安防声光报警器-2009551504王颖

单片机课程设计总结报告设计选题：简易安防声光报警器指导老师：张东波班级：2009级建筑设施智能技术一班姓名：王颖学号： 2009551504目录第一章：前言 (3)第二章：设计要求 (3)第三章：课题分析与整体构思 (3)第四章：程序设计 (4)第五章：硬件电路设计 (8)第六章：Proteus仿真 (12)第七章：硬件制作及调试 (12)第八章：心得体会 (14)第一章前言经过一个学期对单片机的学习，掌握了最基本的单片机知识，如MCS-51单片机的结构与工作方式、指令系统、中断系统、并行I/O接口以及简单汇编语言程序设计等。

这些都仅限于狭隘的课本知识不能真正从根本了解单片机的工作方式以及实际的应用，虽说有几次小型实验，学到了一定的汇编编程及调试技巧，但是对于单片机依旧没有很清晰的认识，幸而这次单片机课程设计给我们提供了一个很好的平台与机会，让我亲身经历从选题到编程、硬件电路设计及调试到最后的硬件实物制作调试的过程，真正从全方位将所学联系起来，最终促成了这次难忘的学习体验。

第二章设计要求一、设计题目：简易安防声光报警器二、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。

第三章课题分析与整体构思一. 课题分析（1）警情探测：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0；另一个按键模拟红外报警，对应外部中断1。

（2）报警设计：正常状态下，数码管不显示，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0。

只有由主人按下报警接触按钮或系统复位后，才能解除声光报警并将数码管不显示。

二．整体构思：（1）程序构思：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，采用单片机C 语言编写程序比较易读且相对汇编思路清晰简单。

以下几个子函数必不可少:LCD 的初始化子函数、LCD 忙检测子函数、写指令子函数、LCD 显示子函数、中断计数器初始化子函数、两个外部中断子函数以及主函数。

（2）硬件构思：正常状态下， 数码管不显示，当发生门禁报警（即按下小按键）时，系统发出声光报警信息（第一个发光二级管亮，蜂鸣器鸣叫）并在四位一体数码管上显示0；，当发生红外报警时系统发出声光报警信息（第二个发光二级管亮，蜂鸣器鸣叫）并在数码管显示1。

只有按下报警接触按钮或系统复位键后，才能解除声光报警并将数码管熄灭。

第四章 程序设计一、流程图：首先单片机上电复位，并进行初始化包括寄存器和数码管，当发生报警事件时，单片机驱动声光报警装置并且在数码管上显示相应的报警信息，退出中断时，单片机检测报警解除按钮，当报警解除按钮被按下时单片机关闭声光报警并清除数码管上的报警信息，具体的程序流程如下。

图1 主程序流程图上电复位EA=0数码管初始化INT0、INT1 均设为下降沿触发EA = 1P3.4 是否为0？检测P3.4解除报警信是 否终止中断入口显示报警信息声光报警退出中断图2 中断函数流程图二、程序清单：#include<reg51.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned charuchar code table[]={0xbf,0xbf,0xbf,0xbf};uchar code table1[]={0x86,0x86,0x86,0x86};uchar code table2[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};uint a,b,c,flag,temp,aa,bb,i=1;uint z=0;sbit red=P1^5;sbit spe=P1^6;sbit yellow=P1^7; //位定义各个变量与单片机引脚void delay(uint z) //延时程序{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=40;y>0;y--);}void init(){EA=1;EX0=1;//开外部中断0EX1=1;TCON=0x55;TMOD=0x15;TH0=(65536-1)/256;TL0=(65536-1)%256;ET0=1;ET1=1;TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;}void main(){while(1){P2=0x0f;init();yellow=1;red=1;while(flag==1){if(aa==1){aa=0;flag=0;}for(a=0;a<4;a++){yellow=0;spe=~spe;P2=table2[a];P0=table[a];delay(1);if(a==4)a=0;while(bb>=10){yellow=1;spe=0;P2=0x0f;while(bb==20)bb=0;}}}while(temp==1){if(aa==1){aa=0;temp=0;}for(a=0;a<4;a++){red=0;spe=~spe;P2=table2[a];P0=table1[a];delay(1);if(a==4)a=0;while(bb>=10){red=1;spe=0;P2=0x0f;while(bb==20)bb=0;}}}}}void exter0() interrupt 0{flag=1;}void exter1() interrupt 2{temp=1;}void timer0() interrupt 1{TH0=(65536-1)/256;TL0=(65536-1)%256;aa++;}void timer1() interrupt 3{TH1=(65536-50000)/256;TL1=(65536-50000)%256;bb++;/* if(bb==20){bb=0;b++;}*/}三、程序分析解释：本程序包括LCD的初始化子函数、LCD忙检测子函数、写指令子函数、LCD显示子函数、中断初始化子函数、两个外部中断子函数以及主函数。

用P0口作为七段数码管的输出，用P1.5、P1.6、P1.7分别作为两路发光二级管以及蜂鸣器的输出，由于蜂鸣器实验室没有，所以我们采用了发光二级管代替。

LCD忙检测子函数中不断检测p0口有无输出即数码管有无显示数据，如果不忙则结束此循环，执行下一个语句；写指令子函数中先判断是否为RS=0和RW=0，如果满足则可以写入指令；LCD显示子函数中，当RS=1和RW=0时，可以写入数据，显示在数码管上；初始化包括中断标志、中断允许、中断优先级定时器控制寄存器等得设定，具体为定时计数器工作方式1，负脉冲触发，EA=1;ET1=1;EX1=0;ET0=1;EX0=1,除串行口，开所有中断，外部中断为高优先级；两个外部中断子函数首先将TR1置反，显示清屏，用if，else语句判断两个灯的亮灭情况，并将蜂鸣器值求反。

主函数则是按设计顺寻调用各个子函数，实现其功能。

第五章：硬件电路设计一、 MSC-51芯片简介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。

·全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。

·中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。

·时钟电路：8051内置最高频率达12MHz 的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。

单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。

INTEL 的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。

二、 单片机最小系统最小系统是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统。

1、89C51单片机晶振电路和复位电路XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1231X1CRYSTALC120pFC220pFC61UFR101002、七段数码管显示模块由单片机、四位一体数码管以及上拉电阻组成XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.123P3.0/RXD 10P3.1/TXD1112P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1234567891RP1RESPACK-8X1CRYSTAL3、开关模拟报警器模块由一个门禁报警开关（中间那个）一个红外报警开关（右边那个）和一个解除报警开关（左边这个）三个开关组成R510kR610kR710kC320pFC420pFC520pF4、声光报警模块由门禁报警控制的发光二极管（D2）以及红外报警控制的发光二级管（D1）以及相当于蜂鸣器的发光二级管(D3)组成 P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3P3P3P3PP PAT89C51D1LED-YELLOWD2LED-REDD3LED-YELLOW5、整体硬件电路XTAL218XTAL119ALE 30EA31PSEN 29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C51234567891RP1RESPACK-8X1CRYSTALC120pFC220pFR510kR610kR710kC320pFC420pFC520pFD1LED-YELLOWC61UFR10100D2LED-REDD3LED-YELLOW第六章 Proteus仿真一、keil与protues的使用：1、打开keil，出现下面画面；点击菜单project,选择new project2、然后选择你要保存的路径,输入工程文件的名字,比如保存到keil目录里,工程文件的名字为test.uv2。