【基于51单片机的防盗报警系统设计12000字（论文）】

基于51单片机的防盗报警系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 页摘要随着科技进步与社会发展，人们对于生活质量的需求逐渐提高，安全是生活质量的保障条件之一。安装防盗报警设备与系统是生活与工作中保证人身与财产安全的有效方法之一，其中，家庭防盗报警系统的开发是为了降低住宅盗窃所带来的安全威胁，最大程度的保障家居生活的安全性。本研究设计的防盗报警系统使用热释电红外传感器和振动位移传感器共同作用所组成的新型复合传感器。本设计中的防盗报警器具有一定程度上的隐蔽性，且其接受到数字信号后经过底层单片机处理直接与童虎终端进行联通，用户可以从直接从电脑端或者手机端进行监控及管理。本防盗报警系统的开发设计主要分为软件设计与硬件设计，其中硬件部分的实现功能主要有接收外界及内部信号传输、LED控制光亮以及数据分析以驱动工作或报警功能执行等。对于本系统终端额软件设计，主要为程序的设计与设定来实现终端的照明、声音、光照等。对于本系统的实现，根据实时对该领域的需求调研，主要实现以下功能：当用户离开住宅或其他场地时，将本防盗报警系统手动设置为外出布防状态，此时本系统的探测器开始正式工作探测有无异常。若有人闯入或出现大型移动状态物体时，探测器会把检测得到人体辐射出的结果送到传感器，人体辐射出的红外光谱被传感器变成一种电信号，再通过锁存器送至单片机，最后通过单片机的控制，报警电路被控制发出声音。关键词：数据收集；报警电路；微型计算机；红外光谱引言研究背景在现代社会生活中，安全性是保障人们生活友好的重要特性，主要包括生命和财产安全，报警设备是保障安全的重要工具之一。防盗产品或设施在国外发达国家的发展起步较早，根据科学调查显示防盗产品在欧美及其他发达国家中的应用普及率已经达到百分之七十，而我国的防盗产品的发展市场及应用起步较晚且发展缓慢，目前使用普及率仅仅有百分之二十左右。随着现代人们生活水平的提高，安全就更被人们所看重了电子信息技术与物联网技术的结合发展，使这个领域的技术也得到了发展，例，所以我们通常所说的防盗设备的推广与投放应用将具有广泛的市场前景。现代如通信领域的技术、机械领域的技术，这些技术的丰富给家庭防盗报警设备的开发与升级带来了便利，相关家庭防盗报警产品在市场中的种类也更加丰富。在现代这个社会，智能化家居住宅也在被大量的需求。智能住宅是以安全性与便利性为重要指标的电子信息化房屋，可方便的在设备终端统一的对家居中的硬件设备进行控制与管理。安防系统是否完备可作为一个重要指标来判断智能家居的智能化程度，也可以作为评价住宅环境的指标之一，可见安防系统对于现代化科技应用于人们生活的重要性。研究的目的与意义单片机作为一种专业的集成电路芯片，在工业制造方面、智能电子产品等许多领域都含深刻的影响。单片机作为一种不同设备的集成基础，与我们日常生活以及工作学习中所见所用的电子设备息息相关，由此说明单片机的利用率非常高。现今，用于研究红外辐射的红外技术在很多领域所有应用。由于红外技术所使用的光源属于不可见光源，具有良好的隐蔽性和抗干扰性，故将其应用于防盗报警监控器中是一个良好的选择，且目前已经得到实现。这种监控报警装置可以整日24小时工作，如今通常用于重要公司部分、家庭居住以及博物馆等重要地方。红外线作为一种不可见光通常采用脉冲调制的方式对电路进行发射。当红外辐射作为被接收到信号时，第一将接收到的光信号变成电信号，然后将调制的信号进行放大解调，用于后续的无线传输电路。当报警处于监控状态时，会出现两种情况：一是监控下无人入侵，就是当没有人阻挡红外线的光线时，则报警锁相环在输出低电平状态；二是当监控检测到屏蔽移动，即有人阻挡红外光源时，锁相环失去锁定，。此时，继电器连接无线发射电路，把无线电的报警信息发送到报警监控的最后，使人们能够收到报警信息并立即进行处理。国内外研究现状及发展趋势国内现状报警器在我国市场应用中，大部分产品是基于红外技术及超声波技术来进行研发、推广与应用。