基于單片機(jī)的報警器設(shè)計

1、 單片機(jī)多路防盜報警器設(shè)計 一 課程設(shè)計目的與意義報警器適應(yīng)于住宅等地防盜報警。在沒有人在的情況它可以自動的完成報警任務(wù)，防止盜竊的發(fā)生。多路自動報警器的設(shè)計在一定情況下解決了無人看護(hù)下住宅等地物品的保護(hù)，使個人的財產(chǎn)免受損失。本多路報警器可用于各種地點對各種可能的盜竊入侵進(jìn)行實時監(jiān)視，在門窗上都裝有報警觸發(fā)器和報警觸發(fā)光簾，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有盜竊情況時，也可手動報警，一旦出現(xiàn)偷盜，通過二極管發(fā)光顯示，并通過揚聲器發(fā)出報警聲響。本人在此次課程設(shè)計的過程中，主要從事對報警器的部分程序進(jìn)行編寫及后期軟件調(diào)試。此多路防盜報警器系統(tǒng)的主要功能是通過不同的方式及手段對各種可能的盜竊入侵進(jìn)行實時監(jiān)視，一旦出現(xiàn)偷盜立

2、即報警。二 硬件電路設(shè)計及描述2.1 設(shè)計思路（1）采用查詢方法對報警信號進(jìn)行判斷，P1.0接收門窗報警信號，P1.2接收手動報警信號，P1.3,P1.4,P1.5接收紅外信號。（2） 門窗報警電路采用多個常閉開關(guān)串聯(lián)，其中一個發(fā)生開路就可以產(chǎn)生報警信號。 （3） 在串聯(lián)常閉開關(guān)外再并聯(lián)一個鍘刀開關(guān)，則可以手動控制門窗報警點路的開與關(guān)，即能在不需要時使該功能關(guān)閉。同樣，用P1.1來控制紅外報警功能的開與關(guān)。（4） 紅外報警電路由三組紅外光發(fā)射接收器組成，當(dāng)任意一路被遮攔，則系統(tǒng)自動將判斷變量加一，當(dāng)變量大于或等于二，則說明有兩路以上被遮攔，立即啟動報警。（5） 報警電路用P0.0,P0.1,P

3、0.2產(chǎn)生報警信號分別驅(qū)動三個三極管控制小燈和揚聲器工作。（6） 電源采用5v和12v直流電源，由變壓器提供。（7） 晶振采用12MHZ。（8） 復(fù)位電路采用電平式開關(guān)上電復(fù)位電路。（9） 紅外線發(fā)射采用紅外發(fā)光二極管，接收采用紅外接收頭，當(dāng)紅外發(fā)光二極管直射在接收頭上時，接收頭產(chǎn)生高電平，當(dāng)光線被攔住時產(chǎn)生低電平，由系統(tǒng)根據(jù)電平的變化經(jīng)過計算來控制報警模塊。2.2 紅外線發(fā)射與接收電路說明紅外線發(fā)射采用紅外發(fā)光二極管，接收采用紅外接收頭，當(dāng)紅外發(fā)光二極管直射在接收頭上時，接收頭產(chǎn)生高電平，當(dāng)光線被攔住時產(chǎn)生低電平，由系統(tǒng)根據(jù)電平的變化經(jīng)過計算來控制報警模塊。考慮到原理類似，為了使硬件結(jié)構(gòu)簡單

4、，本圖采用普通發(fā)光二極管與光敏電阻模擬紅外發(fā)射器與接收頭，其作用是一樣的，只是效果不同。圖1 光電電路2.3 門窗防盜報警信號門窗防盜報警電路是通過一個類似于按鈕的開關(guān)裝置,當(dāng)電路為低電平時系統(tǒng)不報警一旦輸入信號為高電平時電路送出報警信號。其中K1為控制開關(guān)控制此電路是否起作用。電路工作時，K1為斷開狀態(tài)，K2為連接狀態(tài)即所謂的常閉觸點，只要K2斷開，電路就會輸入一個高電平信號，此時系統(tǒng)報警。圖2 門窗防盜報警原理圖2.4 手動報警信號此電路時通過一手動開關(guān)控制信號的輸入，一旦發(fā)現(xiàn)盜竊人員時，只要觸動手動開關(guān)，系統(tǒng)就會自動報警。圖3 手動報警電路2.5 聲光報警電路電路通過單片機(jī)的輸出信號控制

