基于單片機(jī)的報(bào)警器設(shè)計(jì)

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目 報(bào)警器設(shè)計(jì) 姓 名： XXX 所在學(xué)院： XXX 所學(xué)專業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 12電氣工程04班 學(xué) 號(hào)： XXX 指導(dǎo)教師： XXX 完成時(shí)間： XXX 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、基本情況 學(xué)時(shí)：2周 學(xué)分：2學(xué)分 適應(yīng)班級(jí)：12電氣工程二、課程設(shè)計(jì)的意義、性質(zhì)、目標(biāo)、要求1意義課程設(shè)計(jì)是單片機(jī)課程教學(xué)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面的系統(tǒng)的訓(xùn)練。進(jìn)行課程設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生把學(xué)過的比較零碎的知識(shí)系統(tǒng)化，真正的能夠把學(xué)過的知識(shí)落到實(shí)處，能夠開發(fā)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，也進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生再深一步學(xué)習(xí)的熱情，因此課程設(shè)計(jì)是必不少的，是非常必要的。2性質(zhì)課程設(shè)計(jì)是提高學(xué)生單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力以及文字總結(jié)能力的綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)，是配合單片機(jī)課程內(nèi)容掌握、應(yīng)用得的專門性實(shí)踐類課程。3目標(biāo)通過典型實(shí)際問題的實(shí)際，訓(xùn)練學(xué)生的軟硬件的綜合設(shè)計(jì)、調(diào)試能力以及文字組織能力，建立系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念，加強(qiáng)工程應(yīng)用思維方式的訓(xùn)練，同時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容做一定的擴(kuò)充。4要求（1）課程設(shè)計(jì)的基本要求單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：理論設(shè)計(jì)與撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告等。其中理論設(shè)計(jì)又包括選擇總體方案，硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)；硬件設(shè)計(jì)包括單元電路，選擇元器件及計(jì)算參數(shù)等；軟件設(shè)計(jì)包括模塊化層次結(jié)構(gòu)圖，程序流程圖。程序設(shè)計(jì)是課程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過進(jìn)一步完善程序設(shè)計(jì)，使之達(dá)到課題所要求的指標(biāo)。課程設(shè)計(jì)的最后要求是寫出設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，把設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行全面的總結(jié)，若有實(shí)踐條件，把實(shí)踐內(nèi)容上升到理論高度。（2）課程設(shè)計(jì)的教學(xué)要求單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)采用相對(duì)集中的方式進(jìn)行，以班為單位全班學(xué)生集中到設(shè)計(jì)室進(jìn)行。做到實(shí)訓(xùn)教學(xué)課堂化，嚴(yán)格考勤制度，在實(shí)訓(xùn)期間（兩周）累計(jì)曠課達(dá)到6節(jié)以上，或者遲到、早退累計(jì)達(dá)到8次以上的學(xué)生，該課程考核按不及格處理。在實(shí)訓(xùn)期間需要外出查找資料，必須在指定的時(shí)間內(nèi)方可外出。 課程設(shè)計(jì)的任務(wù)相對(duì)分散，每35名學(xué)生組成一個(gè)小組，完成一個(gè)課題的設(shè)計(jì)。小組成員既有分工、又要協(xié)作，同一小組的成員之間可以相互探討、協(xié)商，可以互相借鑒或參考別人的設(shè)計(jì)方法和經(jīng)驗(yàn)。但每個(gè)學(xué)生必須單獨(dú)完成設(shè)計(jì)任務(wù)，要有完整的設(shè)計(jì)資料，獨(dú)立撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告，設(shè)計(jì)報(bào)告雷同率超過50%的課程設(shè)計(jì)考核按不及格處理。