ R2,QF MOV R2, #200 DJNZ R3,QF CLR C MOV R0,#100 ;重置1KHz时计数初值 MOV R1,#20 QF: CPL P3.4 ;