基于单片机的智能门铃设计开题分析报告

基于单片机的智能门铃设计开题报告

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

电子信息学院

本科毕业设计(论文)开题报告

论文题目基于51单片机的智能门铃设计

学生姓名尹成涛专业班级电气工程及其自动化082 性别男一、课题研究意义及现状

1．国内外研究现状、生产需求状况：

随着电子技术、微电子技术的飞速发展，微型计算机发展很快，单片机技术成为自动控制技术的核心之一。单片机作为计算机的一个独特的分支，它是在一块芯片上集成了多种功能部件所构成的一台完整的、具有一定功能的单片微型计算机。它打破了典型微型计算机按逻辑功能划分芯片结构的传统概念，以其体积小，功能强，性能价格比高等优点广泛应用于诸多领域，如工业控制系统、智能化仪表、数据采集系统等，单片机技术的开发和应用水平已逐渐成为一个国家工业发展水平的标志之一。

无线门铃的英文名称是wireless door phone或wireless doorbell，又称无线遥控门铃或遥控门铃。无线门铃是利用民用无线技术（Zigbee、WIFI、蓝牙、2.4G等）开发出来的一类门铃。一般的无线门铃有效传输距离约40米。近年来采用2.4G频率无线传输视频或语音信号，传输距离在无障碍环境下传输距离可达400米。无线门铃不需要布线，安装简单灵活，但是传输距离受传输距离和现场环境影响较大。有线门铃正好与之相反。

2．选题意义：

无线门铃与无线门铃报警器比比皆是，但同时安装门铃与报警器还是给家庭带来了些许麻烦。而无线门铃报警器就是将门铃与报警器集于一身。它可以输入密码进行门禁解锁，也可通过按键进行屋内呼叫解锁，它的体积小，性价比高等特点得到了人们的好评。而市面上多数产品，只能进行呼叫式解锁，不方便操作，没有良好的人机界面，不能与PC机进行通讯，且功能比较单一，可扩展性较差。

因此，设计一款符合现代生活的智能系统迫在眉睫。本课题采用一款AT89C51进行整个系统的设计，符合上述要求。

二、课题研究的主要内容和预期目标

主要内容与目的：

进一步巩固模拟电子技术、数字电子技术及单片机等相关的理论知识，尤其是单片机应用的软硬件设计方法，从而进一步提高动手实践能力。并通过学习完成对无线门铃报警器电路的设计及实物制作与调试工作。从而提高理论与实践相结合的能力，尤其是将知识运用到生活中去的思维方法

主要预期目标：

⑴通过复习《低频电子线路》与《数字电子技术基础》，从而进一步掌握电路设计等理论基础知识。

⑵通过查找相关资料以及实际的市场了解，从而具体地了解无线门铃报警器的功能和基本原理等。并通过查找文献确定自己所要设计的无线报警器的功能。

⑶分析电路设计要求，从而确定电路各个模块的元器件尤其是芯片的选用。进而对电路的各个模块进行设计，在集中性价比的条件下，完成各个模块电路（电源电路、音乐电路、功放电路等）的设计与部分仿真工作。

⑷通过复习单片机相关知识及其应用的电路，完成对单片机I/O接口及外围电路的设计。按照无线门铃报警器的功能要求，从而实现电路的整体连接。并初步编写实现功能要求的相关软件程序。

⑸搭建的电路图通过软件进行调试、修改和仿真，使其达到预定的目的。然后进行电路图的定型，完成对电路板的设计和实物焊接过程。

⑹实物焊接完成后，进行整机的调试。

三、课题研究的方法及措施

⑴ 硬件设计：

图 智能门铃系统硬件方案图

智能门铃系统由MCU （AT89C51单片机控制电路）、按键电路、液晶屏、485 通信模块组成。MCU 控制对按键进行读写操作，再根据得到的相应数据对液晶屏进行相应的操作。MCU 通过485总线数据与天线相连接，即使天线与MCU 之间通信发生异常，MCU 单片机也可以独立工作。

⑵ 软件设计：

软件设计直接影响着整个系统的性能，软件的多样性直接影响着门铃系统的使用范围和灵活性。为了适应不同应用场合的需要，门铃系统设计了两种工作模式：自动密码模式和呼叫模式。自动密码模式是指门铃系统软件一直工作在密码开锁状态，如有有密码输入正确时，完成操作。这种工作模式下，门铃系统不向外发送数据，直接开门。呼叫模式是指门铃系统与上位机采用一问一答的方式工作，门铃系统一直处于等待接收上位机命令的状态，只有接收到一个完整的操作命令数据包，门铃系统才去执行相应的操作，并返回操作结果给上位机。

智能门铃

系统 天

线 AT89C5

1单按键液晶

RS 48

四、课题研究进度计划

第一阶段（2011年11月前）：搜集资料、查阅消化相关文献；完成文献综述、外文文献翻译和开题报告等内容，确定系统的总体设计方案，准备开题答辩。

第二阶段（2012年2月前）：确定毕业设计（论文）抽查评估指标的的两两比较值的大小，建立成对比较矩阵,确定毕业设计（论文）抽查评估的评价结果同时撰写毕业论文。

第三阶段（2012年4月前）：论文修改完善，准备毕业答辩。

五、参考文献

[1]张毅刚编著.新编MCS-51单片机应用设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2008,60-89.

[2]杨欣等.51单片机应用实例详解[M].北京:清华大学出版社,2010,1-34.

[3]闫石主编.数字电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2008,361-399.

[4]童诗白主编.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2008,28-65.

[5]戴佳,戴卫恒等编著.51单片机实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2006,123-135.

[6]上海市教育委员会组,丁元杰主编.单片微机原理及应用[M].北京:机械出版社,1999,

1-77.

[7]张玲娟.模糊推理型嵌入式智能甲烷传感器的设计与实现[J].仪表技术与传感

器,2008,(4):8-10.

[8]watt stopper.Occupancy Sensor Design and Application Guide[G].2007

[9]王明海，陈永安．门铃系统探讨[J]．建筑电气，2007(6)：20-28．

[10]邓双成,周灿丰等. AT89C2051单片机的汉字显示接口技术[M].北京:石油化工学院出

版社，2003,11（3）:8-11.

[11]Sungbok Kim ,Hyunbin Kim.Optimally Overlapped Ultrasonic Sensor Ring Design

for Minimal Positional Uncertainty in Obstacle Detection[J].International Journal.2010,10,8(6):1280-1287.

[12]刘文涛.单片机应用开发事例[M].北京:清华大学出版社,2005,276-321.

[13]郭天祥编著.新概念51单片机C语言程序教程[M].北京:电子工业出版社,2009,1-132.

[14]朱清慧等.Proteus教程[M].北京:清华大学出版社,2008,1-216.

[15]王力,张伟编著.Protel DXP 库元器件手册[M].北京:人民邮电出版社,2003,1-194.