三、課程設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)過程在此設(shè)計(jì)中，我們采用型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)，通過報(bào)警電路與復(fù)位電路連接單片機(jī)，最后通過電源控制電路實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個(gè)IO 口線，兩個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)計(jì)數(shù)器串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。1） 報(bào)警功能在該報(bào)警器中，當(dāng)?shù)谝淮斡|發(fā)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，延時(shí)6s后報(bào)警信號(hào)停止，10s內(nèi)觸發(fā)可再次報(bào)警。2） 復(fù)位功能 當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)出報(bào)警信號(hào)完成，信號(hào)停止后，10s內(nèi)沒有第二次觸發(fā)則會(huì)自動(dòng)復(fù)位，10s內(nèi)觸發(fā)發(fā)生持續(xù)報(bào)警后，只可由復(fù)位鍵進(jìn)行復(fù)位功能。四、設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)完成后，必須撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。設(shè)計(jì)報(bào)告必須獨(dú)立完成，格式符合要求，文字（不含圖形、程序）不少于3000字，圖形繪制規(guī)范報(bào)告書用A4紙書寫，裝訂成冊(cè)。設(shè)計(jì)報(bào)告的格式如下： 1、封面 2、內(nèi)容提要（摘要） 3、目錄 4、正文(1) 所作題目的意義、本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能； (2) 硬件電路設(shè)計(jì)及描述；1）確定元器件的型號(hào)及參數(shù)。2）畫出完整的原理圖。3）列出元器件清單。 (3) 軟件設(shè)計(jì)流程及描述； 5、心得體會(huì)（總結(jié)）6、參考文獻(xiàn) 7、附錄（源程序代碼）8、有關(guān)圖紙五、進(jìn)度安排單片機(jī)課程設(shè)計(jì)共安排2周，合計(jì)80學(xué)時(shí)，具體分配如下：實(shí)習(xí)動(dòng)員及準(zhǔn)備工作： 2學(xué)時(shí)總體方案設(shè)計(jì)： 10學(xué)時(shí)硬件設(shè)計(jì)： 16學(xué)時(shí)軟件設(shè)計(jì)： 20學(xué)時(shí)撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告： 12學(xué)時(shí)六、考核方法單片機(jī)課程設(shè)計(jì)的考核方式為考查，考核結(jié)果為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五等，分?jǐn)?shù)在90-100之間為優(yōu)秀，80-89分之間為良好，70-79分之間為中等，60-69分之間為及格，60分以下為不及格。 考核分三個(gè)方面進(jìn)行：平時(shí)表現(xiàn)20%；設(shè)計(jì)過程25%；設(shè)計(jì)報(bào)告 40%；設(shè)計(jì)答辯15%。有下列情形之一者，課程設(shè)計(jì)考核按不及格處理： 1、設(shè)計(jì)期間累計(jì)遲到、早退達(dá)8次；2、設(shè)計(jì)期間累計(jì)曠課達(dá)6節(jié)； 3、設(shè)計(jì)報(bào)告雷同率超過50%或無設(shè)計(jì)報(bào)告；4、不能完成設(shè)計(jì)任務(wù)，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。摘要基于社會(huì)安全保障的需要，簡(jiǎn)易報(bào)警器的使用愈加廣泛，目前，報(bào)警器主要利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)或則無線手機(jī)GSM.GPS網(wǎng)絡(luò)，通過無線或則有線的方式，連通主人電話，或則手機(jī)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防盜功能的電子產(chǎn)品。紅外探測(cè)器。門磁，煙霧探測(cè)器，紅外柵欄等。在對(duì)單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行一個(gè)學(xué)期的研究學(xué)習(xí)后，我們選擇以簡(jiǎn)易報(bào)警器作為課題進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)，我們要進(jìn)一步熟悉和掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握單片機(jī)的內(nèi)部功能模塊的應(yīng)用及匯編程序的編寫，內(nèi)部功能模塊如定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、中斷、片內(nèi)外存儲(chǔ)器、I/O口、串行口通訊等，掌握以單片機(jī)為核心的電路設(shè)計(jì)的基本方法和技術(shù)，了解有關(guān)電路參數(shù)的計(jì)算方法。