从最初较为单一且被动的报警产品到如今智能报警产品的不断升级，此类产品在技术及应用上不断实现数字信息化与无线便利化。目前的报警监控设备在市场应用的范围逐渐广泛，以普通的住宅小区为例，部分住宅建筑开发商表示在住宅建筑的开发建造时将融入家庭无线安防及报警设施，例如智能窗帘、宠物探测器及家庭式一键报警仪等，这些都将作为智能化住宅的亮点和优势。目前在我国市场中的安防报警产品虽一直在更新并不断上市售卖，但功能性较差且价格较高，所以此类产品在市场中的售卖具有一定难度，不同地，家用防火防盗产品因其价格低廉与应用简单等优势是更容易被人们选择的。对于安防报警产品来说，进一步的研究是将视频监控技术、红外感知技术以及加密技术应用其中，来实现便利性与更加广泛的应用性。特别是对于家用防火防盗报警系统而言，在此类产品升级投放市场中，主要从功能便利性与智能高效性入手进行技术的融入与提高。国外现状相比于我国，国外对于报警器的研究更早，这些报警器大多数都采用红外线的辐射去实现报警器的运作。目前市场中应用广泛的主要有触摸式防盗报警系统，热释电型红外报警器还有被动式的。对于部分对于功能及技术要求较高的地点中，例如金融公司、银行等地，操作简单、安全保密性高以及技术先进等优势使主动红外对射总线制报警器在国外较为重要的场合被广泛应用。在欧美等其他发达国家中，电子报警系统已经被广泛应用于公司企业以及住宅家庭中。根据美国防盗防火报警协会的统计调查显示，安装家用安防报警系统或设施来增强安全性的家庭已经的覆盖率已经过半，且有专业的检测中心提供全天24小时的监控数据服务来实时反映监控信息及真实安全情况，目前美国的商业式报警监控中心所收取的监控服务费用不超过每月40美元的标准，对于大多数家庭来说是没有经济负担的。从监控报警系统开始投放市场开始，随着覆盖率增长用于此的商业服务费以每年8%的比率不断增长，可见美国对于监控报警设备的使用需求逐渐增强。发展趋势根据市场调研，对于家居监控报警设施在国内市场的应用率较低的原因主要是因为此类产品在使用过程中出现一些较为明显的缺陷，例如：部分监控报警设施外形较为庞大，不仅占用原本的家居环境在其他方面降低了人们生活的便利性且在一定程度上影响环境美观；部分设施因其在家居环境中的嵌入方式不当，增大了火灾的风险；如果监控等安全系统不是十分完善，还会给小偷等不法分子机会，让其有机可乘。总而言之，新型安防监控报警设备应对目前的缺陷进行总结与改进，才能更好的投放市场并得到广泛应用。对于防盗监控报警设施的进一步升华，相关专家做出总结，可靠性、功能多样化及智能化是未来的发展趋势。具体地，例如在防盗监控报警设施中使用探测器来抵抗电磁、雷电等其他干扰；在防盗监控报警设施加入其他组件以防止恶意遮挡与破坏，以及加入现代化设计以使外观更加美化，符合居住环境的现代审美，提供便利的同时也能赏心悦目；使用计算机电子技术及互联网技术实现更加智能化及人性化的操作模式，方便人们的使用。就发展趋势对目前的技术进行改进，应主要从集成化、数字化与无线化为目标进行实践创新。研究内容与方法本研究主要从几下几个方便进行展开说明：根据系统设计进行功能实现并考虑最终实现的性价比与实用性能进行系统的整体设计，本系统设计时，主要通过模块化方法进行设计，目的是更加便于设计过程的调试以及实现开发后用户的使用。改变系统硬件设计时，一般流程为：①芯片的选择；②芯片的功能以及芯片外围电路的合理设计；③单片机的选型；④主电路的设计；⑤传感器的选择和报警电路的设计。然后从系统的总体方案设计、硬件和软件设计做了详细的介绍。

