单片机课程设计报警器
基于单片机控制的红外报警器的设计_毕业设计
基于单片机控制的红外报警器的设计_毕业设计毕业设计题目:基于单片机控制的红外报警器的设计一.设计背景和意义随着社会的不断发展,人们越来越注重家庭和财产的安全。
红外报警器作为一种常见的安防设备,能够及时发现室内外的异常情况并进行报警,起到了一定的防护作用。
本毕业设计旨在基于单片机控制,设计一个能够准确、快速并稳定地检测室内外空间的红外报警器,为人们提供更加安全的居住环境。
二.系统设计方案红外报警系统通常有红外传感器、控制电路和报警器三部分组成。
本设计方案将采用单片机作为控制核心,并通过红外传感器实时获取目标物体的热量,并根据实时的数据进行判断,当检测到异常情况时,通过控制电路驱动报警器发出警报。
1)硬件设计:a)红外传感器的选择:选择一款高灵敏度、稳定性好的红外传感器,能够检测到人体或其他物体的热量变化。
b)控制电路设计:将所选红外传感器连接到单片机的引脚上,通过数模转换芯片将传感器获取的模拟信号转换为数字信号,然后通过I/O口输入到单片机中进行处理。
c)报警器设计:选择一款高音量报警器,通过控制电路连接到单片机的输出引脚上,当检测到异常情况时,单片机输出高电平信号,控制报警器发出警报。
2)软件设计:a)系统初始化:对单片机进行初始化设置,包括引脚的配置、中断的设置等。
b)传感器数据处理:通过定时中断采集红外传感器获取的模拟信号,并进行模数转换,将转换后的数据保存到指定的变量中。
c)异常检测:根据实时的传感器数据进行算法判断,当数据超出预设的阈值范围时,判断为异常情况,触发报警功能。
d)报警控制:当发生异常情况时,通过控制指定的输出引脚输出高电平信号,触发报警器发出警报声。
e)系统保护:设计适当的保护措施,如防止误报、稳定性问题等。
三.预期成果通过本设计,预计能够实现以下目标:1)搭建一个基于单片机控制的红外报警器的硬件电路。
2)设计并实现红外报警器的软件系统,包括初始化设置、数据处理、异常检测、报警控制等功能。
单片机课程设计报告——温度报警器
4.2.1主程序软件设计
通过上述原理,已对密码锁整体运行环境有了充分认识,绘制主程序和子程序流程图,利用Keil软件,对单片机进行编程,如图4-1为主程序功能流程图:
4-1主程序功能流程图
4.2.2温度采集的软件设计
如图4-2为温度采集的软件设计,主要功能是完成DS18B20的初始化工作,并进行读温度,将温度转化成为压缩BCD码 并在显示器上显示传感器所测得的实际温度。读出温度子程序的主要功能是读出RAM中的9字节,在读出时需要进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。
1.2温度报警器的背景与研究意义
在日常生活中,温度对于我们并不陌生,它是一个时时刻刻存在的物理量在我们的日常生活中占据了十分重要的地位。温度的大小时刻与我们的生产、生命、安全息息相关。因此对温度的测量与控制对各个行业领域有着很及其重要的作用尤其是在金属冶炼、化学研究、建材生产、食品加工、机械制作、石油提炼等工业领域,占据不可忽视的作用。众所周知,当我们进行陶瓷烧烤,制作陶瓷工艺时,必须很精确的控制其烧烤温度,只要我们控制好其温度,这样才能创造出完美的、无瑕疵的艺术品,一旦温度控制不佳,将会一件次品;另外当我们进行酿酒时,同样也需要对温度进行合理适当的控制,只有这样,我们才能够生产出大家公认的好酒。如此可见,对于温度的检测与把控在我们日常生活以及工业生产占据着举足轻重的地位。
1.DS18B20不断采集周围环境温度;
2.单片机处理温度的数据显示在DS18B20;
3.用户设定温度报警的上限和下限;
系统整体设计框图如图2-1所示:
图2-1系统整体设计框图
2.2系统的基本方案
2.2.1系统方案选择
采用单总线数字温度传感器DS18B20测量温度,直接输出数字信号。便于单片机处理及控制,节省硬件电路。且该芯片的物理化学性很稳定,此元件线形性能好,在0—100摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS18B20和微控制器AT89C51构成的温度装置,它直接输出温度的数字信号到微控制器。每只DS18B20具有一个独有的不可修改的64位序列号,根据序列号可访问不同的器件。这样一条总线上可挂接多个DS18B20传感器,实现多点温度测量,轻松的组建传感网络。
单片机的防盗报警器课程设计
设计任务与要求(1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。
模块划分为数据采集、键盘控制、报警等模块子函数。
(2)本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、报警器、单片机控制电路、LED控制电路及相关的控制管理软件组成。
用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地报警等功能。
终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。
(3)系统可实现功能。
当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来,当有人闯入时,热释电红外传感器将探测到动作,设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出TTL 电平至AT89C51单片机,经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声[1]。
(4)红外线具有隐蔽性,在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。
此类装置设计的要点:其一是能有效判断是否有人员进入;其二是尽可能大地增加防护范围。
当然,系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。
至于报警可采用声光信号。
热释电红外传感器简单介绍热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。
是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器,它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。
它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。
将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路[2]。
如图1示为热释电红外传感器的内部电路框图。
图1 热释电红外传感器的内部电路框图热释电红外线传感器的原理特性热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件,在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。
由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
人体辐射的红外线中心波长为9--10um,而探测元件的波长灵敏度在0.2--20um范围内几乎稳定不变。
单片机报警器课程设计
单片机报警器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握单片机的基本原理,理解报警器电路的工作流程;2. 使学生了解报警器的功能及应用场景,掌握相关电子元件的功能与连接方式;3. 帮助学生理解程序设计的基本思想,学会编写简单的单片机程序。
