基于單片機的報警器設(shè)計講解

基于單片機的報警器設(shè)計講解PAGEPAGE9第9頁共12頁一課程設(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下住宅等地物品的保護，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行實時監(jiān)視，一旦出現(xiàn)偷盜立即報警。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?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第1頁。（5）報警電路用P0.0,P0.1,P0.2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?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第1頁。（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?？紤]到原理類似，為了使硬件結(jié)構(gòu)簡單，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基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第2頁。斷開，電路就會輸入一個高電平信號，此時系統(tǒng)報警?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第2頁。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的輸出信號控制報警電路，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到聲光同時報警；P0.2口只控基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第3頁。制聲音信號。其實現(xiàn)方式都是通過三極管來控制?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第3頁。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?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第4頁?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第4頁。三軟件設(shè)計流程及描述3.1主流程圖基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第5頁。開始初始化判斷變量加1判斷變量加1判斷變量加1基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第5頁。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？紅外2路斷開？判斷變量≥2？報警變量清零NYYNNYNNNYYYNYNY燈2亮，燈1滅產(chǎn)生1.5KHZ脈沖到P0.2定時1SNYNY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定時準確性設(shè)計本方案中采用定時器0進行10毫秒定時，當(dāng)進行了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，定時基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第6頁。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7—12個機器周期。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?個機器周期的時間值?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第6頁。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個機器周期，由于計算復(fù)雜，不可能做到完全準確，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)試首先進行電源的調(diào)試，選擇5V的直流電源，對電路進行供電。其次對每個的報警控制方式進行調(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，終于達到了設(shè)計內(nèi)容的要求?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第7頁?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第7頁。五課程設(shè)計體會單片機課程設(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，單片機已經(jīng)成為當(dāng)今計算機應(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的大學(xué)來說掌握單片機的開發(fā)技術(shù)是十分重要的?；仡櫰鸫舜螁纹瑱C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際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，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，最后在鄧老師的辛勤指導(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)老師再次表示忠心的感謝！基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第8頁?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第8頁。參考文獻[1]胡漢才.單片機原理及其接口技術(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):32-56[3]李鴻.單片機原理及應(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)：45-195[5]陳有卿.新穎電子模塊手冊.第一版.北京機械工業(yè)出版社.2003.(4):35-126[6]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)34-89[7]李魏祥,孫秀強等.MCS-51單片機原理與應(yīng)用.天津：天津大學(xué)出版社,2001基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第9頁?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第9頁。附錄一電路原理圖50515051基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第10頁?；趩纹瑱C的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第10頁。附錄二源程序清單ORG 0000H SJMP START ORG 000BH SJMP INT_TO ORG 0100HSTART: JS1 EQU 21H ;10MS計數(shù)單元 HONG EQU 22H ；紅外標(biāo)志緩沖區(qū) MOV TMOD, #11H ;定時方式，16位計數(shù)器 MOV HONG,#00H ；緩沖區(qū)清零 SETB ET0 ；允許定時中斷響應(yīng) MOV P1, #0FFH；p1口初始化 MOV P0, #00H；p0口初始化 CLR B；b寄存器清零 MOV A,P1.0；將常閉開關(guān)狀態(tài)送A JNZ DELAY30S ;若開關(guān)打開，則跳延時程序 MOV A,P1.2 ；將手動開關(guān)狀態(tài)送A JZ BAO ；若手動開關(guān)打開則跳報警程序 MOV A,P1.1 ；將紅外開關(guān)狀態(tài)送A JZ START;若紅外開關(guān)未開則停止本次判斷 MOV A,P1.3 ；若開關(guān)打開，將紅外接收器狀態(tài)送A JNZ NEXT1；若無遮擋則檢測第二個接收器 INC HONG；若有遮擋則紅外判斷變量加1NEXT1: MOV A,P1.4；檢測第2個接收器 JNZ NEXT2；若無遮擋則檢測第3個 INC HONG；若有遮擋則紅外判斷變量加1NEXT2: MOV A,P1.5；檢測第3個接收器基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第11頁。 JNZ A,NEXT3；若無遮擋則計算紅外變量值基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第11頁。 INC HONG ；若有遮攔則紅外變量加1NEXT3: MOV R7,HONG；將變量值送入R7 SUBB R7,2；將R7值減2 JC START；判斷借位位，若有借位則跳開始處 SJMP BAO；若無借位則變量值大于等于2，報警 END INT_TO: 定時器0中斷入口 PUSH ACC；保護程序狀態(tài)寄存器狀態(tài) PUSH PSW MOVTL1,#0AFH； MOVTH1,#3CH；產(chǎn)生10MS信號 INC JS1；每10MS計數(shù)單元加一 CJNE JS1,#100,OUT；若計數(shù)單元未滿100則結(jié)束本次中斷 CPL B.7；計滿100個10MS產(chǎn)生1S信號MOV JS1,#00H；將計數(shù)單元歸零重新計數(shù)OUT:POPACC；恢復(fù)程序狀態(tài)寄存器狀態(tài)POPPSWRETI 子程序返回DELAY30S:延時程序（延時30秒）MOV R3，#20D1: MOV R4，#30D2: MOV R5，#250 DJNZ R5，$ DJNZ R4，D2 DJNZ R3，D1基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第12頁。BAO: 報警程序基于單片機的報警器設(shè)計講解全文共13頁，當(dāng)前為第12頁。MOV TL1,#0AFH；定時器初始化MOV TH1,#3CH SETB TR0；開定時器 JB B.7,SK1；當(dāng)秒標(biāo)志為1時跳SK1 SJMP SK2；否則跳SK2SK1: SETB P0.1;將發(fā)光管1點亮 CLR P0.0；將發(fā)光管2熄滅LOOP1: CPL P0.2；每延時556uS將報警脈沖取反MOV R7，#20HS1: MOV R6，#6HS2: JB B.7,SK2;