总体设计方案方案选择论证该系统设计方案如下：具有低功耗、高性能的特点。该设备使用高密度存储器和兼容的指令集和引脚生产。上存储的代码是不容易丢失的，一般不会丢失。结合灵活的八位的中央处理器的系统内，其能编程闪存在单片上，atmel虽然小型，但是功能十分强大，它可以为嵌入式控制提供成本低与灵活性好的解决方案。特点为：首先它是一个bit，个bit的G的内部储存，同时他还具有输入/输出线，看门dog定时器，一个向量两级中断结构，双重的数据指针，个位的定时器计数器，一个全双工串行通信口，片内振荡器与时钟电路。且设计可以为静态的逻辑操作到零频率和支持软件可选的节电模式。当处于空闲模式时中央处理器便会停止，此时，它就会允许定时器计数器、串行口、存储器中断系统工作。在断电状态下可以节省内存，不过振荡器停止运行模式下，就会禁止其它部件工作工作，时间通常比较长，一直到下一个硬件时才会恢复默认。设计要求1、主机包含按键，其中三个控制，这三个控制分别是布防遇到紧急情况紧急报警以及撤防。另一个为单片机的上的一个电复位按键。2、当我们用力按下那个布防按键之后，只要短短的三十秒就可以进入监控状态，一旦有东西接近的时后，热释红外就会以很快的速度感应到那些信号，那些信号然后传回给单片机，单片机就会下此时此刻下进行报警。最后需要按下这个按键，就是撤防键，已达到解除布防的目的。3、当遇到不一样的时候，可快速按住红色急停按钮，这时报警器响。本设计包括硬件和软件设计等这样的两个大单元。模块主要被划分为数据采集、信号的扩大然后对其处理、人工对于键盘的控制、报警然后执行我们需要的。对于硬件方面，系统电路是系统实现的基础，在本此毕业设计的设计中，主要把系统的电路按照不一样的结构进行了划分，主要有：LED控制显示、传感器检测以及单片机控制电路等，最终通过终端的管理控制软件实现操纵。在系统内部完成信息的传输收集后对信息数据进行处理，在用户显示端可以实现系统功能设置、查看监控报警以及查看本地显示等功能。根据对系统的总体以及功能设计进行分析，得到本系统的整体架构图，如下图2-1所示：图2-1总体设计框图按键控制按键控制电源开关电源复位电路单片机AT89C51LED指示灯蜂鸣器报警报警电路全部控制有，的万用板，，座，人体感应模块，座，千欧的电阻，千欧的电阻四个，的有源蜂鸣器一个，的电容一个，小按键，（红、黄、绿），电源插口，自锁开关，导线和焊锡若干根，电源线，通过原理图可以得到：让做为核心，通过7*9万用板为支持，使用显示有联系的信号，当检测的信号不对时，需要让单片机进行申请，从而达到中断的效果，然后处理不正常的信号。在这个系统中，电源是交流电输入。主控芯片单片机的选择我们所说的单片机其实就是一块芯片，这个芯片上包括一些东西，就是集成了、ROM、RAM、定时/计数器和多种I/O接口电路。单片机在应用的范围里，有很多优点。当应用在控制中时，能有效的解决许多的问题，例如从一个很容易到一个不是太容易的各类控制任务，这样可以取得更优秀的性价比；防止外部的干扰本事大，还可以适应一个比较宽的温度范围，在许多不好的因素下都可以稳定地工作，这也是一般的机器无法做到的；因为单片机可以实现多个机器和分布式的同时控制，使所有的控制系统的可用性和稳定性取得了极为大的进步。是具有存储器的电压比较低、性能比较高的位的微型计算机。单片机可以反复清除次。这种东西主要应用高密度并且非常不容易失去的存储器制造技术来制造出来的，这样的话就和MCS-51指令集和输出管脚互相兼容了。因为在很多功能的8位的CPU以及闪烁存储器组合在单个芯片中，的属于一类高效微控制器。综上所述，本设计采用AT89C51。传感器的筛选常见的几种红外传感器介绍（1）红外探测器目前对于市场应用中使用较多的红外探测器可以根据机理进行分类，主要有以温度为探测对象的热探测器和以光辐射为探测对象的光子探测器。其中，热探测器的开发使用基础是辐射热效应原理，热探测器中的探测元件可以较为灵敏的接收辐射，将辐射信号转化为电热信号后可以使温度升高，进而热探测器的性能显示发生变化来完成整个探测过程，即若显示中的某一项发生了变化则为探测出辐射的标志。在部分情况下可以通过热电的变化来检测辐射，当元件接受到辐射后会引发探测器内部产生一种非电量物理变化，在这中情况下可以对变量进行测量从而探测出热电质量的变化。（2）红外测温产品目前市面上广泛应用的红外测温产品约有50多种，均在不同领域得到广泛应用，对于不同领域对于测温有较高或特殊需求的用户可以提供优化的红外测温服务。