技能目标:1. 培养学生动手实践能力,能够正确组装和调试单片机报警器电路;2. 培养学生运用编程软件进行程序设计的能力,能够针对实际需求编写相应的程序;3. 提高学生分析问题和解决问题的能力,能够针对报警器出现的问题进行排查和修复。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对单片机技术及电子制作的兴趣,激发学生的创新意识;2. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力;3. 增强学生的安全意识,让学生意识到电子设备使用过程中的安全重要性。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识与实践操作,培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:本课程面向初中或高中年级学生,学生具有一定的物理、数学基础,对电子技术和编程有一定了解。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力,鼓励学生创新和独立思考。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识:a. 单片机原理与结构:介绍单片机的基本组成、工作原理及性能参数;b. 报警器电路设计:讲解报警器电路的构成、各元件功能及连接方式;c. 程序设计基础:介绍编程语言(如C语言)的基本语法和编程思想。
2. 实践操作:a. 报警器电路搭建:指导学生动手搭建报警器电路,熟悉相关电子元件的使用;b. 程序编写与调试:教授学生如何编写单片机程序,实现报警器功能,并进行调试;c. 故障排查与修复:培养学生分析问题、解决问题的能力,针对报警器出现的故障进行排查和修复。
3. 教学大纲:a. 课程导入:介绍报警器的应用场景,激发学生兴趣;b. 理论知识讲解:结合教材相关章节,系统讲解单片机及报警器相关知识;c. 实践操作指导:按照教学进度,逐步引导学生完成报警器电路搭建、程序编写和调试;d. 课程总结:对本次课程进行总结,巩固所学知识。
单片机红外报警课程设计
单片机红外报警课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理,掌握红外报警系统的组成及工作原理。
2. 学生能描述红外传感器的工作特性,并运用其进行数据采集。
3. 学生了解并掌握C语言编程的基本语法,能编写简单的单片机程序。
技能目标:1. 学生能够独立完成红外报警系统的硬件连接,进行电路搭建。
2. 学生能够通过编程实现对红外传感器的控制,完成报警功能的实现。
3. 学生能够运用调试工具对程序进行调试,找出并解决问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣,激发学习主动性和创新意识。
2. 学生养成团队协作、沟通表达的良好习惯,培养解决问题的能力。
3. 学生能够认识到科技在生活中的应用,增强社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在让学生通过实际操作,掌握单片机及红外传感器的应用,培养其编程思维和动手能力。
通过课程学习,学生能够独立完成一个简单的红外报警系统设计,为后续深入学习电子技术打下基础。
同时,注重培养学生的团队协作能力和情感态度,使其成为具有创新精神和实践能力的优秀人才。
二、教学内容1. 单片机基础:介绍单片机的组成、工作原理,重点讲解51单片机的内部结构及其指令系统。
相关教材章节:第一章 单片机概述,第二章 51单片机结构及指令系统。
2. 红外传感器:讲解红外传感器的工作原理、特性及其在单片机系统中的应用。
相关教材章节:第三章 红外传感器及其应用。
3. C语言编程:介绍C语言编程基础,重点讲解数据类型、运算符、控制语句等基本语法。
相关教材章节:第四章 C语言编程基础。
4. 硬件电路搭建:讲解红外报警系统的硬件电路设计,包括单片机、红外传感器、报警器等组件的连接。
相关教材章节:第五章 硬件电路设计。
5. 软件编程实现:基于C语言,编写控制红外报警系统程序,实现报警功能。
相关教材章节:第六章 单片机程序设计。
6. 程序调试与优化:介绍程序调试方法,通过实际操作,使学生学会查找并解决程序中的问题。
基于C51单片机的声光报警器课程设计
XXXX学校电气工程系电子课程设计报告设计题目:声光报警专业:电力系统及其自动化技术班级:电力102 班学号:100313203姓名:X X X指导教师:X X X题目:声光报警一、设计目的掌握单片机的通信,会用单片机通信的几种方式,同时学会矩阵键盘的应用,更进一步理解c51单片机的用途。
二、设计要求在Proteus中画出原理图或使用实物,编制程序,实现以下功能:1、理解报警器工作原理,不同频率声音的实现方案。
2、可设置报警声音的长短。
3、至少2种以上报警方案,每种方案至少由2种不同频率的声音合成。
发光的强弱跟随报警声音的频率高低变化。
三、方案设计与论证MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品,我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明:·中央处理器:中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
.数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
图1·程序存储器(ROM):8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM):8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口:8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。
单片机课程设计报警器硬件设计
目录一、前言 (2)二、总体设计思想 (3)三、报警器硬件设计 (4)3.1设计原理 (4)3.2 硬件组成 (4)3.3温度采集硬件部分 (4)3.4 烟雾探测硬件部分 (5)3.5 红外检测硬件组成部分 (5)3.6 ATC89C51的结构与特性 (6)3.6.1 AT89C51的结构 (6)3.6.2 AT89C51的管脚特性 (7)3.7 数码管显示硬件部分 (9)3.7.1 七段四位共阴极数码管 (9)3.7.2 控制段选和位选 (9)3.8 声光报警硬件组成部分 (10)3.9 整体电路图 (11)3.10模数转换硬件组成部分 (11)四、报警器的软件设计 (13)4.1 软件设计主要思路 (13)4.2 软件调试 (14)五、运行结果 (14)六、总结 (17)6.1 设计中遇到的问题与解决办法 (17)6.2 进一步完善的设想 (17)6.3心得体会 (18)七、附录 (18)7.1 程序清单 (18)7.2 参考文献 (25)7.3 组员分工说明 (25)一、前言在各种灾害中,火灾是最经常、最普通地威胁公众安全和社会发展的灾害之一。
人类能够对火进行利用和控制,是文明进步的一个重要标志。
火,给人类带文明进步、光明和温暖。
但是,失去控制的火,就给人类造成灾害。
据统计,我国 70 年代火灾年平均损失不到2.5亿元,80 年代火灾年平均损失不到 3.2 亿元。
