基于AT89C51單片機(jī)的多功能報警器設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告題 目 多功能報警器的設(shè)計(jì) 系 別 專 業(yè) 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 2013年 4月多功能報警器的設(shè)計(jì)摘要：隨著生活水平的不斷提高，人們的安全防范意識也在不斷的增強(qiáng)，各種智能防盜報警器應(yīng)運(yùn)而生，并不斷地向各個領(lǐng)域深入，報警器是一種為防止或預(yù)防某事件發(fā)生所造成的后果，以聲音、電話提醒等形式來警示或提醒我們應(yīng)當(dāng)采取某種行動的電子產(chǎn)品。隨著科技的進(jìn)步，家居安防中的機(jī)械式報警器越來越多地被先進(jìn)的電子報警器代替，如防盜報警器、防火報警器、煤氣天然氣泄露報警器等。并且電子報警器在安全智能家居監(jiān)控報警系統(tǒng)起越來越重要的作用。如家庭、公共地點(diǎn)、企事業(yè)單位，公司等。本設(shè)計(jì)采用智能

2、芯片at89c51單片機(jī)為主控器件，對報警信息進(jìn)行查詢處理，控制報警信息的采集和報警信息的發(fā)送顯示。當(dāng)按下其中的任一開關(guān)時就產(chǎn)生報警信息，報警信息由4021芯片處理后送入單機(jī)片內(nèi)，經(jīng)過單機(jī)片處理后，將報警信息送入兩位數(shù)碼顯示器顯示報警點(diǎn)位置，同時觸發(fā)報警音響，達(dá)到報警。關(guān)鍵詞：at89c51單片機(jī)、報警器、4021芯片multi-function alarm designabstract:with the continuous improvement of living standards, people's safety awareness and a growing, all ki

3、nds of intelligence and alarm system emerged, and continuously deeply to various fields, alarm is a kind of to prevent or prevent some event happens the consequences, in the form of sound, phone call etc to alert or reminds us that we should take some action of electronic products. with the progress

4、 of science and technology, mechanical alarm in the home security is increasingly advanced electronic alarm, burglar alarm, fire alarm, gas, gas leak alarm and etc. and electronic alarm in the security intelligent household monitoring alarm system more and more important role.such as family, public

5、places, enterprises, company, etc. this design uses the intelligent chip at89c51 as the controller device to alarm information, control alarm, query processing information collection and alarm information delivery display. when press one of the either switch produce alarm information, alarm informat

6、ion by single chip 4021 pieces (after through into the single slice processing, will alarm information into two digital display, and emergency alarm triggered alarm sound position, to call the police.keywords: at89c51 alarm 4021 chip目 錄前言1第一章 概述21.1 多功能報警器的發(fā)展歷程21.2 設(shè)計(jì)的目的及意義2第二章 多功能報警器的設(shè)計(jì)原理32.1 多功能報警

7、器設(shè)計(jì)原理32.2 影響設(shè)計(jì)方案的因素分析32.2.1 分析一32.2.2 分析二32.2.3 分析三4第三章 單片機(jī)的選擇及硬件電路的分析53.1 單片機(jī)的應(yīng)用及選擇53.2.2 4021b芯片介紹83.3電路組成及工作原理83.3.1 硬件原理圖及說明83.4 led數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu)103.5 主要電路的設(shè)計(jì)123.5.1整流電路123.5.2 報警電路13第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)144.1 軟件程序設(shè)計(jì)要求144.2 軟件設(shè)計(jì)分析144.2.1 i2c串行接口總線技術(shù)144.2.2 hd7279串行接口154.3主程序模塊164.4中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)174.4.1 實(shí)時時鐘定時器中斷服務(wù)程序

8、設(shè)計(jì)184.5子程序模塊184.5.1 鍵盤掃描子程序設(shè)計(jì)184.5.2顯示處理子程序設(shè)計(jì)194.5.3 通用的i2c通訊子程序20第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)22致謝23參考文獻(xiàn)24前言隨著社會和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民的生活水平在不斷上升，物質(zhì)財富不斷增長，人們?yōu)榱司S護(hù)個人或集體的利益不受損失，營造一個更好的發(fā)展環(huán)境，安全意識也在不斷地增強(qiáng)，現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)向社會的各個方面深入，各種復(fù)雜的環(huán)境對安全提出了新的挑戰(zhàn)，當(dāng)然，蓬勃發(fā)展的現(xiàn)代化趨勢也給安全防盜的發(fā)展提供了難得的機(jī)遇，膽識挑戰(zhàn)和機(jī)遇同在。挑戰(zhàn)來自于服務(wù)對象，也來自于對手，服務(wù)對象來自于社會各個領(lǐng)域。帶有各自的環(huán)境特點(diǎn)，對象有不同的特點(diǎn)，這就要求產(chǎn)品要