5、報警電路，其中P0.0口只控制燈光信號；P0.1口既可控制聲音信號，又可控制燈光信號達(dá)到聲光同時報警；P0.2口只控制聲音信號。其實現(xiàn)方式都是通過三極管來控制。圖4 聲光報警電路其中，初始化是將定時器0賦值并打開定時器，發(fā)光二極管由P0.0,P0.1控制，P0.2控制一個揚聲器，1S信號由定時器0產(chǎn)生，1.5KHZ和1.8KHZ脈沖由兩個不同的延時程序產(chǎn)生。一旦進(jìn)入報警程序，則不停產(chǎn)生報警信號，直到復(fù)位信號到來或電源斷開，這樣設(shè)計的目的是為了使程序簡單實用。 三 軟件設(shè)計流程及描述3.1 主流程圖 開始初始化判斷變量加1判斷變量加1判斷變量加1有鍵按下？紅外1路斷開？常閉打開？紅外3路斷開？紅

6、外2路斷開？判斷變量2？報警變量清零NYYNNYNNNYYY3.2 報警程序流程圖NYNY燈2亮，燈1滅產(chǎn)生1.5KHZ脈沖到P0.2定時1S到？燈1亮，燈2滅產(chǎn)生1.8KHZ脈沖到P0.2定時1S到？開始初始化3.3 定時準(zhǔn)確性設(shè)計 本方案中采用定時器0進(jìn)行10毫秒定時，當(dāng)進(jìn)行了100次定時中斷后定時時間為1秒，此時將定時標(biāo)志位清零重新計數(shù)，并提供1秒信號使二極管電平翻轉(zhuǎn)，同時使揚聲器發(fā)生聲音頻率變化。 定時中斷子程序見源代碼。程序中定時器，一直處于運行狀態(tài)，也就是說定時器是理想運作的，其中斷程序每隔0.1秒執(zhí)行一次，在理想狀態(tài)下，定時器定時是沒有系統(tǒng)誤差的，但由于定時器中斷溢出后，定時器從

7、0開始計數(shù)，直到被重新置數(shù)，才開始正確定時，這樣中斷溢出到中斷響應(yīng)到定時器被重新置數(shù)，其間消耗的時間就造成了定時器定時的誤差。如果在前述定時器不關(guān)的情況下，在中斷程序的一開始就給定時器置數(shù)，此時誤差最小，誤差大約為：每0.01秒，誤差712個機(jī)器周期。當(dāng)然這是在定時器定時剛好為0.01秒時的情況，由以上分析，在定時值設(shè)置時，可以適當(dāng)?shù)目鄢?個機(jī)器周期的時間值。 對于延時程序，其作用是產(chǎn)生1.8KHZ和1.5KHZ的脈沖，其周期分別為556us和667us,即556和667個機(jī)器周期，由于計算復(fù)雜，不可能做到完全準(zhǔn)確，寄存器初值必定存在誤差，考慮到人聽覺的靈敏度，此誤差可忽略不計。四 調(diào)試 首先

8、進(jìn)行電源的調(diào)試，選擇5V的直流電源，對電路進(jìn)行供電。其次對每個的報警控制方式進(jìn)行調(diào)試，由于P1.0接收門窗報警信號，門窗報警電路采用多個常閉開關(guān)串聯(lián)，其中一個發(fā)生開路就可以產(chǎn)生報警信號。若在開關(guān)斷開后，報警器能夠發(fā)出要求的報警聲，則說明設(shè)計正確，調(diào)試證明，開關(guān)斷開之后產(chǎn)生報警聲。由于資料相當(dāng)有限，沒有找到相關(guān)的紅外線發(fā)射接收元件，而是用原理類似的發(fā)光二極管和光敏電阻代替。調(diào)試證明，其可以產(chǎn)生相同的效果。在對手動開關(guān)控制報警功能的調(diào)試中，出現(xiàn)過只亮其中一個二極管的情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是程序的問題，經(jīng)修改再次按下開關(guān)上述情況則消失，發(fā)光二極管按周期交替閃亮。在對軟、硬件的多次調(diào)試驗證的的情況下，終于達(dá)

9、到了設(shè)計內(nèi)容的要求。五 課程設(shè)計體會單片機(jī)課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C(jī)課程設(shè)計，我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在接近四星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實