进入 90 年代,特别是 1993 年以来,火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元,年均死亡 2000 多人。
2010年上海静安区高层住宅着火,导致58人死亡,70余人受伤。
2014年1月云南香格里拉大火,烧毁房屋100多栋,直接经济损失1亿多元人民币。
火灾事件经常发生,防止火灾事故关系到人民群众的生命财产安全和社会和谐稳定。
现在各种电子产品的普及,再加上人们防火意识的不强,这些都给火灾的发生带来了巨大的安全隐患。
应对火灾关键的问题在于预防,目前防火报警系统趋于智能化、自动化,灵敏程度也越来越高。
单片机温度报警器课程设计报告
单片机温度报警器课程设计报告课程设计报告:单片机温度报警器一、设计背景温度是一个非常重要的物理量,在生活和工作中有广泛的应用。
当温度超过一定范围时,可能会对人体健康和设备运行产生危害。
因此,设计一个能够监测温度并能及时报警的装置对我们的生活和工作具有重要意义。
二、设计目标本设计的目标是通过单片机来实现一个基于温度的报警器。
当温度超过设定的阈值时,通过报警器发出警报,并能够显示实时的温度值。
三、设计硬件本设计所需的硬件主要包括:1.单片机:采用常用的单片机型号,如51系列单片机。
2.温度传感器:常用的温度传感器有LM35、DS18B20等,可以根据具体需求选择合适的温度传感器。
3.蜂鸣器:用来发出报警声音。
4.显示器:可以选择液晶显示器或数码管等来显示实时的温度值。
四、设计步骤1.初始化单片机和相关模块:通过编程初始化单片机和温度传感器,使其准备好接收温度数据。
2.读取温度值:通过单片机读取温度传感器输出的模拟信号,并进行相应的数字处理。
3.判断温度是否超过阈值:将读取到的温度值与设定的阈值进行比较,判断是否需要发出报警。
4.发出报警信号:当温度超过阈值时,通过蜂鸣器发出报警声音,提醒用户温度异常。
5.显示实时的温度值:将读取到的温度值通过显示器进行显示,使用户能够实时了解温度情况。
五、预期效果通过本设计,可以实现一个简单而实用的单片机温度报警器。
当温度超过设定的阈值时,蜂鸣器会发出报警声音,同时温度值还可以通过显示器进行实时显示。
这样可以帮助用户及时发现温度异常情况,采取相应的措施,保证个人和设备的安全。
六、总结本设计通过单片机、温度传感器、蜂鸣器和显示器等硬件的组合,实现了一个基于温度的报警器。
在实际应用中,可以根据实际需要进行进一步的功能扩展,如添加温度记录功能、设置多个温度报警阈值等。
这个设计体现了单片机的应用能力和灵活性,在学生的学习过程中起到了很好的锻炼作用。
基于单片机烟雾报警器课程设计
基于单片机烟雾报警器课程设计随着人们生活水平的提高,家庭中的电器设备越来越多,而这些设备的使用也带来了一定的安全隐患。
其中,火灾是最常见的一种安全隐患,而烟雾报警器则是预防火灾的重要设备之一。
本文将介绍基于单片机的烟雾报警器课程设计。
一、烟雾报警器的原理烟雾报警器是一种能够检测烟雾并发出警报的设备。
其原理是利用烟雾对光的散射特性,通过光电传感器检测烟雾浓度,当烟雾浓度超过一定阈值时,烟雾报警器会发出警报。
二、单片机烟雾报警器的设计单片机烟雾报警器是一种基于单片机控制的烟雾报警器。
其设计主要包括硬件设计和软件设计两个部分。
1.硬件设计硬件设计主要包括传感器模块、单片机模块、报警模块和电源模块四个部分。
传感器模块:传感器模块采用光电传感器,用于检测烟雾浓度。
当烟雾浓度超过一定阈值时,传感器模块会输出一个高电平信号。
单片机模块:单片机模块采用AT89C51单片机,用于控制整个烟雾报警器的工作。
当传感器模块输出高电平信号时,单片机模块会发出警报信号。
报警模块:报警模块采用蜂鸣器,用于发出警报信号。
当单片机模块发出警报信号时,报警模块会发出尖锐的声音。
电源模块:电源模块采用直流电源,用于为整个烟雾报警器提供电源。
2.软件设计软件设计主要包括单片机程序设计和PC端程序设计两个部分。
单片机程序设计:单片机程序设计主要包括初始化程序、中断程序和主程序三个部分。
其中,初始化程序用于初始化单片机的各个寄存器和引脚;中断程序用于处理传感器模块输出的高电平信号;主程序用于控制整个烟雾报警器的工作。
PC端程序设计:PC端程序设计主要包括串口通信程序和界面程序两个部分。
其中,串口通信程序用于与单片机进行通信,接收单片机发送的数据;界面程序用于显示烟雾浓度和警报状态。
三、烟雾报警器的应用烟雾报警器广泛应用于家庭、办公室、商场等场所。
其主要作用是预防火灾,保障人们的生命财产安全。
在使用烟雾报警器时,需要注意以下几点:1.定期检测烟雾报警器的工作状态,确保其正常工作;2.避免将烟雾报警器安装在潮湿、易受震动或易受高温影响的地方;3.避免将烟雾报警器安装在烟雾较多的地方,以免误报。
单片机报警器设计(二)
单片机报警器设计(二)引言概述:本文将从五个大点出发,详细阐述单片机报警器设计的相关内容。
这些大点包括:报警器功能需求、硬件设计、软件设计、测试与验证、以及最后的总结。
一、报警器功能需求在设计单片机报警器之前,首先需要明确报警器的功能需求。
这包括报警器的触发条件、报警方式、报警音效、以及报警器的设置接口等方面的要求。
详细的功能需求能够为后续的硬件和软件设计提供指导。
1.1 报警器的触发条件1.2 报警方式的选择1.3 报警音效的设计1.4 报警器的设置接口1.5 功能需求的综合考虑二、硬件设计硬件设计是单片机报警器设计中不可或缺的一部分。
通过合理的硬件设计能够实现报警器的各项功能。
2.1 单片机的选择2.2 传感器的选型与接口设计2.3 报警器的音效输出设计2.4 电源电路的设计2.5 PCB设计与制作三、软件设计软件设计是单片机报警器设计中的关键环节,通过编写相应的程序代码实现报警器的各项功能。
3.1 单片机的初始化与配置3.2 传感器数据的采集与处理3.3 报警器的触发与响应3.4 报警音效的控制3.5 设置接口的实现四、测试与验证在完成硬件和软件设计之后,需要对报警器进行测试与验证,确保其各项功能的正常运行。
4.1 报警器功能测试4.2 报警音效测试4.3 外部接口测试4.4 电源电路稳定性测试4.5 性能验证与参数调整五、总结在本文中,我们详细阐述了单片机报警器的设计过程,并进行了功能需求、硬件设计、软件设计以及测试与验证的讨论。
通过合理的设计与测试,可以得到一个符合需求且稳定可靠的单片机报警器。
综上所述,单片机报警器设计需要清晰的功能需求指导,合理的硬件设计,完善的软件设计,以及充分的测试与验证。
通过这些步骤的有序进行,将能够得到一款性能出色的单片机报警器。
单片机实训报告_报警器
一、实训目的通过本次单片机实训,使学生了解单片机的基本原理和应用,掌握单片机的编程方法,培养学生的实际操作能力。
本次实训以报警器设计为主题,让学生通过学习单片机编程,实现报警器的功能。
二、实训内容1. 报警器硬件设计(1)单片机选择:AT89C51单片机(2)传感器选择:人体红外传感器、震动传感器(3)执行机构:蜂鸣器(4)显示模块:数码管2. 报警器软件设计(1)程序编写:C语言(2)程序功能:当人体红外传感器或震动传感器检测到异常时,蜂鸣器发出报警声,数码管显示报警信息。
三、实训步骤1. 硬件电路搭建(1)根据原理图,将AT89C51单片机、人体红外传感器、震动传感器、蜂鸣器、数码管等元件连接到电路板上。
(2)连接电源,确保电路正常工作。
2. 软件编程(1)使用Keil软件编写程序,实现报警器功能。