9、有大的靈活性，適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，再有就是價格不能高，要盡量的低廉，低的投入?yún)s是要求高的產(chǎn)出，為生產(chǎn)者提供了一個大大的難題。近幾年，多功能安全防盜體系在不斷地摸索中一步步走來，從而使安全防盜體系也日趨完善，但是要給用戶提供更完美低廉的防盜產(chǎn)品，追求更大效益，占有更大的同類市場，生產(chǎn)商仍然在不斷努力，一款款新的防盜產(chǎn)品在不斷地被推出，競爭是殘酷的，只有依賴現(xiàn)代化的先進(jìn)電子技術(shù)，預(yù)見到未來市場的發(fā)展趨勢，充分的開拓市場才能在這個弱肉強(qiáng)食的社會占有一席之地，在諸多因素中，性能和價格占的地位可謂重大，本設(shè)計(jì)在依賴與其他同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)的功能，降低了成本，相信可以與先進(jìn)的防盜系統(tǒng)媲美，值得

10、一提的是它便于堵漏擴(kuò)展，具有很大的靈活性，突出其多功能特性。 第一章 概述1.1 多功能報警器的發(fā)展歷程防盜報警產(chǎn)品是最早進(jìn)入中國市場應(yīng)用的安防產(chǎn)品，因此防盜報警產(chǎn)品成為中國安防產(chǎn)品生產(chǎn)制造商最早涉足的領(lǐng)域。1985-1995年的誕生萌芽階段。以福建泉州企業(yè)在模仿國外產(chǎn)品基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出中國自主研發(fā)的第一只紅外探測器。在這個階段，報警行業(yè)不僅壟斷性強(qiáng)，而且發(fā)展緩慢，產(chǎn)品更新緩慢，主要代表企業(yè)有泉州時刻、科立信。1995-2002年模仿、快速發(fā)展階段。報警產(chǎn)品逐漸開始流行，現(xiàn)在的很多有名的報警企業(yè)都在這個時期誕生。在房地產(chǎn)市場的拉動下，報警行業(yè)開始快速發(fā)展。在這一段，國內(nèi)防盜報警企業(yè)已經(jīng)能夠生產(chǎn)出

11、高質(zhì)量的產(chǎn)品，不過紅外探測器和主機(jī)還是以國外產(chǎn)品為主，但也有中國企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)自己的探測器和主機(jī)，主要代表企業(yè)有深圳懾力、豪恩。2002年到現(xiàn)在自主創(chuàng)新階段。2002年以后，防盜報警行業(yè)繼續(xù)快速發(fā)展。中國防盜報警企業(yè)生產(chǎn)的報警配件和紅外探測器逐漸能夠和國外產(chǎn)品的質(zhì)量相媲美。這一階段主要的代表企業(yè)有深圳豪恩、美安等。1.2 設(shè)計(jì)的目的及意義隨著改革開放的深入，社會治安已成為人們極為關(guān)注的焦點(diǎn)，防盜意識也逐步深入人心，防盜報警器的可靠性理所當(dāng)然地成為人們關(guān)心的問題。人們對居家、工作的概念已從最初滿足簡單的居住、辦公上升至注重對住宅、辦公大樓的人性化需求，其中安全性是首要目標(biāo)。 本設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)出

12、一個具有實(shí)用價值的、性能較高的多路防盜報警器。該報警器具有誤報率較低、安裝和配置容易等特點(diǎn)。該防盜報警器適用于倉庫、住宅、機(jī)關(guān)辦公樓等地的防盜報警。在沒有人在的情況下它可自動完成報警任務(wù)，防止盜竊的發(fā)生。自動報警器的設(shè)計(jì)在一定情況下解決了無人看護(hù)倉庫、住宅等地物品的保護(hù)，使廠家的資產(chǎn)和個人的財產(chǎn)免受損失。本報警器在同一地點(diǎn)可監(jiān)視多處的安全情況，一旦出現(xiàn)偷盜，將會報警。第二章 多功能報警器的設(shè)計(jì)原理2.1 多功能報警器設(shè)計(jì)原理根據(jù)原理圖3-4所示，有16個開關(guān)按鍵模擬16個報警觸發(fā)點(diǎn)，如果發(fā)現(xiàn)有警情，就會有開關(guān)信號(或多個信號)的產(chǎn)生，對應(yīng)的4021口信號將會發(fā)生變化，當(dāng)p3.6和p3.4輸出讀