在红外测温产品的市场中有部分被公认为高品质的产品，例如德国的HEITRONICS红外测温器品牌被广泛应用于尖端领域，因其产品质量优良、性能多样被列为世界高端红外测温品牌之一。（3）人体热释电红外传感器热释电人体红外传感器因其价格低廉、性能稳定等优势被广泛应用于电子防盗或智能家居中来感应人体。这种重要的传感器的工作原理是：人类特有的恒定体温（通常在36℃-39℃左右）一般来说会散出左右的红外线，这样来说，传感器的探头就把人作为一个信号的来源，检测到时，这个传感器的探头就逐渐开始后续的工作。综上所述，对于不同场合不同需求的探测可以使用上述不同类型的探测器来实现检测，例如家居生活中对人体入侵的检测或对家具破裂的检测，使用不同类型的探测器嵌入到监控报警系统中对数据信号进行接收并分析，若符合意外情况的设定则发出警报给予警示。对于智能家居生活中的传感器，目前市面上主要有室内温度传感器、感知人体的红释热、烟感检测的传感器、震动开关传感器等等，主要针对家居生活的舒适性与安全性提供便利。具体来说，如今市面上针对家居生活开发的传感器，主要针对家庭硬件设备的异常情况进行检测以防止房屋居住者发生危险情况，例如：传感器可以对房屋内的门窗玻璃进行破碎及其他异常情况进行检测，可以针对儿童阳台坠楼情况进行检测，可以对家庭中的烟雾煤气等其他有害气体进行检测以防止火灾的发生。对于家居安全性，传感器可以在房屋住户不在家时对防盗情况进行检测以防止偷盗等其他有损财务安全的情况发生。这些传感器均与报警系统相连，一旦通过控制元件产生的数据情况有异常，便进行报警感知。在本设计使用热释电红外传感器与震动位移传感器来组合检测人体以移动动作，作用为对异常行为和偷盗行为进行有效监测。显示器工作原理及其选择在基于单片机开发的系统中，LED数码管是应用较为普遍的组件，主要由发光二极管组成，二极管有静态与静态两种状态之分，根据不同需求将会使用不同状态进行工作。对于二极管的静态状态即为二极管通过显示器的数据信息进行导通或截止。这种显示方式通常伴随两种情况，数据信息的显示需要一个出口来控制。当它处于静态显示时，一般就会表现为灵敏度越高，相对较弱的电流亮度较高，一般使用8255输出直接驱动，此法适用于终端显示当数字的数量很小，相反，当显示数量很大，一般使用动态显示。对于另一个动态显示，它是依次点亮每一个显示，每一个照明和最后的时间间隔。虽然闪烁频率相对较快，不过由于人眼的视觉特征，能够确保人们清晰看出显示的整个过程。若是字符不闪烁，扫描速度必须达到一定的速度。我们在终端中看到的显示亮度不仅与照明的速度和时间间隔有关，还与电流和电压强度有关。根据实验和前人的研究，当工艺参数进行调整时，可以获得相对稳定的显示结果。在单片机的应用中，LCD是一种较为常见的低电压驱动，因其信息容量大且使用功耗小等优势被广泛应用，它还可与CMOS等功耗电路直接匹配使用也显示其优越性。虽然优点众多，但其可用的温湿度范围较小，这使液晶的显示器不能够适应，在本系统的开发需要终端液晶显示。主要参数为：显示容量为个字符；它的芯片运行电压为；模块最佳工作电压为；在运作时的电流是；字符尺寸为。的字符型液晶显示器是一种专门去显示数字、符号与字母等的点阵型液晶模块，能够同时显示即32个字符，如图为引脚排列图：1脚：VSS为电源地2脚：VDD接电源正极3脚：VL为液晶显示偏压4脚：RS为数据，命令选择5脚：R/W为读写选择6脚：E为使能信号7～14脚：D0～D7为8位数据端15脚：背光正极16脚：背光负极图2-5LCD1602操作说明紧急报警键：摁下紧急报警键，系统就会立即发出警报。布防键：摁下布防键时，说明系统已经准备布防的信号时绿色的发光二极管会亮烁，过了一会之后绿色发光二管会一直不灭，这就是已经进入这样一个状态了，此时传感器只要检测到物体存在，就会启动系统报警功能。取消键：摁下取消键，就可以取消报警。绿色的二极管：用来当作布防状态指示灯。红色的二极管：报警时该灯会一直亮，无警报时就会处于不亮状态。