基于单片机的报警器与旋转灯设计.doc
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1、目 录摘 要II1 绪论12 系统设计2 2.1 设计方案论证2 2.2 系统硬件设计2 2.2.1 控制模块2 2.2.2开关报警器模块5 2.2.3旋转灯模块5 2.2.4 硬件电路中器件选择5 2.3 软件设计8 2.3.1 主程序模块8 2.3.2 中断程序83 系统调试10 3.1 软件调试10 3.1.1 proteus软件仿真10 3.1.2 程序104 结论13参考文献14摘 要报警器与旋转灯,是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果,以声、光两种形式来提醒或警示我们应当采取某种行动的电子产品。随着科技的进步,机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替,经常应用于系统故障、安
2、全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾、感应检测等领域,与社会生产密不可分。其通常具有以下几个优点:1)光效节能:光效高、寿命长、节能环保;优良的芯电路设计,声音和声光两种工作模式任意转换,声音报警声强高达115分贝以上,穿透能力强。2)充电组,充放电性能稳定、容量高、自放电率低、节能环保。3)安全可靠:采用先进的光学软件和优化的结构密封设计,具有很强的环境适应性,转动安静平稳,经受强力的碰撞和冲击,确保元件可在恶劣的环境中长期稳定可靠的工作。4)使用方便:体积小、重量轻、携带方便,可采用台面放置、手提、磁力吸附等多种方式。关键词:电子报警器;先进;单片机II1 绪论报警器与旋转灯一般匹配探测器
3、,应根据实际现场环境和用户的安全防范要求,合理的选择和安装各种类型的报警探测器,才能较好的达到安全防范的目的。当选择和安装报警探测器不合适时,有可能出现安全防范的漏洞,达不到安全防范的严密性,给入侵者造成可乘之机,从而给安全防范工作带来不应有的损失。 报警探测器的灵敏度和可靠性是相互影响的。合理选择报警探测器的探测灵敏度和采用不同的抗外界干扰的措施,可以提高报警探测器性能。采用不同的抗干扰措施,决定了报警探测器在不同环境下的使用性能。了解各种报警探测器的性能和特点,根据不同使用环境,合理配置不同的报警探测器是防盗报警系统的关键环节。本课题的主要任务是设计采用单片机控制的报警器与旋转灯,要求通过
4、外部中断0控制报警器和旋转灯。报警器与P3.7口接,八个发光二极管分别接P2口。当接外部中断0的开关按下时,报警器响,八个发光二极管顺时针方向旋转;当第二次按下开关时,报警器停止和发光二级管熄灭。设计报警器与旋转灯的硬件电路与软件控制程序,对硬件电路与软件程序分别进行调试。14金陵科技学院课程设计 第2章 系统设计2 系统设计2.1 设计方案论证采用40脚,片内带8kB Flash ROM 的ATC89C51单片机作为控制核心,开关模块和报警器模块接P3口,旋转灯模块接P2口,按以上系统构架设计,单片机端口资源刚好满足要求。设计框图如图2-1所示。P1口 P0口RST AT89C51P3口XT
5、AL P2口 电源模块复位模块最小系统LED模块开关和报警器模块旋转灯模块图2-1 报警器与旋转灯系统结构图2.2 系统硬件设计基于单片机的报警器与旋转灯系统的电路原理图如图2-2所示。系统由旋转灯模块、复位模块、开关报警器模块和电源模块四部分组成。2.2.1 控制模块控制模块原理图如图2-3所示。主控制器采用ATC89C51。ATC89C51是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压,高性能CMOS 8位的微处理器。在本设计中,P3口用于对报警器和旋转灯的控制,连接开关和蜂鸣器。P2口用于对旋转灯的控制。在控制模块里面,包含了时钟电路以及复位电路两部分。图2-2 基于单片机的报警器与
6、旋转灯系统电路原理图图2-3 控制模块原理图A.时钟电路ATC89C51内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器,引脚XTAL1和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路如图2-4(a) 所示,在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件,内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.212MHz之间选择,电容值在530pF之间选择,电容值的大小可对频率起微调的作用。外部方式的时钟电路如图2-4(b)所示,XTAL2接地,XTAL1接外部振荡器。对外部振荡信号无特殊要求,只要求保证脉冲
7、宽度,一般采用频率低于12MHz的方波信号。 (a)内部方式时钟电路 (b)外部方式时钟电路图2-4 时钟电路B复位及复位电路a.复位操作复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H,使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外,当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时,为摆脱困境,也需按复位键重新启动。b.复位信号及其产生RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效,其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为6MHz的晶振,则复位信号持续时间应超过4us才能完成复位操作。整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产
8、生的复位信号(RST)送至施密特触发器,再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样,然后才得到内部复位操作所需要的信号。复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。这样,只要电源Vcc的上升时间不超过1ms,就可以实现自动上电复位,即接通电源就成了系统的复位初始化。按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中,按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的;而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的。2.2.2 开关报警器模块开关控制电路的运行,报警器是运行中所显示的一种状态。如图2-5所示。
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