在本次設(shè)計(jì)中，我們采用了AT89C51型號(hào)單片機(jī)作為基本組成結(jié)構(gòu)，給MCS-51單片機(jī)外加復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能，通過外部電容實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，并設(shè)計(jì)內(nèi)部時(shí)鐘功能的時(shí)鐘電路進(jìn)行計(jì)時(shí)操作，用了兩個(gè)三極管對(duì)電路進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器為報(bào)警電路。通過合理設(shè)計(jì)及連接各電路，并合理運(yùn)用isis系統(tǒng)模擬，得到一個(gè)有效的報(bào)警器。目 錄1 緒論- 1 -1.1 課題背景- 1 -1.2 單片機(jī)簡(jiǎn)介- 1 -1.2.1 單片機(jī)的分類- 1 -1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r- 2 -1.2.3 應(yīng)用前景- 2 -2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)- 3 -2.1 設(shè)計(jì)思路- 3 -2.2 設(shè)計(jì)要求- 3 -3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)- 4 -3.1 各部分電路設(shè)計(jì)- 4 -3.1.1 單片機(jī)的選擇- 4 -3.1.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)- 5 -3.1.3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)- 6 -3.1.4 報(bào)警電路設(shè)計(jì)- 6 -3.2 總電路電路設(shè)計(jì)- 7 -4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)- 9 -4.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)- 9 -4.1.1系統(tǒng)主程序流程圖- 9 -4.1.2中斷程序流程圖- 9 -總 結(jié)- 11 -參考文獻(xiàn)- 12 -附 錄- 13 -1 參考程序- 13 -1 緒論1.1 課題背景單片機(jī)自1976年由Intel公司推出MCS-48開始，迄今已有二十多年了。由于單片機(jī)集成度高、功能強(qiáng)、可靠性高、體積小、功耗低、使用方便、價(jià)格低廉等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)滲入到人們工作和生活的方方面面，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、通訊、交通、智能儀表等迅速發(fā)展到家用消費(fèi)產(chǎn)品、辦公自動(dòng)化、汽車電子、PC機(jī)外圍以及網(wǎng)絡(luò)通訊等廣大領(lǐng)域。單片機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)：一種是在通用微型計(jì)算機(jī)中廣泛采用的，程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共用一個(gè)存儲(chǔ)器空間的結(jié)構(gòu)，稱為“馮諾依曼”結(jié)構(gòu)。另一種是將程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分開，分別尋址的結(jié)構(gòu)，稱為“哈佛”結(jié)構(gòu)，目前的單片機(jī)采用此種結(jié)構(gòu)較多。本文討論的單片機(jī)多功能時(shí)鐘系統(tǒng)的核心是目前應(yīng)用極為廣泛的51系列單片機(jī)，配置了外圍結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了一個(gè)可編程的及時(shí)定時(shí)系統(tǒng)，具有體積小，可靠性能高，功能多等特點(diǎn)，不僅能滿足所需要求而且還有很多功能可供擴(kuò)展，有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。1.2 單片機(jī)簡(jiǎn)介在單片機(jī)技術(shù)日趨成熟的今天，其靈活的硬件電路的設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)，讓單片機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，幾乎是從小的電子產(chǎn)品，到大的工業(yè)控制，單片機(jī)都起到了舉足輕重的作用。單片機(jī)小的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)幾乎是所有具有可編程硬件的一個(gè)縮影，可謂是“麻雀雖小，肝膽俱全”，單片機(jī)的學(xué)習(xí)和研究是對(duì)微機(jī)系統(tǒng)學(xué)習(xí)和研究的簡(jiǎn)捷途徑。1.2.1 單片機(jī)的分類從市場(chǎng)上看到的AVR系列和PIC系列單片機(jī)是怎么回事？