黄色的二极管：当有信号输出的厚厚，这个灯会处于亮的一个状态，否则就处于不亮的状态。系统硬件设计用户端探测器设计该防盗报警系统把一个热释电红外探测传感器和一个振动位移传感器整合成一个整体对每条线路进行信号检测。运用一个或非门控装置将两个传感器进行连接，当有一个接受到报警信号，另一个也会接收到这样的一个提示。这种操作主要是为了扩大这个系统的安全性，降低了系统漏报现象。图给出主要的输入电路中的信号。4进去或非门。当检测的结果正确，它此时就会显示出高电平，当检测到其中一路或多路信号出现异常情况，电路随即由高电平跳往低电平并且74LS25的或非门也将输出低电平信号。图3-1检测信号电路的设计图3-216路检测信号输入电路的设计LCD显示电路设计根据其形状排列的多样性分为点阵字符型和字段型。液晶目前来说是非常成熟的一项显示技术，使用电压控制它要展示的地方，这样来说如果有电压通过屏幕时，这个显示器就会显示图像。由于该显示器生成成本低和市场认可度高等优点，被大量应用于电脑显示器和中端旗舰手机等各领域。在51单片机中我们采用了最常使用的点阵字符型LCD显示器。如图3-3所示为LCD显示电路图。LCD1602中的R/W能够进行显示模块状态的数据的读写操作。图3-3LCD显示电路图报警执行电路设计为了准确触发异常警告装置，需要用红色发光二极管去显示报警，用压电式蜂鸣器去进行声音报警。报警执行电路如图3-4所示。图3-4报警执行电路图时钟电路设计由于单片机预留的输入输出接口有限，为了留有备用的输入输出接口，需要选择集成度高，接口少的时钟芯片，为此，在众多芯片中我们选择了DS1302，其不仅拥有集成度高的接口，可以减少占用单片机的接口，时钟精度也大致满足设计需求，占用空间小，性价比非常高，仅需用到三个口线：RST，I/O，SCLK。和就是振荡源，外接的晶振。一般指的是复位/片选线，通过把它的输入驱动调节到一个高电平，目的是为了开启所有的传送数据。通过RST我们可以实现很多功能，比如我们可以通过改变控制命令使位移寄存器获得我们运行所需要的目标地址，其次，RST不仅可以进行数据的传输，还允许结束数据的传输（通过高位置0的方式），让其对于进行操作。当它在传出的过程里把置为一个水平比较低的电平，他就可能会停下这次数据传送，此时I/O引脚也会变为一个高阻态。在上电进行的时候，在前面，必须保持在低电平。DS1302存在时钟精度不高，当周围环境发生改变时，比如温度过冷或者过热，就会出现精度下降的问题。因为DS1302可以进行数据的传输，所以可以通过高低位电平进行数据的缓存，当我们碰到一些重要的数据需要记录的时候，就可以通过这个功能去实现。因为DS1302设计的集成度非常高，所以运行时需要消耗的功率很小，特别是当保持基本功能的时候，仅仅需要不到1mw。DS1302的电路图如图3-5所示。为了满足DS1302时钟芯片的功能，需要刷入相应的驱动，该驱动有两个功能，分别是读和写，通过读功能获得当前时间，通过写功能改变当前时间。相应的时间数据信息可通过其携带的内存进行读和写。图3-5时钟电路图晶振与复位电路设计时钟之所以能够精准的记录时间，主要依赖晶振的运行，其可以以稳定的频率进行振荡。我们可以通过控制中断位的电平高低，实现手动中断的目的，这项功能可以应用在：当我们设置某一个计时功能后，需要到达一定时间，该功能才会停止，如果这时我们想要人工停止的话，可以通过中断命令强行介入停止该功能。大家使用在需要的方向放大器来得到片振荡器，石晶和陶瓷被作为主要的震荡方式，这些震荡方式都可以获得很高的精度。如果我们不采用时钟内部再带的振动驱动，则输出接口XTAL2空置，输入接口XTAL1不空置。为保证时钟信号可以通过二分频触发器，时钟信号的高电平和低电平都必须有一定的宽度才会被正确的识别出来。复位就是初始化操作，当我们的程序不能正确运行或者无法正确退出时，需要通过复位进行初始化进行程序的修改。图3-6晶振与复位电路图电源电路设计为保证系统的泛用性，电源结构采用220V交流电，其结构设计如图3-7所示。