(2)程序流程如下:① 初始化单片机、传感器、数码管等硬件资源;② 循环检测人体红外传感器和震动传感器;③ 当检测到异常时,蜂鸣器发出报警声,数码管显示报警信息;④ 检测正常时,蜂鸣器停止报警,数码管显示正常信息。
3. 程序下载与调试(1)将编写好的程序下载到AT89C51单片机中;(2)观察报警器是否正常工作,若出现异常,检查程序和硬件电路,进行调试。
四、实训结果与分析1. 报警器功能实现经过调试,报警器能够实现以下功能:(1)当人体红外传感器或震动传感器检测到异常时,蜂鸣器发出报警声,数码管显示报警信息;(2)检测正常时,蜂鸣器停止报警,数码管显示正常信息。
2. 报警器优点(1)成本低,易于制作;(2)功能简单,易于理解;(3)可扩展性强,可根据需求增加更多功能。
3. 报警器不足(1)报警距离有限;(2)抗干扰能力有待提高。
五、实训总结通过本次单片机实训,我掌握了单片机的基本原理和应用,学会了单片机编程方法。
在报警器设计过程中,我学会了如何选择合适的硬件资源,如何编写程序实现功能,以及如何调试程序。
基于单片机的烟雾报警器设计任务书
基于单片机的烟雾报警器设计任务书1.任务目的:设计一个基于单片机的烟雾报警器,可以实时监测空气中的烟雾浓度,当浓度超过预设阈值时发出警报。
Purpose of the task: To design a smoke alarm based on a single-chip microcomputer, which can monitor the smoke concentration in the air in real time and sound an alarm when the concentration exceeds the preset threshold.2.任务背景:烟雾报警器是一种重要的安全设备,可以在发生火灾时迅速发出警报,提醒人们及时逃生。
Background of the task: The smoke alarm is an important safety device that can sound an alarm quickly in the event ofa fire, reminding people to evacuate in time.3.任务范围:设计一个可靠、灵敏的烟雾报警器原型,具有良好的环境适应性和抗干扰能力。
Scope of the task: Design a reliable and sensitive prototype of the smoke alarm, with good environmental adaptability and anti-interference ability.4.任务要求:烟雾报警器应具有自检功能,能够检测传感器和报警电路的正常工作状态。
Requirements of the task: The smoke alarm should have a self-check function, which can detect the normal operation status of the sensor and the alarm circuit.5.任务方法:采用单片机作为主控芯片,配合烟雾传感器和报警电路,设计并制作烟雾报警器原型。
单片机课程设计温度报警器系统,计数器
课程名称单片机原理与应用设计题目计数器及温度报警器一:设计任务1:设计一个0-255计数器,计满后自动清零,重新计数,在数码管中显示。
2:设计一个0-50000计数器,计满后自动清零,重新计数,在数码管中显示。
3.设计一个温度报警系统;温度显示范围为0-51度,当温度大于40度时,上限报警指示灯点亮,并驱动电机1转动;当温度小于10度时,下限报警指示灯点亮,并驱动电机2转动。
二:设计源程序1:255计数器ORG 0000HAJMP STARTORG 0300HSTART:MOV DPTR,#0CFE9HMOV A,#0D1H ;将8279初始化MOVX @DPTR,ANOPNOPNOPNOP ;延时NOPNOPNOPNOPMOV TMOD,#50H ;采用工作方式一进行计数MOV TH1,#00H ;高位清零MOV TL1,#00H ;地位清零SETB TR1 ;启动定时器/计数器T1进行加1计数LOOP1:MOV A,TL1 ;将低位数给累加器AMOV B,#64H ;将十进制数100给BDIV AB ;用A除以B,商保存在A中,余数保存在BMOV R1,A ;将百位给R1MOV A,B ;将B传递给AMOV B,#0AH ;把十进制数10传给BDIV AB ;用A除以BMOV R2,A ;把十位上的数字传给R2MOV R3,B ;把个位上的数字传给R3MOV DPTR,#0CFE9HMOV A,#80H ;选择第一个数码管MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#TABMOV A,RMOVC A,@A+DPTR ;通过查表将百位数送入到第一个数MOV DPTR,#0CFE8H 码管MOVX @DPTR,ACLR A ;将累加器A清零MOV DPTR,#0CFE9HMOV A,#81H ;选择第二个数码管MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#TABMOV A,R2 ;通过查表将十位上的数送至第二MOVC A,@A+DPTR 个数码管MOV DPTR,#0CFE8HMOVX @DPTR,ACLR A ;将累加器清零MOV DPTR,#0CFE9HMOV A,#82H ;选择第三个数码管MOVX @DPTR,AMOV DPTR,#TABMOV A,R3 ;通过查表将个位上的数字送MOVC A,@A+DPTR 到第三个数码管MOV DPTR,#0CFE8HMOVX @DPTR,ALJMP LOOP1TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66H ;共阴极LED数码管的段码管DB 6DH,7DH,07H,7FH,6FHEND1:0-255计数器数码管显示仿真图2:0-50000计数器ORG 0000HSJMP STARTDRG 000BHAJMP T0START : MOV TMOD ,#050HMOV P1,#0MOVTH0,#0FFHMOV TL0,#0FFHMOV P3,#0 ;将p3口置0CLR C ;将C置0MOV DPTR ,#TAB ;指针指向TAB,SETB EA ;总中断控制设为“1”SETB ET0 ;T0允许中断控制设为“1”MOV R0,#0 ;个位值清零MOV R1,#0 ;十位值清零MOV R2,#0 ;百位值清零MOV R3,#0 ;千位值清零MOV R4,#0 ;万位值清零SETB TR0 ;打开T0开关ACALL T1 ;显示加等待中断TO: MOV TH0,#0FFHMOV TL0,#0FFH ;中断将计数器初始化INC R0 ;R0自动加1MOV A, R0 ;将R0的值赋给ACJNE A,#10 AAA ;比较A是否等于十,若为十则进位,否则继续计数MOV R0,#0 ; R0置零INC R1 ;进位到十位AAA: MOVC A,@A+DPTR ; 查表MOV P2,ASETB P1.0 ;示个位ACALL DELAY ;延时SETB P1.0MOV A,R1 ;R1的值赋给A中CJNE A,#10,BBB ;比较,是否进位MOV R1,#0 ; 进位R1置0INC R2 ; 进位到百位BBB: MOVC A,@A+DPTR ;查表MOV P2,ASETB P1.1 ;显示十位ACALL DELAY ;延时CLR P1.0MOV A, R2 R2 ;赋给百位CJNE A,#10, CCC ;比较,是否进位MOV R2,#0 ;进位,R2置0INC R4 ;进位到千位CCC: MOVC A, @A+DOTR ;查表MOV R2,ASETB P1.2 ;显示百位MOV A,R3 ;R3赋给ACJNE A,#10,DDD ;比较,是否进位MOV R3 ,#0 ;进位置0INC R4 ;进位到万位DDD: MOVC A,@A+ DPTR ;查表MOV P2,ASETB P1.3 ;显示千位ACALL DELAY ;延时CLR P1.3MOV A, R4CJNE A,#5,EEE ;比较万位是否到5MOV R4,#0 ;万位到5时置0MOV R3,#0EEE: MOVC A,@ A+DPTR ;查表MOV P2,ASETB P1.4 ;显示万位ACALL DELAY ;延时CLR P1.4RETIT1:MOV A,R0 ;等待中断时调用MOVC A, @A+DPTRMOV P2,ASETB P1.0ACALL DELAYCLR P1.0MOV A,R1MOVC A,@A+DPTRMOV P2,ASETB P1.1ACALL DELAYCLR P1.1MOV A,R2MOV A,@A+DPTRMOV P2,ASETB P1.2ACALL DELAYCLR P1.2MOV A,R3MOVC A,@A+DPTRMOV P2,ASETB P1.3ACALL DELAYCLR P1.3MOV A,R4MOVC A,@A+DPTRMOV P2,ASETB P1.4ACALL DELAYCLR P1.4AJMP T1DELAY: MOV R7,#10DE1:MOV R6,#50DE2:DJNZ R6,DE2DJNZ R7,DE1RETTAB: DB 0C0H 0F9H 0A4H 0B0H 99H 92H 82H 0F8H 80H 90H 88H 83H0C6H 0A1H 86H 8EH2;0-50000计数器数码管显示仿真图3:温度报警器源程序DISPLAY0 EQU 71H ;EQU赋值命令DISPLAY1 EQU 72HDISPLAY2 EQU 73HADC EQU 74HST BIT P1.0 ;将P2.5地址赋值给STARTEOC BIT P1.1 ;将P2.6地址赋值给EOCOE BIT P1.2 ;将P2.7地址赋值给OEORG 00HSJMP STARTSTART:CLR P3 ;P3清零,为报警电路做准备MOV P1.2,#1 ;P2.7 给高电平,OE高电平有效MOV DISPLAY0,#0FFH ;给数码管赋初值MOV DISPLAY1,#0FFHMOV DISPLAY2,#0FFHMOV DPTR,#TABLE ;跳转至表格MOV TMOD,#02H ;工作方式二8-bit定时/计数(自动重装初值)MOV TH0,#0F5H ;定时计数器高八位付初值MOV TL0,#00HMOV IE,#82H ;EA=1,ET0=1 溢出中断位允许中断SETB TR0 ;启动定时器TR0 开始运行WAIT:CLR ST ;转换启动信号STARK清零SETB ST ;启动转换信号CLR STJNB EOC,$ ;EOC为转换结束线,高电平为转换结束;当EOC=0时转移到本指令首地址SETB OE ;输出转换得到的数据MOV ADC,P1 ;OE=1时将AD信号存入ADC中CLR OE ;输出数据线呈高阻态给第一个数码管的值MOV A,ADCMOV B,#51 ;DOUT=VIN*51为AD转换得出数据DIV AB ;DOUT/51为DISPLAY2值MOV DISPLAY2,A ;给第一个数码管的值报警程序MOV R0,#2SUBB A,R0JC LOOP1 ;如果A大于R0(大于2)则转移至LOOP1MOV P3,00H ;否则给第二,第三个数码管的值LOOP2:MOV A,BMOV B,#5DIV ABMOV DISPLAY1,A ;分别得到DISPLAY1 DISPLAY0的值MOV A,BMOV DISPLAY0,ALCALL DISPSJMP WAIT ;等待再次得到ADCRETI数码管点亮程序DISP:MOV A,DISPLAY0MOVC A,@A+DPTRCLR P1.6 ;位选第一个数码管低电平有效MOV P0,A ;点亮第一个数码管NOPNOPNOPNOPNOPNOPSETB P1.6 ;重新置一(动态扫描)MOV A,DISPLAY1MOVC A,@A+DPTRCLR P1.5MOV P0,A ;点亮第二个数码管NOPNOPNOPNOPNOPNOPSETB P1.5MOV A,DISPLAY2MOVC A,@A+DPTRCLR P1.4ORL A,#80H ;或指令点亮数码管点号MOV P0,A ;点亮第三个数管NOPNOPNOPNOPNOPNOPSETB P1.4RET表格TABLE:DB 3FH,06H,5BH,4FH,66HDB 6DH,7DH,07H,7FH,6FH点亮报警电路数码管LOOP1:MOV P3.1,#1LJMP LOOP2END温度报警器仿真图。
单片机课程设计_基于89C51的温度报警器设计
单片机系统课程设计成绩评定表设计课题:基于89C51的温度报警器设计学院名称:电气工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计地点:设计时间:指导教师意见:成绩:签名:年月日单片机系统课程设计课程设计名称:基于89C51的温度报警器设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:课程设计时间:单片机系统课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目课题性质工程设计课题来源选题指导教师主要内容(参数)利用89C51设计温度报警器实现以下功能:1.实现对环境温度的测量和显示;2.温度超过设定值时,蜂鸣器报警;3.报警同时系统发出中断命令停止工作;任务要求(进度)第1-2天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第3-4天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第5-8天:软件设计,编写程序,要求内容完整、图表清晰。
第9-10天:撰写课程设计报告。
要求文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确。
主要参考资料[1] 张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术(第2版)[M].北京:国防工业出版社,2004[2]伟福LAB6000系列单片机仿真实验系统使用说明书[3] 阎石.数字电路技术基础(第五版).北京:高等教育出版社,2006审查意见系(教研室)主任签字:年月日目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (4)2.1总体方案 (4)2.2 方案论证 (4)2.3 硬件组成 (6)3 硬件电路设计 (7)3.1 时钟电路 (7)3.2 复位电路 (7)3.3 A/D转换设计 (8)3. 4放大电路设计 (9)3.5 显示电路设计 (10)3.6 报警电路 (11)4 系统软件设计 (12)4.1 主程序设计 (12)4.2 显示子程序的设计 (13)4.3 AD转换设计 (14)5 总结 (15)附录A 总原理图...................................................................... 错误!未定义书签。