13、允許信號即4021可將數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)的允許信號時，4021將16位的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)，單片機(jī)將會通過內(nèi)部的程序識別出是否是警情，如果是，則會找出對應(yīng)的地址，調(diào)用該位的對應(yīng)七段碼，送到顯示單元，并且報警，即為：單片機(jī)的p1口輸出經(jīng)單片機(jī)處理的七段碼地址送入兩位led數(shù)碼顯示器，先由p3.0口控制顯示高位，經(jīng)過短時間的延時，再由p3.1口控制低位顯示單元，實(shí)現(xiàn)兩位動態(tài)顯示，實(shí)現(xiàn)報警顯示，報警音響在查找報警地址時已將報警音響觸發(fā)，如發(fā)現(xiàn)多處報警，則會循環(huán)顯示報警位，一旦出現(xiàn)警情，并且報警，報警將持續(xù)工作，直到警情已被處理即人為將報警系統(tǒng)復(fù)位，這就是該設(shè)計(jì)的報警系統(tǒng)的基本原理和系統(tǒng)工作的過程。本設(shè)計(jì)采用

14、低電平作為報警信號，單機(jī)片掃描到報警信號，一個掃描周期結(jié)束后，關(guān)閉4021然后單機(jī)片對報警信號做進(jìn)一步分析，為查找報警點(diǎn)和報警。2.2 影響設(shè)計(jì)方案的因素分析多功能防盜報警器可以有很多種的設(shè)計(jì)方法，可以通過模電，電路進(jìn)行搭建，數(shù)電，也可以由可編程控制器作為主控制，還可以用單機(jī)片作為主控制器件。不同的設(shè)計(jì)有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，具體分析如下： 2.2.1 分析一用可編程控制器作為主控單元的報警器，此類設(shè)計(jì)過程大部分為程序軟件部分的設(shè)計(jì)，但是此類設(shè)計(jì)依靠大量的硬件支持，如繼電器、觸發(fā)器、定時器等。這些器件在實(shí)際工作過程中，往往達(dá)不到理論上的特性。在價格上一個普通的可編程控制器的主機(jī)在千元以上，其他的器件

15、也比較昂貴，所以這樣設(shè)計(jì)的報警器幾乎沒有。 2.2.2 分析二由數(shù)電、模電等搭建出的報警電路，這些硬件搭建起的電路本身的可靠性就很低，很容易出現(xiàn)報警疏漏或錯誤報警等現(xiàn)象，電路的本身就較復(fù)雜，此類設(shè)計(jì)沒有模電搭建的電路或可編程控制器作為主控單元的報警器具有的靈活性，同時可靠性也降低，成本很高，難以維護(hù)，因此在現(xiàn)實(shí)生活中，幾乎沒有這類產(chǎn)品。應(yīng)用此類設(shè)計(jì)一般都是進(jìn)行簡單的控制，或者是用來實(shí)現(xiàn)簡單的功能。主要是用此類設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)，難以擴(kuò)展，靈活性很低，所以，本設(shè)計(jì)不采用此類方法。 2.2.3 分析三由單片機(jī)作為主控器件的報警器設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡單、方便進(jìn)行擴(kuò)展、并能體現(xiàn)出多功能的特性。符合本論文

16、的要求、它具有可靠性高、成本低廉，功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，在電子智能系統(tǒng)開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮出了重要的作用，本設(shè)計(jì)的要求只有通過單片機(jī)的控制才能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。相比其他的設(shè)計(jì)方案，該方案更是表現(xiàn)出了優(yōu)良的特性，所以本設(shè)計(jì)基于at89c51芯片使用廣泛，使用具有代表性的單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第三章 單片機(jī)的選擇及硬件電路的分析3.1 單片機(jī)的應(yīng)用及選擇8051是mcs-51系列單片機(jī)中的代表產(chǎn)品，它內(nèi)部集成了功能強(qiáng)大的處理器，包括硬件乘除法器、21個專用控制寄存器、4kb的程序存儲器、128字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器、4組8位的并行口、兩個16位的可編程定時計(jì)數(shù)器、一個全雙工的串行口以及布爾處理器。mcs-5

