多功能数字时钟毕业设计

一引言 (2)
二硬件系统方案设计 (2)
2.1电话拨号防盗报警器硬件系统方案 (2)
2.1.1 硬件系统方案设计 (2)
2.1.2 脉冲拨号原理 (3)
2.1.3 脉冲拨号实现过程 (4)
2.1.4 AT89S2052单片机的功能特点 (5)
2.2 时钟计时器的硬件设计方案论证分析 (8)
2.2.1 功能要求 (8)
2.2.2 方案论证 (8)
2.2.3 系统硬件电路设计 (8)
4.1.2时钟计时器的硬件电路设计描述 (9)
三系统的软件设计 (10)
3.1电话拨号防盗报警器程序设计 (10)
3.1.1主程序设计 (11)
3.2 时钟显示程序设计 (12)
3.2.1主函数 (12)
3.2.2 LED显示子函数 (13)
3.2.3 定时器T0中断函数 (13)
3.2.4 中断函数 (14)
3.2.5 功能函数 (14)
四系统的调试部分 (15)
4.1 时钟系统的调试 (15)
4.1.1 时钟系统的硬件调试 (15)
4.1.2 时钟系统的软件调试 (15)
4.1.3 性能分析 (15)
4.2 拨号报警器功能调试 (15)
五总结 (16)
参考文献 (17)
附录 (19)
附录1 程序清单 (19)
附录2 系统使用说明 (19)
附录3 英文资料 (19)
附录4 系统PCB板图 (19)
附录1：程序清单 (20)
附录2：系统使用说明 (37)
一引言
随着人们生活水平的不断提高，大家对住宅和办公室的安全意识也日益增加。

因此，研究和开发防盗报警装置引起了科研单位和生产厂家的重视，特别是面对普通居民、价格低、运行可靠的自动报警系统。

长期以来，一些电子杂志介绍的廉价防盗报警均无电话拨号报警功能，而市售的可自动拨号报警的防盗器材又价格高昂。

这里介绍的电话拨号防盗报警器可在这两者之间找到平衡，即兼具高性能和低价位。

为了以低成本实现高性能，设计时利用了电信局的交换机支持脉冲拨号方式来实现拨号报警，这样可利用单片机直接发出拨号脉冲，精简了电路，降低了成本。

电话拨号防盗报警器作为家庭防盗报警器材的一员，非常经济实用。

它进入工作警戒后，主控CPU不断检查触发开关的状态，当盗贼入室触发开关时，立即启动电话拨号报警程序向主人告警（当然也可以通过修改软件使其在现场发出高分贝报警音）。

实践证明，该系统报警快速、准确。

由于该系统电路简单，而且利用的是公共通信网，因此不存在建立的报警系统网络问题，具有成本低、体积小、能耗极低、体积小、能耗极低且不影响正常打电话等突出优点。

平时可以作为时钟计时器来使用，真是一举两得。

二硬件系统方案设计
2.1电话拨号防盗报警器硬件系统方案
2.1.1 硬件系统方案设计
图2.1为电话拨号报警器的系统构成方框图，由单片机控制器、键盘输入、数码管显示、触发电路、拨号电路及电源等6部分组成。

单片机控制器是整个系统的核心，负责控制检测输入/输出显示、模拟摘机、拨号摘机、拨号报警、挂机等一系列的程序动作。

这里使用了小引脚、高性能、低价位的AT89S2052。

键盘输入电路负责输入电片机中一系列工作参数及功能设定。

发光二极管数码管显示器在整个系统工作过程中充当一个简单的人机界面，用以显示工作状况及输入/输出的数据等。

电话拨号防盗报警器的触发电路用磁性开关（门磁开关），简单可靠，也可用红外探测器或无线门磁，以实现全方位远距离监测。

报警器应采用隐蔽安装，防止小偷发现。

拨号及报警电路用来完成模拟摘机、拨号、发出报警音、挂机等工作过程，它的工作由单片机控制。

电源部分负责对整个系统供电。

平时由电话线上取得工作电流并对后备电池充电，拨号报警时转由后备电池供电。

图2.1 电话拨号防盗报警器方框图
2.1.2 脉冲拨号原理
脉冲拨号是目前电话机两种拨号方式中的一种，另一种为双音多频拨号方式。

脉冲拨号就是指在电话机上拨入的电话号码以脉冲个数的形式发出，也就是说，在已经通以直流电流的回路上，利用拨号盘及发号电路将回路断开、再接通而形成的脉冲信号，来完成输入电话号码的发送。