当系统正常接入电网的220V交流电后，首先用桥路进行整流，确保用电的稳定性，然后通过两个电容将信号中一些特殊的频段多滤掉，其中2200u电容的作用是将不符合需求的低频过滤出去，0.1u电容的作用是将不符合需求的高频过滤出去，如果想将滤波频宽调高的话，可以并相同电容扩大频宽。如果最后被作为输入电流被7805、7809和7812接收然后分别输出5V、9V和12V三种不同的直流电供系统使用。该系统所采用的三段集成稳压器通过配置不同的电源，这样就可以已得到不同大小的电流了，输出电压的稳定性相对较好，可以控制在百分之二。主要采用7800系列的电源。我们大小不同的电流，去给他们适配不同型号的电源，如小于1.5A应用系列。有正电压输出的系列的基本电路有：开启电路、基准电压电路以及取样比较放大电路，另外，还结合了调整电路与保护电路来共同组成。图3-7电源的电路结构外扩存储电路设计AT24C02为了确保传输数据的准确性和稳定性，采用了I2C协议，I2C一共拥有两条总线，总线上的数据严格按照一个起始信号作为开始命令，一个结束信号作为停止命令。如图3-9所示，我们先根据I2C协议，向其发送一个起始信号，起始信号发送完成后，输入相应的芯片地址，当总线接收的起始信号后，会按照收到的芯片地址找到对应的芯片，对应芯片收到后会返回相应的信号作为回应。读写操作的进行都需要检查每一步的信号是否发送或者正确，都无误后可以允许进行相应的读写操作。操作完成后也需要发送一个结束信号去进行停止活动。通过改变三号寄存器的状态位，我们可以实现读写功能，当为R_7DA时，可以读取7Byte,当为W_7DA时，可以写入7Byte。寄存器其他参数的意义为：10H用来记住I2C总线的首地址，11H用来记住微控制单元首地址。其结构如图3-8所示。图3-8AT24C02的电路结构图3-9读/写周期时序图3-10数据有效时序图3-11起始/停止定义图3-12输出应答系统软件设计软件设计分析系统整体功能的实现需要硬件与软件的配合，本章主要介绍软件部分的设计架构。因为AT89C51价格相对低廉，采用它时就需要更好的软件进行配合，简化硬件部分的架构。软件语言选用汇编语言，为了更好的复用代码，将各模块的代码进行封装设计。加入中断机制，可以更好的进行程序的编写运行和防止系统意外事件的发生。通过主控程序进行系统的管理操控。在进行软件设计之前，需要对硬件接线进行检查，查看是否正确，各个按键是否与键位对应，查看显示器的数码管工作健康状态。软件的编写为主分结构，先写出主程序，再根据功能需要添加相应的子程序，在编写过程中需要动态实时编译检查，防止bug产生，最后编写完后进行最终的调试。系统软件程序设计LCD显示程序设计系统主要应用的是字符型液晶显示模块，该液晶侠士模块的使用需要先进性空置初始化。硬件初始化为将各开关进行复位，软件初始化为将液晶显示模块清屏。该字符型液晶显示模块拥有一定的缺点，但因为性价比很高，可以通过人为操作去弥补缺点。该缺点为刷新频率过高会导致显示模糊，因此需要通过设定一个显示刷新标志位，每次要刷新前先访问标志位，标志位允许刷新的话，再继续执行刷新程序更新字符型液晶显示模块。显示器上呈现的内容包含输入、时间、日趋以及提示等功能。同时对应着四个显示模块，为了可以减少空间使用量，一个显示程序往往嵌套功能去实现剩下的显示程序，但是由于调用复杂，需要进一步的调试，去除掉一些不必要的显示，系统的正常功能不受影响。为了避免刷新过快，程序每循环一次就会查询一次显示位的状态位，0则跳过，1则刷新。图4-1为显示流程。刷新之前需要先运行一下clear命令，将屏幕其他显示去除掉。将需要显示的数据先缓存在寄存器上，在进行写命令之前需要先确定该模块第七个状态位是否为0，如果为0，则说明目前显示模块可以接受输入。YEYESNO：0H=1？图4-1显示流程4.2.2系统初始化程序设计为了系统可以按照设计要求进行输入输出，需要进行正确的初始化。初始化的对象主要是寄存器、LCD字符型液晶显示模块。还要对确保AT24C02检查功能的正确实现以及给定合理的时间去进行提示报警。