单片机课程设计报告书---多路防盗报警电路的设计
课程设计报告书---多路防盗报警电路的设计课程设计任务书一、目的任务单片机原理与接口技术课程设计是一个实践教学环节,也是学生练的重要环节,是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。
通过课程设计,使学生进一步巩固所学理论知识,并利用所学知识解决设计中的一些基本问题,培养和提高学生设计、识图、绘图,以及查阅、使用有关技术资料的能力。
本次课程设计,学生通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试等环节,完成一个涉及MCS-51单片机多种资源应用并具有综合功能的小系统目标板的设计与编程应用。
二、设计内容1、主要内容(1)熟悉设计任务书,分析设计要求,借阅参考资料。
(2)在计算机上设计硬件原理图。
(3)设计软件框图、流程图编写软件程序、调试程序(4)用仿真器对所做的系统进行仿真,修改调试程序等;(5)加载程序到实验箱,调试、检查编程效果(6)撰写设计报告,绘图等。
三、设计要求1、理解设计任务书,原始设计要求。
2、掌握以下设计内容及方法:画出硬件电路原理图,确定各元件参数,确定软件流程,编写程序,调试程序,最后撰写设计报告,验收考核。
4、有勤于思考、刻苦钻研的学习精神和严肃认真、一丝不苟、精益求精的学习态度。
对有抄袭他人设计图纸(课程设计报告书)或找他人代编设计程序、等行为的弄虚作假者一律按不及格记成绩,并根据学校有关规定给予处理。
5、敢于创新,勇于实践,注意培养创新意识和工程意识。
6、扎实掌握课程的基本理论和基本知识,概念清楚,设计计算正确实验数据可靠,绘图符合标准,课程设计报告书撰写规范。
7、在设计周内完成所规定的设计任务,提交《课程设计报告书》一份。
报告书装订顺序:1)模板封皮2)任务书3)本课程设计要求4)设计报告a.系统总框图及系统工作原理。
b.系统的硬件电路连接图,电路的原理。
c.软件设计流程及其说明。
d.电路设计,软件编程、调试中遇到的问题及分析解决方法。
e.实验结果及其分析。
f.体会。
四、成绩评定1、考核方式:考查2、成绩评定:平时考勤20%,小组自评20%,调试结果验收30%,设计报告书占30%。
单片机报警器实训报告
一、实训背景随着科技的发展,单片机技术在各个领域得到了广泛的应用。
报警器作为一种重要的安全防护设备,在日常生活和工业生产中扮演着至关重要的角色。
为了提高报警器的智能化水平和稳定性,本实训旨在通过单片机技术设计一款具有烟雾、温度和振动检测功能的报警器。
二、实训目的1. 掌握单片机的基本原理和编程方法。
2. 熟悉常用传感器的工作原理和应用。
3. 学会报警器的设计与调试。
4. 提高动手实践能力和创新意识。
三、实训内容1. 硬件设计本报警器采用AT89C51单片机作为核心控制器,主要包括以下模块:(1)烟雾检测模块:采用MQ-2半导体可燃气体传感器,用于检测空气中的烟雾浓度。
(2)温度检测模块:采用DS18B20数字温度传感器,用于检测环境温度。
(3)振动检测模块:采用振动传感器,用于检测物体振动情况。
(4)报警模块:包括蜂鸣器、LED灯和继电器,用于发出声光报警信号。
(5)按键模块:用于设置报警阈值和功能选择。
2. 软件设计软件设计主要包括以下部分:(1)主程序:负责初始化各个模块,读取传感器数据,判断报警条件,并控制报警模块。
(2)烟雾检测模块程序:读取MQ-2传感器数据,判断烟雾浓度是否超过设定阈值。
(3)温度检测模块程序:读取DS18B20传感器数据,判断温度是否超过设定阈值。
(4)振动检测模块程序:读取振动传感器数据,判断振动强度是否超过设定阈值。
(5)按键处理程序:根据按键输入,设置报警阈值和功能选择。
四、实训过程1. 硬件搭建按照设计图纸,焊接电路板,连接各个模块,并调试电路。
2. 程序编写使用C语言编写程序,实现各个模块的功能。
3. 调试与测试将程序烧录到单片机中,进行测试,调整报警阈值和功能选择,确保报警器能够正常工作。
五、实训结果经过调试和测试,本报警器能够实现以下功能:1. 检测空气中的烟雾浓度、环境温度和物体振动情况。
2. 当烟雾浓度超过设定阈值、温度超过设定阈值或物体振动强度超过设定阈值时,报警器会发出声光报警信号。
51单片报警器课程设计
51单片报警器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解51单片机的结构与原理,掌握其基本编程方法;2. 学习报警器电路的组成,了解传感器的工作原理;3. 了解报警器系统的设计流程,掌握相关电路连接和调试技巧。
技能目标:1. 能够运用51单片机编写程序,实现报警器的功能;2. 能够分析报警器电路图,进行电路连接和调试;3. 能够通过实际操作,解决报警器系统中的问题,提高实际动手能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱科学、主动探究的学习态度,提高学习兴趣;2. 培养学生团队协作精神,学会与他人共同解决问题;3. 增强学生安全意识,提高社会责任感。
课程性质:本课程为实践性课程,结合51单片机的理论知识,通过设计报警器项目,锻炼学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:本课程面向初中或高中年级学生,学生对电子技术有一定了解,具备基础编程知识,喜欢动手实践。
教学要求:教师应注重理论与实践相结合,引导学生主动参与,关注学生个体差异,给予个性化指导。
在教学过程中,关注学生的学习进度,确保课程目标的实现。
将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
1. 理论知识:- 51单片机原理与编程:介绍51单片机的内部结构、工作原理,基础编程语法及常用指令;- 报警器电路原理:讲解传感器的工作原理,报警器电路的组成及功能。
2. 实践操作:- 51单片机编程实践:通过编写程序,实现报警器的功能,如环境监测、阈值设定等;- 报警器电路连接与调试:学会分析电路图,进行电路连接,并调试报警器系统。
3. 教学大纲:- 第一周:51单片机原理及编程基础;- 第二周:传感器工作原理及报警器电路设计;- 第三周:报警器编程及电路连接;- 第四周:报警器系统调试与优化。
4. 教材章节及内容:- 教材第一章:51单片机基本结构与原理;- 教材第二章:51单片机编程语言及指令;- 教材第三章:传感器及其应用;- 教材第四章:报警器系统设计及实践。
单片机报警器设计(一)
单片机报警器设计(一)引言:单片机报警器设计是一种常见的电子设计项目,主要用于监测和报警特定的状态或事件。
它利用单片机的计算能力和控制能力,结合相应的传感器和执行器,能够实现多种功能,例如温度报警、火灾报警、入侵报警等。
本文将以单片机报警器设计为主题,分为五个大点进行阐述。