17、1具有比較大的尋址空間，地址線寬達(dá)16條，即外部數(shù)據(jù)存儲器和程序存儲器的尋址范圍達(dá)216=64kb，這作為單片機(jī)控制來說已是比較大的，這同時具備了i/o口的訪問能力。此外，mcs-51采用模塊化結(jié)構(gòu)，可方便的增刪一個模塊就可使引腳和指令兼容得到提高，這給應(yīng)用提供了極大的便利。mcs-51的指令系統(tǒng)近乎完善，指令系統(tǒng)中包含了全面的數(shù)據(jù)傳送指令、完善的算數(shù)和邏輯運(yùn)算指令、方便的邏輯操作和控制指令，對于編程來說，是相當(dāng)靈活和方便的。mcs-51單片機(jī)的工作頻率為212mhz，當(dāng)振蕩頻率為12mhz時，一個機(jī)器周期為1us，這個速度應(yīng)該說是比較快的。8051中集成了完善的各種中斷源，用戶可以十分方便的

18、控制和使用其功能。使得它的應(yīng)用范圍加大，可以說它可以滿足絕大部分的應(yīng)用場合。mcs-51把微型計(jì)算機(jī)的主要部件都集成在一塊芯片上，使得數(shù)據(jù)傳送距離大大偏短、可靠性更高、運(yùn)行速度更快。由于屬于芯片化的微型計(jì)算機(jī)，各功能部件在芯片中的布局和結(jié)構(gòu)達(dá)最優(yōu)化，抗干擾能力強(qiáng)，工作亦穩(wěn)定。因此，在工業(yè)測控系統(tǒng)中，使用單片機(jī)是最理想的選擇。單片機(jī)屬于典型的嵌入式系統(tǒng)，所以它是低端控制系統(tǒng)最佳器件。mcs-51的開發(fā)環(huán)境要求較低，軟件資源十分豐富，介紹其他功能特性書籍和開發(fā)軟件隨處可取，只需配合一臺pc(對電腦配置基本上無要求) ，一臺仿真編程器即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。在眾多的單片機(jī)中，mcs-51的環(huán)境資源是最豐富

19、的，這給mcs-51用戶帶來極大地便利。所以，本設(shè)計(jì)采用at89c51芯片。3.2 芯片簡介3.2.1 at98c51芯片介紹(1) at89c51性能簡介at89c51是一種帶4k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器(fperom) 的低電壓，高性能cmos 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用atlem高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的mcs-51指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能8位cpu和閃爍存儲器組合在單個芯片中，atlem的at89c51是一種高效控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供一個靈活性高且價廉的的方案。(2) 主要特性1) 8031cpu與mcs-51兼容2)4k字節(jié)可編

20、程flash存儲器(壽命100寫/擦循環(huán))3)全靜態(tài)工作：0hz24khz4)三級程序存儲器程序鎖定5)128×8位內(nèi)部ram6)32條可編程i/o線7)兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器8)6個中斷源9)可編程串行通道10)低功耗的閑置和掉電模式11)片內(nèi)振蕩器和時鐘電路(3)管腳說明mcs-51系列單片機(jī)芯片均為40個引腳，hmos工藝制造的芯片采用雙列直插(dip)方式封裝，其引腳示意及功能分類如圖3-1所示：圖3-1 mcs-51單片機(jī)芯片mcs-51系列單片機(jī)的40個引腳中有2個專用于主電源的引腳，2個外接晶體的引腳，4個控制或與其他電源復(fù)用的引腳，以及32條輸入輸出i/o引腳。mc

21、s-51系列單片機(jī)的引腳作用可歸納為以下兩點(diǎn)：(1)單片機(jī)功能多，引腳數(shù)少，因而許多引腳都具有第2功能(2)但評級對外呈3總線形式，有p2、p0口組成16位地址總線；由p0口分時復(fù)用作為數(shù)據(jù)總線；由ale、psen/、ea/與p3口中的int0/、int1/、t0、t1、wr/、rd/共10個引腳組成控制總線。(3)時鐘電路與工作時序xtal1和xtal2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器，石晶震蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，xtal2應(yīng)不接，由于輸入至內(nèi)部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器，因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求，但必須保證脈沖的高低電平

22、要求的寬度。at89c51的晶振率6mhz(4)復(fù)位方式與電路復(fù)位就是通過某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作。at89c51單片機(jī)在時鐘電路工作以后，在reset端持續(xù)給出2個機(jī)器周期的高電平就可以復(fù)位操作。復(fù)位分為上電自動復(fù)位和手動復(fù)位兩種方式。本系統(tǒng)采用上電復(fù)位方式。在上電瞬間rst端與vcc電位相同，隨著電容上電壓的逐漸上升，rst端電位逐漸下降，上電復(fù)位所需要的最短時間是振蕩器簡歷時間加2個機(jī)器周期。 3.2.2 4021b芯片介紹4021b引腳排列及主要引腳的說明：圖3-2 4021b芯片引腳排列圖p/s串行并行控制-9腳 電源-16腳si 串行輸入-11腳 接地-8

