报警器设计

任务:设计高低水位报警器
功能要求:
报警器高低限位各设一个红 色报警指示灯和一个绿色指示灯. 当水位达到高水位上限(或低 水位下限)时,报警器鸣响,相应的 报警灯点亮;正常情况下报警器不 响,红色报警灯处于灭的状态!
排汽
高水位限位
进水
任务要求:
用按键模拟来自传感器的报 警信号,按键按下,表示有报警,按 键没铵下,表示情况正常! 完成报警器的程序开发 和硬件电路!
0000H START 0003H INT00 1000H SP,#5FH P1.4 P1.5 IT0 EA EX0 R0,#8 P3.7 P2,#0FFH P1.1 P1.3 P1.0 P1.2 DELAY LOOP P1.4,HI P1.5,LO P2.3,PQ P2.4,JS P2.5,WD INT00
；跳至主程序 ；INT 1 的中断入口地址 ；转至中断服务程序
；P1.0、P1.2、P1.4作输入； P1.1、P1.3、P1.5输出0 ；开 INT 1 中断 ；INT 1 为低电平触发 ；CPU开中断 ；等待中断 ；A相正常，转测B相 ；A相掉电，点亮LEDA ；B相正常，转测C相 ；B相掉电，点亮LEDB ；C相正常，返回 ；C相掉电，点亮LEDC
3 4 5
6 7 8 9 10
X1 C1、C2
S1、S2、S3
晶振 电容 按键
扬声器 红色、绿色 三极管 电阻 电阻
12MHz 瓷介-20pF
1 2 3
1 各2个
提供时钟信号 构成时钟电路 模拟报警信号
声音报警 指示灯 驱动扬声器 限流 限流
SPERKER LED T1
R1、R2、R3、 R4、R5、R6
；中断跳转延时 ；中断服务子程序返回 ；延时子程序
实例分析——三相交流电的故障检测电路
下图是三相交流电的故障检测电路。当A相缺电时，发光 二极管LEDA 亮；当B相缺电时，发光二极管LEDB亮；当C 相缺电时，发光二极管LEDC亮。 外部中断 由3个交 流继电器的触点和一个或非 门扩展而成。3个220V的交 流继电器的线圈ZA、ZB、 ZC分别接在A、B、C各相和 交流地之间。
；外中断 INT
0 的入口地址
；主程序入口地址 ；设置堆栈
；设置外中断 INT 0 的触发方式 ；开总中断 ；开外中断 ；延时8次 ；向 P3.7 口 写 1 操作 ；初始化P2口置1
；跳转延时程序 ；检测低水位是否报警 ；检测高水位是否报警 ；如果有压力报警信号，打开排气阀，否则向下执行 ；如果有低水位报警信号，打开进水阀，否则向下执行 ；如果低于95摄氏度时，开始加热，如果高于100摄氏度 时，停止加热
LO:
HI:
PQ:
CPL ACALL SETB CLR DJNZ JNB MOV AJMP CPL ACALL SETB CLR DJNZ JNB MOV AJMP CPL ACALL ACALL CLR DJNZ JNB MOV AJMP
P3.7 DELAY P1.1 P1.0 R0,LO P1.5,LO R0,#8 LOOP1 P3.7 DELAY P1.3 P1.2 R0,HI P1.4,HI R0,#8 LOOP1 P3.7 DELAY1 DELAY1 P2.0 R0,PQ P2.3,PQ R0,#8 LOOP1
JS:
P3.7 DELAY1 DELAY1 P2.1 R0,JS P2.4,JS R0,#8 LOOP1 P3.7 DELAY1 DELAY1 P2.2 R0,WD P2.5,WD R0,#8 DELAY R7,#4 R6,#4 R5,#123 R5,$ R6,D2 R7,D1 R1,#248 R1,D3
P3.7 DELAY P1.3 P1.2 P1.4,HI
;扬声器驱动电平取反鸣叫
;高水位报警指示红灯点亮 ;高水位指示绿灯灭 ;故障是否排除
;扬声器驱动电平取反鸣叫