1. 传感器选择与接口设计1.1 确定报警器所需要的传感器类型1.2 了解不同传感器的工作原理和适用场景1.3 为传感器设计合适的接口电路和信号调理电路1.4 选择合适的传感器与单片机的接口方式,如模拟输入、数字输入等1.5 设计适当的电源电路,以保证传感器的工作可靠性和稳定性2. 报警逻辑与算法设计2.1 确定报警触发条件和响应方式2.2 使用适当的算法处理传感器数据,识别异常情况2.3 设计灵活的报警规则,允许用户自定义设置2.4 考虑报警信号的持续时间和重复次数2.5 根据实际需求,选择适当的报警方式,如声音、光线、短信等3. 人机交互界面设计3.1 设计直观友好的用户界面3.2 考虑使用合适的图形显示模块,如LCD液晶屏、LED指示灯等3.3 为用户提供方便的输入方式,如按钮、旋钮等3.4 实现报警器的基本设置功能,如报警规则设置、报警延时等3.5 增加一定的用户反馈机制,让用户了解报警器的工作状态4. 电路设计与硬件实现4.1 根据设计需求,选择合适的单片机型号4.2 设计合理的电路结构和布局,降低噪声和串扰4.3 考虑电源管理问题,包括电源选择、电源锁定等4.4 实现电路的硬件布线和焊接,确保信号传输和电源稳定4.5 进行初步调试和测试,确认电路是否正常工作5. 系统调试与性能优化5.1 在实际应用场景下,对报警器进行全面测试和调试5.2 优化报警器的性能,如提高灵敏度、减小误报率等5.3 修复可能存在的硬件和软件缺陷5.4 对系统进行整体验证和性能评估5.5 编写完整的使用说明书和技术文档,确保用户能够正确使用报警器总结:单片机报警器的设计是一个综合性的工程,需考虑传感器选择与接口设计、报警逻辑与算法设计、人机交互界面设计、电路设计与硬件实现以及系统调试与性能优化等方面。
基于单片机的报警器设计讲解
一课程设计目的与意义报警器适应于住宅等地防盗报警。
在没有人在的情况它可以自动的完成报警任务,防止盗窃的发生。
多路自动报警器的设计在一定情况下解决了无人看护下住宅等地物品的保护,使个人的财产免受损失。
本多路报警器可用于各种地点对各种可能的盗窃入侵进行实时监视,在门窗上都装有报警触发器和报警触发光帘,当发现有盗窃情况时,也可手动报警,一旦出现偷盗,通过二极管发光显示,并通过扬声器发出报警声响。
本人在此次课程设计的过程中,主要从事对报警器的部分程序进行编写及后期软件调试。
此多路防盗报警器系统的主要功能是通过不同的方式及手段对各种可能的盗窃入侵进行实时监视,一旦出现偷盗立即报警。
二硬件电路设计及描述2.1 设计思路(1)采用查询方法对报警信号进行判断,P1.0接收门窗报警信号,P1.2接收手动报警信号,P1.3,P1.4,P1.5接收红外信号。
(2)门窗报警电路采用多个常闭开关串联,其中一个发生开路就可以产生报警信号。
(3)在串联常闭开关外再并联一个铡刀开关,则可以手动控制门窗报警点路的开与关,即能在不需要时使该功能关闭。
同样,用P1.1来控制红外报警功能的开与关。
(4)红外报警电路由三组红外光发射接收器组成,当任意一路被遮拦,则系统自动将判断变量加一,当变量大于或等于二,则说明有两路以上被遮拦,立即启动报警。
(5)报警电路用P0.0,P0.1,P0.2产生报警信号分别驱动三个三极管控制小灯和扬声器工作。
(6)电源采用5v和12v直流电源,由变压器提供。
(7)晶振采用12MHZ。
(8)复位电路采用电平式开关上电复位电路。
(9)红外线发射采用红外发光二极管,接收采用红外接收头,当红外发光二极管直射在接收头上时,接收头产生高电平,当光线被拦住时产生低电平,由系统根据电平的变化经过计算来控制报警模块。
2.2 红外线发射与接收电路说明红外线发射采用红外发光二极管,接收采用红外接收头,当红外发光二极管直射在接收头上时,接收头产生高电平,当光线被拦住时产生低电平,由系统根据电平的变化经过计算来控制报警模块。
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广东工业大学华立学院课程设计(论文)课程名称题目名称学生系部专业班级学号学生姓名指导教师2015年06月6日广东工业大学华立学院课程设计(论文)任务书一、课程设计(论文)的内容设计一种红外声光报警系统主要功能有:(1)防盗的安保措施;(2)白天和黑夜都能执行其功能;(3)声光监控与红外线监控同时进行;(4)警报解除,监控继续;(5)能发出警报信息声。
二、课程设计(论文)的要求与数据(1)方案论证;(2)系统原理图或各功能模块的硬件电路原理框图;(3)主程序流程图;(4)系统调试与分析;(5)源程序清单。
三、课程设计(论文)应完成的工作(1)完成方案论证;(2)完成器件选型;(3)给出硬件电路原理图;(4)给出程序流程图;(5)完成源程序设计及调试;(6)完成课程设计报告的撰写。
四、应收集的资料及主要参考文献[1] 刘海成.单片机及其应用[M].中国电力出版社,2012.7发出任务书日期:年月日指导教师签名:计划完成日期:年月日教学单位责任人签章:摘要围绕单片机红外声光报警系统的设计与开发进行研究和实践,详细介绍了红外声光报警系统的整体结构,硬件设计,软件设计,系统方案以及其它的开发和具体实现。
介绍一种基于在系统可编程技术和A T89C51编译器配有集成开发的新型红外声光报警的设计方法,阐述其工作原理和软硬件设计。
在硬件上,用C51大规模集成芯片对其外围电路进行集成,用一片AT89C51芯片实现了几十片分离元件才能实现的功能,几乎将整个系统下载于同一芯片,实现了所谓的片上系统,从而大大简化了系统结构,增强了系统结构的可靠性和性价比。
该红外声光报警可以适用于家庭及一般机构,起到防盗报警的效果。
关键字:红外声光报警系统AT89C51芯片Proteus软件蜂鸣器发光二级管按键目录摘要................................................. 错误!未定义书签。
1.红外声光报警系统总体设计 (3)1.1 系统设计背景 (3)1.2 方案的论证与选择 (3)1.3 系统设计思路 (3)1.4 系统总体框图 (4)2.红外声光报警系统硬件设计 (4)2.1 芯片介绍(AT89C51) (4)2.2 各个模块电路的设计 (6)2.2.1 复位电路模块 (6)2.2.2 晶体振荡电路模块 (6)2.2.3 LED电路模块 (6)2.2.4 按键电路模块 (7)2.2.5 蜂鸣器电路模块 (7)2.3 整体电路模块的设计 (8)3.红外声光报警系统的软件设计 (8)3.1 总程序的功能设计 (9)3.2 总程序流程图的设计 (9)3.3 中断程序的应用 (9)4.红外声光报警系统的测试与分析 (9)5.结论 (10)6.元件清单 (10)7.附录(程序) (10)1.红外声光报警系统总体设计1.1系统设计背景随着国民经济的发展,社会安全保障的需要,电子报警这门综合技术的正在不断的发展。
与此同时,红外技术已成为先进科学技术的重要组成部分,由于红外线是不可见光,因此用它进行红外探测监控,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。
防盗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,达到保护人身财产安全的目的。
1.2方案的论证与选择根据设计的基本要求,经过多方面的查证与对比,以充分发挥资源和提高系统性价比为原则,本系统采用A T89C51单片机为控制电路,使用红外检测及蜂鸣器电路来实现功能。
具体设计方案的论证如下:方案一:采用数字电路控制用以555芯片构成的数字逻辑电路作为报警系统的核心控制,通过检测信号及改变RC 电路来控制报警时间,实现目的。
采用数字电路设计的方案好处就是设计简单,但控制的准确性和灵活性差,故不采用。
方案二:采用以单片机为核心的控制方案选用单片机作为系统的核心部件,实现控制与处理的功能。
单片机具有资源丰富、速度快、编程容易等优点。
利用单片机内部的随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)及其引脚资源,外接LED灯,扬声器,键盘等实现数据的处理传输和显示功能,具有较好的灵活性,能很好地实现设计指标。