以便讓大家對(duì)單片機(jī)的發(fā)展有一個(gè)較全面的認(rèn)識(shí)。在沒有學(xué)習(xí)單片機(jī)之前，這是一個(gè)令很多初學(xué)者非常困惑的問題，這么多的單片機(jī)我該先學(xué)哪一種呢？AVR系列單片機(jī)也是ATMEL公司生產(chǎn)的一種8位單片機(jī)，它采用的是一種叫RISC（精簡(jiǎn)指令集單片機(jī)）的結(jié)構(gòu)，所以它的技術(shù)和51系列有所不同，開發(fā)設(shè)備也和51系列是不通用的，它的一條指令的運(yùn)行速度可以達(dá)到納秒級(jí)（即每秒次），是8位單片機(jī)中的高端產(chǎn)品。由于它的出色性能，目前應(yīng)用范圍越來越廣，大有取代51系列的趨勢(shì)，所以學(xué)完了51系列的，看來必須學(xué)會(huì)AVR的才行，可嘆知識(shí)爆炸，人生苦短。說完了AVR的，再來說說另一種-PIC系列單片機(jī)，它是美國MICROCHIP公司，唉，又是老美，叫微芯公司的生產(chǎn)的另一種8位單片機(jī)，它采用的也是RISC的指令集，它的指令系統(tǒng)和開發(fā)工具與51系列更是不同，但由于它的低價(jià)格和出色性能，目前國內(nèi)使用的人越來越多，國內(nèi)也有很多的公司在推廣它，不過它的影響力遠(yuǎn)沒有51系列的大，所以作為初學(xué)者，51系列當(dāng)然(不，絕對(duì))是首選。以上幾種只是比較多見的系列，其實(shí)世界上還有許多的公司生產(chǎn)各種各樣的單片機(jī)，比如：MOTOROLA的MC68H系列（老牌的單片機(jī)），TI的MSP430C系列（極低功耗的單片機(jī)），還有日本的TOSHIBA，日立的HITACH，德國的西門子SIEMENS等等，它們都有各自的結(jié)構(gòu)體系，并不與51系列兼容。1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展已明顯地朝三個(gè)方向發(fā)展，這三個(gè)方向就是：巨型化，單片化，網(wǎng)絡(luò)化。單片機(jī)用以解決復(fù)雜系統(tǒng)計(jì)算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機(jī)在起作用，故而，巨型機(jī)在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機(jī)在出現(xiàn)時(shí)，Intel公司就給其單片機(jī)取名為嵌入式微控制器（embedded microcontroller）。單片機(jī)的最明顯的優(yōu)勢(shì)，就是可以嵌入到各種儀器、設(shè)備中。這一點(diǎn)是巨型機(jī)和網(wǎng)絡(luò)不可能做到的。在本文，介紹單片機(jī)的最新技術(shù)進(jìn)步，包括數(shù)字單片機(jī)的工藝及技術(shù)，模糊單片機(jī)的工藝及技術(shù)，單片機(jī)的可靠性技術(shù)，以及以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)。數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展 數(shù)字單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步反映在內(nèi)部結(jié)構(gòu)、功率消耗、外部電壓等級(jí)以及制造工藝上。在這幾方面，較為典型地說明了數(shù)字單片機(jī)的水平。在目前，用戶對(duì)單片機(jī)的需要越來越多，但是，要求也越來越高。下面分別就這四個(gè)方面說明單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況。1.2.3 應(yīng)用前景觀察之前幾年以來各家廠商的銷售地區(qū)比重，可以發(fā)現(xiàn)中國大陸市場(chǎng)比重逐漸提升，臺(tái)灣與北美市場(chǎng)則逐漸衰退， 主要原因在于多項(xiàng)產(chǎn)品制造基地轉(zhuǎn)移至大陸，MCU在大陸的需求也隨之提升。銷貨至大陸的MCU產(chǎn)品，多應(yīng)用于 電話、Caller ID、玩具與LCD等產(chǎn)品，預(yù)計(jì)在未來，銷貨至大陸的比重仍將持續(xù)增加。在中國產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域可分 為五大項(xiàng)目，包括電腦周邊(高速M(fèi)odem、DSC、NB中的電源管理等)、通訊產(chǎn)業(yè)、消費(fèi)性產(chǎn)品(家電、冷氣等)、 車用市場(chǎng)(定速器、控制器、防盜器)及工業(yè)上的應(yīng)用。有部份場(chǎng)家將特別瞄準(zhǔn)消費(fèi)性產(chǎn)品市場(chǎng)跨入，如Audio方式 將朝多媒、MP3解決方案前進(jìn)，另外在PC連結(jié)應(yīng)用上，包括無線、網(wǎng)路及標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用產(chǎn)品，都會(huì)有一系列產(chǎn)品推出。 另外在電源系統(tǒng)應(yīng)用方面，在UPS(不斷電系統(tǒng))、Server Power(伺服器電源)、Charger(充電器)等應(yīng)用上；以及 在周邊應(yīng)用領(lǐng)域方面，針對(duì)Game Device、記憶卡、讀卡機(jī)、及Pen Drive(隨身碟)等應(yīng)用上。