;低水位报警指示红灯点亮 ;低水位指示绿灯灭 ;故障是否排除
LOOP1:LCALL
DELAY
RETI
DELAY:MOV D1:MOV D2:MOV DJNZ DJNZ DJNZ RET END R7,#4 R6,#4 R5,#123 R5,$ R6,D2 R7,D1 ;延时子程序
C8550 470 2.2K
1 4 1
R7
在Proteus下连接硬件电路
开始 设置推栈
扬声器鸣叫
是水位高报警吗？ Y N 点亮水位低报警指示灯，绿灯灭
按键接口置输入
中断初始化 转指示灯亮延时 高水位无报警绿灯亮
点亮水位高报警指示灯，绿灯灭
低水位无报警绿灯亮 转指示灯亮延时 延时 返回
主程序流程图
机电工程系
单片机应用项目化教程
情景二:
设计中断与功率输出接口小产品
大庆职业学院
报警器的设计
设计人：孙海龙 王志海 指导老师:王玉民 周荣华
学习目标：
会表述中断的概念，能说出80C51单片机5 个中断入口地址 会设置特殊功能寄存器，会中断初始化 报警器软硬件的设计思想 会默画报警器的硬件电路图，能读懂报警 器软件程序 会选择元器件，会安装调试报警器，能分 析并排除调试中出现的常见故障 任务实施中严守安全操作规程 要有团队协作、爱护设备、爱岗敬业和吃 苦耐劳的良好品质
低水位限位 加热 开关 220V
温度 检测 热水 龙头
报警器控制原理图
ORG LJMP ORG LJMP ORG START: MOV SETB SETB SETB SETB SETB MOV LOOP: SETB MOV CLR CLR SETB SETB LCALL AJMP INT00: JNB JNB JNB JNB JNB AJMP
三相交流电的故障检测电路
检测原理：
三相电正常情况下 3个继电器的线圈同时得电，与之相对应的3个继电器的常开触 点全都闭合。此时或非门的3个输入信号全为低电平“0”，因此它 输出高电平“1”，外部中断 的请求信号无效； INT 1
故障情况 一旦A、B、C三相中有一相掉电（如A相），它的继电器线圈 ZA便失电，所控制的常开触点ZA也会断开，于是该触点向或非门 的输入信号变为高电平“1”，或非门因此输出一个低电平“0”向 INT 1 申请中断。与此同时，ZA的常开触点断开，该触点向或非门输入的 高电平“1”被作为A相掉电的状态信号送入P1.0引脚。在外部中断 INT 1 的中断服务程序中读入该信号，就会在P1.1引脚输出一个高 电平“1”点亮发光二极管LEDA。此时，由于B、C两相没有掉电， 故LEDB、LEDC不会点亮。
任务描述
当压力报警信号发出时，排气电 磁阀通电，打开排气阀以减小蒸 汽压力；当低水位限位发出信号 时，打开进水阀；当高水位限位 发出信号时，关闭进水阀；当温 度达到100摄氏度时，关电加热 丝；当温度低于95摄氏度时，开 电加热丝。
排汽 压力报警
高水位限位
进水
模拟设计
以5个按键的开闭模拟传感器送来 的开关报警信号（压力、低水位、 高水位、100摄氏度、95摄氏度报 警）：按键闭合表示报警器报警， 按键打开表示无报警；以三只灯泡 的亮灭分别表示排气电磁阀开合、 进水电磁阀开合以及加热继电器的 工作和停止。
INT00: JNB P1.4,HI ;按键S2是否按下,转低水位 报警指示灯亮 ;按键S1是否按下,转高水位 报警指示灯亮
JNB
AJMP LO:
P1.5,LO
INT00
CPL ACALL SETB CLR JNB AJMP
HI: CLR ACALL SETB CLR JNB
P3.7 DELAY P1.1 P1.0 P1.5,LO LOOP1
情景回顾：