在操作中，若用户拨1，则送出1个脉冲，回路中断一次、接通一次；拨2，则发出2个脉冲，回路断一次、接通一次、再断一次；……；而拨0时，则发出10个脉冲，回路断、接通轮流10次。

图2.2为电话号码“32”的脉冲波形。

图2.2 电话号码“32”的脉冲波形
正常拨号时，电路电流中断的时间一般在58～65ms之间，视断续比的不同而不同。

快速拨号时，只要取一半时间即可。

电路电流接通的时间（即在同一位号码中的2个断脉冲之间的接通电流时间）约在32～42ms之间，视断续比的不同而不同。

快速拨号时，只要取一半时间即可。

显然脉冲周期等于脉冲中断时间和脉冲接通时间之和，每一个周期的时间为100ms左右。

快速拨号时，在50ms左右。

2位号码（即2组脉冲串）之间的最小时间间隔，通常为800ms左右；而快速拨号时，其值减半，为400ms左右。

我国目前采用的电话脉冲拨号的速率是10PPS（每秒的脉冲数），即每秒发出10个脉冲，因此上述各参数不存在快速拨号时的值。

为了提高拨号的可靠性及稳定性，这里设计时选定更低的脉冲拨号速率：1个脉冲代表播出1，2个脉冲代表拨出2，……，10个脉冲代表拨出0，每个脉冲的宽度和间隔为100ms。

工作时首先进行模拟摘机，然后开始脉冲拨号，拨出1位号码后停顿500ms（保持接通）再拨下一位，直至全部拨完后再发报警音，……，最后挂机。

2.1.3 脉冲拨号实现过程
图2.3为脉冲拨号的实现电路。

平时电话线上的电压约为50～60V左右。

未拨号时电片机的P3.0、P3.1 均输出低电平。

拨号过程如下：
①单片机的P3.0输出高电平，使TR1导通，由于电话线路上接入了负载R1，这样电话线的电压下降，模拟摘机。

②单片机的P3.0开始输出拨号脉冲，使电话线的电压（电平）也呈高、低变化。

1个脉冲代表拨出1，2个脉冲代表拨出2，……，10个脉冲代表拨出0，每个脉冲的宽度和间隔均为100ms。

拨出1位号码后停顿500ms（保持P3.0高电平）再拨下一位，直至全部拨完。

③P3.0 保持高电平（保持电话线路接通），P3.1输出1KHz的报警音脉冲驱动TR2，以2Hz进行调制（即接通1kHz信号0.5s、断开1kHz信号0.5s）,这样从接听方的电话中就会听到“嘟、嘟……”的报警声。

报警音的时间根据设计为60s。

④60后，P3.1输出低电平，TR2 截止，停止报警。

随后P3.0也输出低电平，模拟挂机。

完成一次报警过程。

2.1.4 AT89S2052单片机的功能特点
电话拨号防盗报警器的核心控制器是单片机AT89S2052。

AT89S2052 是美国ATMEL半导体公司生产的一种高性能单片机。

该单片机以与MCS-51系列单片机高度兼容、低功耗、可以在接近零频率下工作等诸多优点，而广泛应用于各类计算机系统、工业控制、电信设备、消费类产品中。

由于ATMEL是全球最大的FLASH 和EEPROM生产制造公司之一，加之以其EEPROM技术与INTEL的80C51内核技术交换，使ATMEL拥有了80C51内核的使用权，其生产的AT89系列电片机不仅与80C51有极好的兼容性，而且具有极高的性能价格比。