邏輯IC包括 微處理器(MPU)、微控制器(MCU)、特殊應(yīng)用IC(ASIC)、可程式邏輯元件(PLD)以及一般的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用IC(ASSP)等， 不同的邏輯IC有其發(fā)展方向，而MCU產(chǎn)品則朝向整合型產(chǎn)業(yè)發(fā)展。22 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)思路其中硬件由AT89S51單片機(jī)、斯密特觸發(fā)器、自激振蕩器、蜂鳴器組成，其中顯示采用動(dòng)態(tài)顯。MCS-51單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的，上電復(fù)位電路是種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只要在RST復(fù)位引腳接一個(gè)電容到VCC，接一個(gè)電阻到地就可以了。時(shí)鐘電路一般分為兩種方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。報(bào)警電路用了兩個(gè)三極管（一個(gè)PNP型一個(gè)NPN型）對(duì)電路進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。2.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)并制作有如下功能的報(bào)警器：設(shè)計(jì)一個(gè)報(bào)警器，當(dāng)?shù)谝淮斡|發(fā)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，延時(shí)六秒后報(bào)警信號(hào)停止，十秒內(nèi)沒有二次觸發(fā)則自動(dòng)復(fù)位，十秒內(nèi)觸發(fā)第二次則持續(xù)報(bào)警，此時(shí)只可由復(fù)位鍵復(fù)位?；诖嗽O(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的報(bào)警器。33 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)概要圖如下：圖1 設(shè)計(jì)概要圖3.1 各部分電路設(shè)計(jì)3.1.1 單片機(jī)的選擇單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。目前，我國生產(chǎn)很多型號(hào)的單片機(jī)，在此設(shè)計(jì)中，我們采用型號(hào)為AT89C51的單片機(jī)。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89C51單片機(jī)可提供許多應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。主要性能參數(shù)：與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容；4k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器；1000次擦寫周期；全靜態(tài)操作：0Hz24MHz；三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；1288字節(jié)內(nèi)部RAM；32個(gè)可編程IO口線；2個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器；6個(gè)中斷源；可編程串行UART通道；低功耗空閑和掉電模式。51單片機(jī)的電路圖：圖2 51單片機(jī)電路圖3.1.2 復(fù)位電路設(shè)計(jì)MCS-51單片機(jī)的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。復(fù)位引腳RST通過一個(gè)斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2，斯密特觸發(fā)器的輸出電平由復(fù)位電路采樣一次，然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。上電復(fù)位：上電復(fù)位電路是種簡(jiǎn)單的復(fù)位電路，只要在RST復(fù)位引腳接一個(gè)電容到VCC，接一個(gè)電阻到地就可以了。上電復(fù)位是指在給系統(tǒng)上電時(shí)，復(fù)位電路通過電容加到RST復(fù)位引腳一個(gè)短暫的高電平信號(hào)，這個(gè)復(fù)位信號(hào)隨著VCC對(duì)電容的充電過程而回落，所以RST引腳復(fù)位的高電平維持時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。為了保證系統(tǒng)安全可靠的復(fù)位，RST引腳的高電平信號(hào)必須維持足夠長的時(shí)間。上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的。只要Vcc的上升時(shí)間不超過1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位。本設(shè)計(jì)中用按鈕控制復(fù)位。復(fù)位電路圖如下：4圖3 復(fù)位電路3.1.3 時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)時(shí)鐘是單片機(jī)的心臟，單片機(jī)各功能部件的運(yùn)行都是以時(shí)鐘頻率為基準(zhǔn)，有條不紊的一拍一拍地工作。