什么是中断？中断有什么用？中断由谁来实现？ 哪些原因可以引发中断？如何控制中断？编程设定为脉冲 下降沿触发的 高优先级中断？ 如何响应中断？一个应用程序中可以引发多个中断吗？ 一个单片机芯片如何扩展多个外部中断？ 中断系统的软件部分由哪两部分组成？采用中断的方法编 制程序，最关键的问题是什么？ 中断系统程序编制的流程是什么？需要注意什么？ 剖析三相交流电故障检测电路示例，用自己的语言书写检 测原理，为程序添加注释 完成模拟电加热锅炉报警器的软硬件，并附使用说明 自行查找报警器产品和开发实例资料
参考程序：
ORG LJMP ORG LJMP ORG MAIN：MOV
SETB CLR SETB SJMP TEST: JNB SETB LB： JNB SETB LC： JNB SETB LL： RETI END
0000H MAIN 0013H TEST 0100H P1，#15H
EX1 IT1 EA $ P1.0，LB P1.1 P1.2，LC P1.3 P1.4，LL P1.5
；驱动扬声器鸣叫
；是否延时八次 ；检测报警信号是否解除 ；重置延时次数
CPL ACALL ACALL CLR DJNZ JNB MOV AJMP WD: CPL ACALL ACALL CLR DJNZ JNB MOV LOOP1: LCALL RETI DELAY: MOV D1: MOV D2: MOV DJNZ DJNZ DJNZ DELAY1:MOV D3: DJNZ RET END
硬件电路搭接：
按照设计好的硬件电路，完成硬件电 路连接
软件编辑并调试：
打开Keil仿真软件，编辑并调试源程
序。
联机调试与烧录：
——实验台或Proteus仿真软件上进行
调试中如有问题，小组尽量自行解决 或在教师的指导下完成！
拓展任务
学习目标
能借助参考资料读懂拓展学习材料，具备较 好的自我学习能力 会进行多个外部中断源的扩展 会使用一种功率输出接口元件，如继电器、 固态继电器或晶闸管、光电耦合器等 借助资料，能完成拓展任务的软硬件设计 通过教师主持的口试获得评价成绩，培养表 达能力，树立学习自信 培养学生严谨求实、知难而上的良好品质
中断服务流程图
ORG 资料卡： LJMP ORG LJMP ORG START: MOV SETB SETB 单片机驱动 SETB SETB 扬声器原理 SETB 与设计SETB LOOP: CLR CLR SETB SETB LCALL AJMP
0000H START 电路接法：基极b连接一个2.2k左右的电阻后接I/O 0003H ;中断入口地址 口，发射极e连接5V左右的电压（据扬声器的工作电 压而定），集电极c连接扬声器后接地。 INT00 当给基极高电平时，三极管截止，扬声器不发声；当 1000H 给基极低电平时，三极管导通，扬声器鸣叫！ SP,#5FH ;设置堆栈 通过程序改变单片机P3.7引脚输出波形的频率（应在 P1.4 ;按键引脚置输入状态 人耳朵听觉能力之内的20KHz以下），就可以调整控 P1.5 ;按键引脚置输入状态 制扬声器音调，产生各种不同音色、音调的声音！ IT0 ;下降沿触发 参考程序： EA ORG ;开总中断 0000H AJMP;开外中断0 MAIN EX0 ORG 0030H P3.7 MAIN： CPL ;扬声器初始化 P3.7 ；扬声器驱动电平取反 P1.1 LCALL DELAY AJMP MAIN P1.3 DELAY：MOV R7，#228 ；延时子程序，更改立即数 扬声器是如何 P1.0 可 P1.2 发出声的呢？ 以改变扬声器发出的音调！ DE1：DJNZ R7，DE1 DELAY RET LOOP END
低水位限位 热水 龙头
报警器控制原理图
设计指导思想：
开始
明确任务
选机型、划分软硬件
硬件设计
联机仿真调试
软件设计
排除故障、修正软件 程序固化、系统独立运行
完成设计
材
序号 1 2 器
清
规格、型号 DIP40 74LS08 数量 1 1
单
功能 报警控制 扩展外中断