10、際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對單片機(jī)匯編語言掌握得不好通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多編程問題，最后在鄧?yán)蠋煹男燎谥笇?dǎo)下，終于游逆而解。同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W(xué)和各位指導(dǎo)老師再次

11、表示忠心的感謝！參考文獻(xiàn)1 胡漢才.單片機(jī)原理及其接口技術(shù).第二版.清華大學(xué)出版社.2004(2)2 陳有卿.微波防盜報警器. 北京電子報. 2001(7):32-563 李鴻.單片機(jī)原理及應(yīng)用. 湖南大學(xué)出版社 2004-8第一版4 放大千、方亞敏. 家庭電子小制作. 第一版. 2004.(7)：45-1955 陳有卿.新穎電子模塊手冊.第一版. 北京機(jī)械工業(yè)出版社. 2003.(4):35-1266 張小東.語音型展廳文物防盜報警器. 第一版. 電子電腦報2001(5)34-897 李魏祥,孫秀強等. MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用. 天津：天津大學(xué)出版社,2001附錄一 電路原理圖5051

12、附錄二 源程序清單ORG0000HSJMPSTARTORG000BHSJMPINT_TOORG0100HSTART:JS1EQU21H;10MS計數(shù)單元HONGEQU22H；紅外標(biāo)志緩沖區(qū)MOVTMOD,#11H;定時方式，16位計數(shù)器MOVHONG,#00H；緩沖區(qū)清零SETBET0；允許定時中斷響應(yīng)MOVP1,#0FFH ；p1口初始化MOVP0,#00H ；p0口初始化CLRB ；b寄存器清零MOVA,P1.0 ；將常閉開關(guān)狀態(tài)送AJNZDELAY30S;若開關(guān)打開，則跳延時程序MOVA,P1.2；將手動開關(guān)狀態(tài)送AJZBAO；若手動開關(guān)打開則跳報警程序MOVA,P1.1；將紅外開關(guān)狀態(tài)

13、送AJZSTART ;若紅外開關(guān)未開則停止本次判斷MOVA,P1.3；若開關(guān)打開，將紅外接收器狀態(tài)送AJNZNEXT1 ；若無遮擋則檢測第二個接收器INCHONG ；若有遮擋則紅外判斷變量加1NEXT1:MOVA,P1.4 ；檢測第2個接收器JNZNEXT2 ；若無遮擋則檢測第3個INCHONG ；若有遮擋則紅外判斷變量加1NEXT2:MOVA,P1.5 ；檢測第3個接收器JNZA,NEXT3 ；若無遮擋則計算紅外變量值INCHONG； 若有遮攔則紅外變量加1NEXT3:MOVR7,HONG ；將變量值送入R7SUBBR7,2 ；將R7值減2JCSTART ；判斷借位位，若有借位則跳開始處SJ

14、MPBAO ；若無借位則變量值大于等于2，報警ENDINT_TO:定時器0中斷入口PUSHACC ；保護(hù)程序狀態(tài)寄存器狀態(tài)PUSHPSWMOV TL1, #0AFH ； MOV TH1, #3CH ；產(chǎn)生10MS信號INCJS1 ；每10MS計數(shù)單元加一CJNEJS1,#100,OUT ；若計數(shù)單元未滿100則結(jié)束本次中斷CPLB.7 ；計滿100個10MS產(chǎn)生1S信號MOVJS1,#00H ；將計數(shù)單元歸零重新計數(shù)OUT: POP ACC ；恢復(fù)程序狀態(tài)寄存器狀態(tài) POP PSW RETI子程序返回DELAY30S: 延時程序（延時30秒）MOV R3，#20D1:MOVR4，#30D2:MOV R5，#250DJNZ R5，$DJNZ R4，D2DJNZ R3，D1BAO:報警程序 MOVTL1, #0AFH ；定時器初始化 MOV TH1, #3CHSETBTR0 ； 開定時器JBB.7,SK1 ；當(dāng)秒標(biāo)志為1時跳SK1SJMPSK2 ；否則跳SK2SK1:SETBP0.1 ;將發(fā)光管1點亮CLRP0.0 ；將發(fā)光管2熄滅LOOP1:CPLP0.2 ；每延時556uS將報警脈沖取反MOVR7，#20H