因此，時(shí)鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度，時(shí)鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。常用的時(shí)鐘電路有兩種方式：一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式，另一種為外部時(shí)鐘方式。本文用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式。時(shí)鐘電路電路圖如下：圖4 時(shí)鐘電路3.1.4 報(bào)警電路設(shè)計(jì)報(bào)警電路是整個(gè)電路成功的體現(xiàn)。報(bào)警電路用了兩個(gè)三極管（一個(gè)PNP型一個(gè)NPN型）對(duì)電路進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。報(bào)警電路圖如下：6圖5 報(bào)警電路3.2 總電路電路設(shè)計(jì) 對(duì)51系列單片機(jī)來說,最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括:MCS-51系列單片機(jī)、晶振電路、復(fù)位電路以及一個(gè)穩(wěn)定的5V電源，正極接在40腳，20管腳接地，控制引腳EA接法。EA/VPP（31腳）為內(nèi)外程序存儲(chǔ)器選擇控制引腳，當(dāng)EA為低電位時(shí)，單片機(jī)從外部程序存儲(chǔ)器取指令；當(dāng)EA接高電平時(shí)，單片機(jī)從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器取指令。AT89S51單片機(jī)內(nèi)部有4KB可反復(fù)擦寫1000次以上的程序存儲(chǔ)器，因此我們把EA接到+5V高電平，讓單片機(jī)運(yùn)行內(nèi)部的程序。我們將上述電路與51單片機(jī)進(jìn)行連接運(yùn)行，則得到總電路圖。總電路圖如下：7圖6 報(bào)警器總電路原件清單： AT89C51單片機(jī)1個(gè)電容2個(gè)SW-SPST開關(guān)1個(gè)電解電容101個(gè)電阻10K一個(gè) 22R一個(gè) 1K一個(gè) 200一個(gè)BUTTON觸發(fā)開關(guān)2個(gè)lamp顯示燈1個(gè)Crystal晶振1個(gè)電源1個(gè)4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)系統(tǒng)主程序主要完成所有存儲(chǔ)單元的初始化，定時(shí)器T0，T1工作方式的設(shè)定，處置的設(shè)置，電路的連接情況，及報(bào)警蜂鳴器。4.1.1系統(tǒng)主程序流程圖圖7 主程序流程圖4.1.2中斷程序流程圖8圖8 中斷程序流程圖10總 結(jié)我在這一次單片機(jī)報(bào)警器的設(shè)計(jì)過程中受益匪淺。設(shè)計(jì)過程中我又回顧了大學(xué)三年所學(xué)的課程及相關(guān)知識(shí)。加深了對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。這為自己今后進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)也培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)，也總結(jié)了很多問題：1.在設(shè)計(jì)程序之前,務(wù)必要對(duì)所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)系統(tǒng)的了解,知道該單片機(jī)片內(nèi)有哪些資源。2.設(shè)計(jì)程序采用什么編程語言并不是非常重要,關(guān)鍵要有一個(gè)清晰的思路和一個(gè)完整的軟件流程圖。3.在設(shè)計(jì)程序時(shí),不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好,“反復(fù)修改,不斷改進(jìn)”是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路。4.在設(shè)計(jì)程序過程中遇到問題是很正常的,但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來,并分析清楚,以免下次再碰到同樣的問題。 我覺得課程設(shè)計(jì)反映的是一個(gè)從理論到實(shí)際應(yīng)用的過程，但是更遠(yuǎn)一點(diǎn)可以聯(lián)系到以后畢業(yè)之后從學(xué)校轉(zhuǎn)到踏上社會(huì)的一個(gè)過程。在大學(xué)的課堂的學(xué)習(xí)只是在給我們灌輸專業(yè)知識(shí)，而我們應(yīng)把所學(xué)的用到我們現(xiàn)實(shí)的生活中去，此次的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)給我奠定了一個(gè)實(shí)踐基礎(chǔ)，我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、生活中磨練自己，使自己適應(yīng)于以后的競(jìng)爭(zhēng)。11參考文獻(xiàn)1. 李全利. 單片機(jī)原理及接