初始化具体过程为：相应的stack指针设为60H，在此时，我们需要把当中的中断允许控制寄存器设为，中断优先级寄存器设为；将字符型液晶显示模块进行初始化，如果初始化过程正确，那么结束后液晶显示模块上会给出相应的提示，根据给出的提示给出正确的报警时长，报警的时间可以从0秒到199秒中选择任意整数位进行设置，当选择最大值199秒后，默认报警一直持续到手动关闭为止。随后查验总线的设置是否正确，如果出现异常情况，会在字符型液晶显示模块上出现警告信息。终端初始化程序是从时钟处获取到相关时间信息，并把定时机制与中断机制打开，完成所有的初始化程序。图4-2初始化流程 4.2.3报警系统程序设计报警系统的主要作用是监督整个系统的运行情况，当发生异常时，报警系统会发出警报告诉系统使用者并对此次出现的异常进行日志记录。报警系统的主要是由两个中断机制组成的，其中外部中断0会对信号进行检测，发现系统异常后告诉外部中断1，由其发出警报，告知系统使用者。这两个中断优先级设置最高的是0，这样做的好处是可以同时发出异常警告和记录异常现象。第三章的硬件电路图中可知，当信号无法使系统正常运行的时候，电平为0，触发中断机制，同时会对该异常进行记录和发出警报告诉系统使用者。与此同时，字符型液晶显示模块上面会告知使用者异常状况和发生异常的时间。当系统使用者提前使用中断键或者报警时间设置在198秒之内，达到报警最大时长，警告会中断并进行复位，字符型液晶显示模块返回主屏页面。4.2.4查询记录程序设计系统的运行和警告的发生都会产生相应的日志，记录着系统的运行情况。为此需要设计一个查询记录的程序去阅读记录，观察系统的运行情况。查询的记录主要分为两个部分：一个是整个系统情况记录的查询；另一个是单通道。前者可以发现出现问题的具体地方或者通道，得知不正常运行的次数。通过对系统整体情况的记录查询，可以获得很多信息。查询的过程为图4-3。首先进行刷新显示，显示成功后会进行上/下一的操作，如果能够正常操作，则报名没有异常问题，否则会进入查询程序，如果能够正确查到所需要的信息，则查询没有问题，否则退出该查询程序。YESYESNONONOYESYESNOYES刷新显示刷新显示？上/下一路？查询？返回？跳到上/下一路图4—3总体查询流程当实现整个系统的查询工作完成后，需要对通道进一步的查询。详细查询发现通道存在异常后，便会对该通道进行查询，可以获得异常发生的时间节点并进行记录。因为容量有限，记录只会保留最早发生的异常和最近发生的异常。详细查询的程序会从系统整体情况查询中获得参数记录的地址和通道号并进行计算显示。

YESYESYESYESYESYESYESYESNONONONONOYESYESYESNONO计算、读取最早记录；显示记录扫描键盘删除记录？返回？删除数据结束扫描键盘删除记录？下一条？上一条？记录数为2？计算、读取第二条记录；显示记录返回？NO图4—4详细查询流程NO4.2.5删除记录程序设计如果异常发生过多，会产生大量的记录文件占用内存，为此需要设计一个删除程序去清楚不必要的记录，保证系统的容量空间。如果要全部去除掉内存中无用的记录，需要重新用写操作将无用记录进行覆盖，但这样频繁操作的话会减少内存的使用时间，为此只需要将记录的首地址抹去，指针丢失，剩下的可以用后面的记录来进行覆盖。图4-5为删除记录流程。NONOYESNOYES调整数据？当前删除号=记录数？图4—5删除记录流程4.2.6调整时间程序设计若是必须要改变当前的时间，需要找到时间信号存储的地方，本系统时间信号存储的位置为：40H-47H。将这一部分的内容进行修改，当这一部分内容被写入到始终里面，就会发生时间的调整。图4-6显示了如何去修改时间，具体流程为：开始时，进行时钟初始化的工作，关闭有关时钟的运行程序，然后进行始终信息的修改，先从最高位修改至最低位，此时修改完成后可以选择保存修改或者放弃修改，如果放弃修改则系统时钟没有变化，如果选择继续修改，内存里面的数据会被加载到时钟里面进行读取，完成