基于单片机按键报警器制作

郑州科技学院

《单片机》课程设计

题目基于按键控制的声光报警器学生姓名王阳

专业班级电动五班

学号xxx

院（系）电气工程学院

指导教师叶冬

完成时间 2015年 11 月 6 日

目录

1 课程设计的目的 (1)

2课程设计的任务与要求 (2)

3设计方案与论证 (3)

3.1方案选择与论证 (3)

3. 2 声光报警器的流程图 (4)

4设计原理及功能说明 (5)

4.1 元器件选用原理 (5)

4.2 总体电路图 (5)

5单元电路的设计（计算与说明） (5)

5.1 声光报警电路设计 (6)

5.2 单片机最小系统设计 (7)

6硬件的制作与调试 (5)

6.1 制作工具的操作 (8)

6.2 声光报警器的调试 (9)

7总结 (10)

参考文献 (15)

附录1：总体电路原理图 (18)

附录2：实物图 (19)

附录3：元器件清单 (20)

附录4：程序 (19)

1课程设计的目的

声光报警器在实际的生活中可以见到许多，运用于生活的许多方面，既有硬件实现的，也有硬件和软件同时控制执行。本课题基于微机原理与接口技术的学习，运用汇编语言实现一个声光报警器的功能。报警和发光同步进行。因此用它进行报警探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干扰能力强。报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防区内的侵入行为，产生报警信号，一旦发生突发事件，就会向人们发出报警提示，从而让人即使采取应对措施。

同时，通过课程任务设计，可以很好的对课本知识运用于实践，同时也可以激发学习于专业相关的一些知识，从而扩大自己知识面的广度。其次，通过课题任务设计，在让我们思考使用学习工具的同时也学会去发现问题解决问题这一过程。

2.课程设计的任务与要求

（1）设计一种基于按键控制的声光报警器。

（2）基于单片机最小系统上按照电路设计焊接好各元器件，运用汇编语言实现一个声光报警器的功能。

（3）当报警按钮按下时扬声器报警，在报警期间报警指示灯亮，当报警解除按钮按下则解除报警。

(4) 在设计电路的过程中熟练地掌握各个元器件的用途。

(5)了解电路板的制作流程。

(6)掌握电路板的焊接方法与技巧。

3.设计方案与论证

3.1 方案选择与论证

方案一：硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射与接收电路、声光报警电路四部分。单片机采用STC89C52.采用12 MHz 高准确度的晶振，减小测量误差。超声波传感器采用压电式超声波换能器，设置单片机端口P2.7 输出超声波换能器所需的40 kHz 的方波信号，端口P3.2 监测超声波接收电路输出的返回信号。显示电路采用KXM12864M 显示屏。声光报警电路由发光二极管和蜂鸣器组成。主控电路如图所示：

图3-1方案一电路图

方案二：基于单片机最小系统上按照电路设计焊接好各元器件，利用P1.0接报警灯，P1.1接报警喇叭P3.2口用来接按钮控制报警器的启动和停止，P1.0口用来输出方波、发声，P1.1口对灯进行控制为使扬声器用1kHZ信号响100ms，500Hz信号响200ms要用定时器中断，利用定时器T1方式1工作，产生方波，由P1.0输出驱动喇叭发声。声音的改变调用延时子程序的次数来实现设晶振频率为12MHz。基于音乐播放器基

础上，通过按钮控制用于驱动喇叭发出报报警的声音。P3.2 INT0（外部中断0）、P3.3 INT1（外部中断1）。电路原理图如图所示：

图3-2报警器总原理图

本课题基于微机原理与接口技术的学习，运用汇编语言实现一个声光报警器的功能。报警和发光同步进行。因此用它进行报警探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜都可以使用，而且其抗干扰能力强。报警系统利用单片机控制技术，自动探测发生在布防区内的侵入行为，产生报警信号，一旦发生突发事件，就会向人们发出报警提示，从而让人即使采取应对措施。

根据以上方案，我们最后选用方案一，方案一在成本上比较低廉，而且质量性能上也比较好。更利于课题的成功，对实验造成的不利因素相对之下比较少。

3.2 声光报警器的流程图

图3-3 报警器流程图

4 设计原理及功能说明

4.1 元器件选用原理

（1）AT89C51芯片的介绍

本设计的控制器模块选用AT89S51，AT89S51单片机是美国Atmel公司生产低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存取技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash 存储单元，功能强大。AT89C51单片机可提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

AT89C51管脚说明:ATMEL公司的AT89C51是一种高效微控制器。采用40引脚双列直插封装形式，AT89C51单片机是高性能单片机，因为受引脚数目的限制，所以有不少引脚具有第二功能。

VCC：供电电压。

GND：接地

P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，P0口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。