课程设计单片机防盗报警系统

目录

一．设计任务书 (2)

二．概述和方案设计 (3)

三．系统的硬件设计 (5)

3.1 时钟电路的设计 (5)

3.2复位电路的设计 (6)

3.3输入电路的设计 (8)

3.4输出电路的设计 (11)

3.5扩展电路的设计 (14)

3.6中断系统的设计.................................15.

3.7元件明细表 (16)

四．系统的软件设计 (17)

4.1系统流程图 (19)

4.2系统的程序设计 (21)

4.3中断服务程序的设计 (22)

五．总结 (23)

六．参考资料 (24)

一．毕业设计任务书

一、设计题目：

单片机防盗报警系统

二、设计要求：

利用8031单片机，该系统能对八个检测点自动进行检测，一旦出现盗情，能自动进行声光报警，并模拟LED显示被盗地点。

三、设计任务：

1．设计硬件电路，画出电路原理图；

2. 设计软件，编制程序，画出程序流程图；

3．调试程序，写出源程序代码；

4．写出详细毕业设计说明书（10000字以上），要求字迹工整，原理叙述正确，会计算主要元器件的一些参数，并选择元器件。

5．个人总结。

四、参考资料：

二．概述和方案设计

2．1．单片机的概述

近来随着科技的飞速发展，单片机的应用在不断的深入发展，同时带动传统控制领域的快速更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往做为一个核心部件来使用，根据具体硬件结构以及具体应用对象的特点，与软件相结合，加以完善。单片机之所以在检测和控制中有大量的应用，就在于它有独特的中断、定时功能和很强的灵活性

2．2单片机的系统简介

1．单片机硬件系统

前面已经介绍过，单片机就是将CPU、存储器、I/O接口和总线制成的超大规模集成电路。

（1）中央处理器CPU

8031中央处理器由运算器、控制器和控制逻辑单元组成，其中还包括中断系统与部分特殊功能寄存器。

1．运算器

运算器包括一个可进行8位算术运算和逻辑运算的ALU单元，8位的暂存器T MP1和暂存器TMP2，8位累加器ACC，8 位寄存器B和程序状态寄存器PSW。

2．控制器

控制器包括程序计数器PC、指令寄相存器IR、指令译码器ID、振荡和定时电路等部分。

（2）存储器

8031单片机的片内有ROM和RAM两类存储器，它们有各自独立的存储地址空间，与一般微机的存储配置方式不同。

程序存储器ROM

8031内有4KB字节容量的程序存储器,地址以0000H开始,用于存放程序和表格常数,8031片内无ROM,使用时要进行片外扩展.

数据存储器RAM

8051/8031片内可供用户使用的数据存储器容量为128B,地址为

00H~7FH ,用于存放运算的中间结果,数据暂存及数据缓冲等.这128字节的RAM中,有32个字节单元可指定为工作寄存器.8051片内RAM和工作寄存器排在一起并统一编址,这与一般处理器是不同的.此外,片外还有21个特殊功能寄存器,地址为80H~FFH(高128 B).

（3）I/O接口

8031有四个8位并行接口,即P0~P3,它们是双向端口,可用于输入也可用于输出.每个端口各有8条I/O口线.这4个端口有4个锁存器,同RAM 统一编址.因此,可以把I/O口当作一般特殊寄存器来寻址.

（4）总线

总线是传送信息的公共通道,实际上总线就是一组导线,其数目取决于CPU的位数与结构.单片机的总线有三种类型：数据总线(DB)、地址总线和控制总线

2．单片机的软件系统

单片机的软件系统有：系统软件、应用软件和编程语言。计算机的工作需要硬件系统与软件系统的通力合作,才能确保完成各种工作任务. 2．3防盗报警系统的设计方案

1．设计的基本思路

利用单片机的定时功能、中断系统以及LED显示和键盘输入等结合可编程并行接口芯片8255和外部程序存储器2716开发一个防盗报警系统。

2．设计要求：

利用8031单片机，该系统能对八个检测点自动进行检测，一旦出现

盗情，能自动进行声光报警，并模拟LED显示被盗地点。

3．方案的选择和论证：

方案一：由于防盗报警的设计思想是通过利用各种探测装备对探测到的信号进行及时的处理。主要是控制系统。控制系统可以利用数字逻辑电路组成。可以利用红外线探测器进行防盗报警，它是通过感测温度的变化而发出报警的。将随被测信号变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测信号显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，电路比较麻烦。

方案二：主要是利用单片机作为控制系统。对单片机进行外部程序扩展和并行端口I/O口的扩展，利用单片机的自动查询和中断服务等功能，对八个检测点进行自动检测，一旦出现盗情，能自动进行声光报警，并利用LED的显示功能显示被盗地点。

论证：可行性讨论是从道理上研究分析项目是否可行。用单片机控制一个检测报警系统，与以往用数字逻辑电路组成的控制系统相比，用单片机组成的检测报警系统，应具有更大的灵活性，功能也更强，并具有智能性, 在实际工作中是一种行之有效的方法。因此，从理论上分析是可行的。由此可以很容易看出以上两种方案，，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，功能也很强大。故采用了方案二。

4．总体设计系统方框图

电路设计总体设计方框图如图1所示，采用单片机8031，独立键盘输入和74LS373，用1位LED数码管以串口传送数据实现报警和显示被盗