基于单片机的简易安防声光报警器设计

目录

第一章序言

第二章计划任务书

1、设计题目 (3)

2、设计任务及要求 (3)

3、设计内容 (3)

4、元器件清单 (3)

5、设计过程和有关说明 (4)

5.1警情探测

5.2报警设计

第三章芯片介绍

1、MCS-51单片机 (4)

2、MAX232 (5)

3、四位一体七段共阴极显示数码管 (5)

第四章设计及制作

1、硬件电路设计 (6)

1.1时钟电路

1.2复位电路

1. 3串口电路

1. 4 四位7段LED数码管

1. 5 报警电路

1. 6声光报警输出电路

2、程序设计

2.1、程序流程图 (9)

2.2、程序 (10)

3、硬件制作及调试 (14)

3.1 硬件制作

3.2 程序调试

总结第五章．

第一章序言

近年来，随着我国经济的迅速发展，城乡居民的生活水平有了显著提高，尤其是城镇居民的居住条件不断改善，人们在解决了居住问题后，日益关心的是居住是否安全。在购房时，安全性是考察物业管理水平是否完善的一个重要条件。尤其是那些流窜作案的犯罪分子，往往选

择居民小区作为攻击目标，入室盗窃抢劫案件屡屡发生，以往的依赖小区保安人防为主的防范措施已满足不了人们的要求。利用安全防范技术进行防范首先对犯罪分子有种威慑作用，使其不敢轻易作案。如我们这次设计的简易安防声光报警器，可以安装在门口或玄关处，当有不法分子闯入时，利用门禁报警和红外报警双重保险，一方面可以提醒主人危险发生，另一方面也可以震慑不法分子。

单片机课程设计是一门实践课程，要求学生具有制作调试单片机最小系统及外设的能力，能够掌握单片机内部资源的使用。

单片机课程设计内容包括硬件设计、制作及软件编写、调试，学生在熟练掌握焊接技术的基础上，能熟练使用单片机软件开发环境Keil C51编程调试，并使用STC ISP调试工具采用串口下载方式联调制作的单片机最小系统。

单片机课程设计题目包含基本部分及扩展部分，基本部分即单片机最小系统部分，扩展部分是对单片机内部资源及外部IO口的功能扩展，使制作的单片机系统具有一定的功能。

第二章计划任务书

1、设计题目：简易安防声光报警器

2、设计任务及要求

自制一个单片机最小系统，包括串口下载、复位电路，采用两路外部中断输入门禁和红外探测两路信号（采用两个小按键模拟），中断信号输入后能将报警信息在四位一体数码管上显示，并输出声光报警信号。

3、设计内容

1、芯片简介

2 、电路各部分的组成和工作原理。

3 、元器件的选取及其电路逻辑图和功能。

4 、电路各部分的调试方法。

5、在整机电路的设计调试过程中，遇到什么问题，其原因及解决的办法。

4、元件清单

STC89C54单片机、串口芯片MAX232、无极性电容、极性电容、发光二极管、电阻、小按键、芯片插座、插座、晶振、驱动

5、设计过程和有关说明

警情探测5.1在该设计中，需采用两路外部中断输入门禁报警和红外报警，分别采用两个小按键模拟。其中一个按键模拟门禁报警，对应外部中断1；另一个按键模拟红外报警，对应外部中断2。

报警设计5.2

正常状态下，数码管显示0，当发生门禁报警时，系统发出声光报警信息并在数码管显示1；，当发生红外报警时系统发出声光报警信息并在数码管显示2。只有由主人按下报警。0接触按钮或系统复位后，才能解除声光报警并将数码管的数字重置为

芯片介绍第三章单片机ST89C511、把微型计算机的主要部件都集成在MCS-51一块心片上，使得数据传送距离大大缩短，可靠性更高，运行速度更块。由于属于芯片化的微型计算机，各功能部件在芯片中的布局和结构达最优化，抗干扰能力加强，工作亦相对稳定。因此，15

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在工业测控系统中，使用单片机是最理想的选择。单片机属于典型的嵌入式系统，所以它是低端控制系统最佳器件。8051是MCS-51系列单片机的典型产品。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，其引脚图如图一：

引脚介绍：

电源：VCC -芯片电源，接+5V；VSS -接地端；

时钟：XTAL1、XTAL2 -晶体振荡电路反相输入端和输出端

控制线：⑴ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲：①ALE功能：用来锁存P0口送出的低8位地址；②PROG功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，此引脚输入编程脉冲。

⑵PSEN:外ROM读选通信号。

⑶RST/VPD:复位/备用电源：①RST（Reset）功能：复位信号输入端；②VPD功能：在Vcc掉电情况下，接备用电源。

⑷EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源：①EA功能：内外ROM选择端；

②Vpp功能：片内有EPROM的芯片，在EPROM编程期间，施加编程电源Vpp。

I/O线：4个8位并行I/O端口：P0、P1、P2、P3口，共32个引脚。P3口还具有第二功能，用于特殊信号输入输出和控制信号（属控制总

线）。

MAX232

、2RS-232芯片是美信公司专门为电脑的MAX232单电源+5v,使用标准串口设计的单电源电平

转换芯片供电。引脚图如图二：引脚介绍：脚、6、4、5、第一部分是电荷泵电路。由1、23两个电源，和-12v和4只电容构成。功能是产生+12v RS-232串口电平的需要。提供给脚构成两个数据通道。其14、13、119、10、、127第二部分是数据转换通道。由、8、8）为第一数据通道。脚（T1OUT脚（T1IN）、14R1OUT中13脚（R1IN）、12脚（）、11TTL/CMOST2OUT）为第二数据通道。、7脚（T2IN9脚（R2OUT）、10脚（）、脚（R2IN）DB9插头；送到电脑DB9、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUTT2OUT数据从T1IN、输出。、输入转换成数据从RS-232R1IN、R2INTTL/CMOS数据后从R1OUTR2OUT插头的）。+5vVCC16GND15第三部分是供电。脚、脚（

、四位一体七段共阴极显示数码管

3．

第四章设计及制作

1、硬件电路设计（Proteus 仿真）

本设计的硬件电路主要包括的模块有：单片机最小系统、七段数码管显示模块、安防报警器（点触开关模拟）、声光报警（声音由二极管模拟），下面将一一介绍。

1.1时钟电路

时钟电路是单片机的心脏，它用于产生单片机工作所需要的时钟信号。单片机本身就是一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地按时序进行工作。

单片机的时钟产生方法有内部时钟方式和外部时钟方式，大多数单片机应用系统采用内部时钟方式，本系统采用的亦是内部时钟方式。在MCS-51芯片内部有一个高增益反相放大器，XTAL1、XTAL2引脚分别为该反相放大器的输入端和输出端，在芯片的外部通过这两个引脚跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，就构成了一个稳定的自激振荡器。此电路采用11.0592MHz 的石英晶体。时钟电路如图四：

图四：时钟电路