因此综合考虑,本系统采用方案二。
1.3 系统设计思路处理器采用51系列单片机AT89C51。
整个系统是在系统软件控制下工作的。
当红外检测装置检测到有人时,信号经放大电路和非门将相应的电平送至单片机的P1.3端口,在单片机内,经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号,控制声光报警设备完成相应动作。
当报警被触发后,如果触发信号一直维持,则可人工手动解除报警信号;若是触发后返回原来状态,则在报警一段时间后自动解除。
同时,当警情触发或消除后可用复位电路使系统复位。
另外,在一直维持声光报警时,若发现为意外触发,可以按下按键使P3.2产生控制信号,触发中断来消除报警,恢复正常工作状态。
该红外声光报警系统可以适用于家庭及一般机构,起到防盗报警的效果。
1.4 系统总体框图系统框图如下图1-1所示,各模块设计如下:(1) 单片机的P1.3口接检测电路,用于实现报警触发信号的检测。
(2) 单片机的P1.0口以及P3.0口接LED灯,用于显示系统当前工作状态。
(3)单片机的P3.1口接蜂鸣器报警电路,可以发出声响,起到报警作用。
(4) 单片机的P3.2口接按键,用于触发中断,起到控制报警电路的作用。
图1-12.红外声光报警系统硬件设计2.1芯片介绍(AT89C51)单片机是电子密码保险箱系统的核心部件,面它接收来自矩阵键盘的信号,控制后续电路的相应工作,完成大部分开锁及报警的工作。
目前的单片机有很多的品种,但是比较流行的是由美国INTEL公司生产的MCS-51系列单片机,这个系列的单片机有很多的品种,不过其它的单片机都是在最原始的单片机的基础上或加或减一些功能组成的。
目前,在我国比流行的是89C51单片机,它是由美国ATMEL公司开发生产的。
A T89C51的管脚图如图2-1所示:图2-1A T89C51芯片管脚说明图管脚说明:VCC:这个管脚是用来给单片机供电的,接的是+5V电源。
GND:这个管脚是单片机的接地端口。
RST:这个管脚是复位端口,当这个管脚两个周期以上的高电平时,就可以使单片机复位,也可以当备用电源。
/EA:这个端口是控制单片机取指的。
当它的电平为低时,它只从片外程序存储器取指;当它是高电平的时候,它从片内取指,不过当超过片内时,它就从片外取指。
如果单片机无片内存储器的话,那么这个端口就应该始终接低电平。
/PSEN:当这个端口的电平为低时,就可以用单片机外部的存储器上进行读的操作。
ALE:可以当外部时钟脉冲使用,也可以用来扩展系统。
P0:这个端口比较特殊,它作为I/O口使用时,要外接上拉电阻,不然的话无法拉高输出电平。
当它作为地址/数据总线使用时,它是一个双向口,我们不必外接上拉电阻。
P1:它只能作为I/O口使用,是一个标准的双向口。
P2:这个端口和P0和P1这两个端口相似,但又不一样。
它可以作为I/O口使用,也可以作为高8位的地址线A8到A15输出口使用。
P3:这个端口跟前三种也不一样,它有两种功能,第一种功能是作为I/O口使用,这个很普通。
第二种功能是一些比较特殊的功能,它的具体的特殊功能如下表2-1所示:表2-1P3口的特殊功能XTAL1,XTAL2:这两个端口是用来设定单片机的时钟信号的。
作为外部时钟时,用于外接时钟信号;当作为内部时钟时,常见的接法是接两个电容和一个晶振。
2.2各个模块电路的设计2.2.1 复位电路模块说明:该电路上电单片机自动复位,按下按键手动复位。
2.2.2 晶体振荡电路模块说明:本设计采用外部振荡电路。
在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振)就构成了内部振荡方式。
2.2.3 LED电路模块说明:LED灯采用灌电流方式连接。
系统正常工作时,P1.0口的绿灯(D1)亮;产生报警时,P3.0口的红灯(D2)亮。
2.2.4 按键电路模块说明:按键电路接了上拉电阻。
在按键按下时,P3.2为高电平,使中断触发,报警消除,电路恢复正常工作状态。
2.2.5 蜂鸣器电路模块说明:报警时输出的控制信号是得电路工作,蜂鸣器鸣叫,起到报警作用。
2.3整体电路模块的设计3红外声光报警系统的软件设计3.1总程序的功能设计当单片机检测到外部传感器送来的脉冲信号后,表示有人闯入监控区,从而经过单片机内部程序处理后,驱动声光报警电路开始报警,蜂鸣器持续发声。
检测是否还有触发信号在保持,若保持,则继续鸣叫;否则停止鸣叫,恢复正常工作。
若有按键按下,则产生中断信号,消除报警,蜂鸣器停止鸣叫,恢复正常工作。
3.2总程序流程图的设计3.3中断程序的应用4红外声光报警系统的测试与分析上电后初始化,系统正常工作,绿灯亮,蜂鸣器不叫(图4-1):图(4-1)系统检测到有人闯入,即P1.3为低电平,开始报警,红灯亮,蜂鸣器鸣叫(图4-2):图(4-2)按下按键,恢复正常工作状态,绿灯亮,红灯灭,蜂鸣器不叫,同图(4-1)。
同样,按下复位键,可以是系统恢复正常工作状态,同图(4-1)。
分析:以上为红外声光报警系统的测试内容,运用protues进行硬件仿真和软件测试,结果均为正确,能够实现报警功能,即P1.3由高电平变为低电平时(有人闯入),触发报警系统,红色LED灯亮,蜂鸣器鸣叫,按下中断按键,停止鸣叫,恢复。
5结论本次设计的红外声光报警系统以A T89C51为核心,用LED灯及蜂鸣器来表现实验效果,通过按键来实现对报警系统的控制。
通过对硬件的仿真及软件测试,实现了设计功能的要求。
在设计本系统的过程中,对于类似汇编的单片机编程实现,是一个十分有趣的过程。
我不仅学到了很多的知识,也对单片机课程有了更大的兴趣。
总之,通过本次单片机应用系统的汇编程序设计,我受益匪浅。
6元件清单7附录(程序)ORG 0000HLJMP MAINORG 0003HLJMP PINT0ORG 0200HMAIN: MOV IE,#81H ;CPU开放中断,INT0允许中断SETB IT0 ;外部中断为边沿触发方式MOV SP,#30H ;指针入口地址SETB P3.0CLR P3.1CLR P1.0LP: JNB P1.3,LA ;监测输入信号,是否有输入信号LA: ACALL DELAY ;延时消抖JNB P1.3,ALARM ;再次监测输入信号,若有输入信号转入报警子程序AJMP LPALARM: SETB P1.0 ;开始报警使运行正常绿指示灯熄灭,红灯和声报警启动CLR P3.0SETB P3.1MOV R0,#0FFH ;循环次数MOV R3,#0FFHMOV R4,#30MOV TMOD,#01H ;定时器T0定时方式1MOV TL0,#0FFH ;置定时初值MOV TH0,#0FBHSETB TR0 ;启动T0L1: MOV TL0 ,#0FFHMOV TH0 ,#0FBHCPL P3.1L2: JBC TF0,L1 ;查询记数溢出DJNZ R0,L2 ;循环次数继续循环DJNZ R3,L2DJNZ R4,L2PINT0: CLR EX0 ;外部中断0服务程序开始,屏蔽外部中断PUSH PSWPUSH ACCJNB P3.2,LN ;监测是否有中断输入LN: LCALL DELAY ;延时消抖JNB P3.2,LN1AJMP LN2 ;无中断输入,中断返回LN1: CLR TR0SETB P3.0CLR P3.1CLR P1.0 ;使报警结束,绿指示灯亮POP ACCPOP PSWSETB EX0 ;开放外部中断0SJMP $LN2: RETIDELAY: MOV R1,#10DELAY1: MOV R2,#255DJNZ R2,$DJNZ R1,DELAY1RETEND。