23、腳q8 串行輸入-3腳 cl時鐘-10腳并行輸入-pi1- pi8腳4021b八位移位寄存器(異步并入) 單機(jī)片掃描到報警信號，一個掃描周期結(jié)束后關(guān)閉4021然后單機(jī)片對報警信號做進(jìn)一步分析，即查找報警點(diǎn)和報警，具體掃描過程為p3.6和p3.4輸出讀允許信號即4021可將數(shù)據(jù)輸入單片機(jī)的允許信號，4021將16位的數(shù)據(jù)逐位送入單片機(jī)，單片機(jī)通過內(nèi)部程序識別是否為警情，若是，則找出對應(yīng)位的地址，調(diào)用該位的對應(yīng)七段碼，送到顯示單元，并且報警。3.3電路組成及工作原理 3.3.1 硬件原理圖及說明本設(shè)計(jì)的原理圖3-3如下，設(shè)計(jì)采用at89c51單片機(jī)作為主控器件，兩片4021芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和輸入

24、，兩位led數(shù)碼顯示器，顯示報警點(diǎn)的信息，直流蜂鳴作為報警音響，設(shè)計(jì)中的報警觸發(fā)點(diǎn)，由原理圖中的16個開關(guān)代替。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有警情出現(xiàn)時，i/o原來的高電平將轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜁r，單片機(jī)通過p3.6和p3.4控制4021進(jìn)行讀操作，將警情信息送入單片機(jī)內(nèi)處理，找出檢測點(diǎn)，然后將報警點(diǎn)的信息通過p1口送到顯示單元，同時將p3.7置低，報警音響的電路開始工作。3.3.2框圖及原理圖圖3-3 報警電路框圖 圖3-4 多功能報警電路原理圖3.4 led數(shù)碼顯示器的結(jié)構(gòu)led數(shù)碼顯示器是一種由led發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。它使用了8個led發(fā)光二極管，其中7個用于顯示字符，1個用于顯示小數(shù)點(diǎn)，故通常稱之為7段

25、發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示： 圖3-5 led數(shù)碼顯示器圖 led數(shù)碼顯示器共有兩種連法：(1) 共陽極接法：把發(fā)光二極管的陽極連在一起構(gòu)成共陽極，使用共陽極時接+5v，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連當(dāng)陰極段輸入低電平時，段法發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮，而輸入高電平時則不點(diǎn)亮。(2) 共陰極接法：把發(fā)光二極管的陰極連在一起構(gòu)成共陰極，使用公共陰極接地。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連，當(dāng)陽極端輸入高電平時，發(fā)光二極管就導(dǎo)通點(diǎn)亮。為了顯示字符，要為led數(shù)碼顯示器提供顯示段碼(或稱字形代碼) 組成一個“8”字形字符的7段，再加上1個小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)8段，因此提供給led數(shù)

26、碼顯示器的顯示段碼為1個字節(jié)各段碼位的對應(yīng)關(guān)系如下：段碼位d7d6d5d4d3d2d1d0顯示段dpgfedcba 用led數(shù)碼顯示器顯示十六位進(jìn)制和空白字符與p的顯示段碼如下表：字型共陽極段碼共陰極段碼字型共陽極段碼共陰極段碼0c0h3fh990h6fh1f9h06ha88h77h2a4h5bhb83h7ch3b0h4fhcc6h39h499h66hda1h5eh592h6dhe86h79h682h7dhf8eh71h7f8h07h空白ffh00h880h7fhp8ch73h(1) 如果要在同一時刻顯示不同的字符，從電路上看，這是辦不到的。因此只能利用人眼對視覺的殘留效應(yīng)，采用動態(tài)掃描顯示的

27、方法，逐個循環(huán)點(diǎn)亮各位數(shù)碼管，每位顯示5ms左右，是人看起來就好像在同時顯示不同的字符一樣。在進(jìn)行動態(tài)掃描顯示時，往往是先并不知道應(yīng)顯示什么內(nèi)容，這樣也就無從選擇顯示字符的顯示段碼。為此，一般采用查表的方法，由待現(xiàn)實(shí)的字符通過查表得到其對應(yīng)得顯示段碼。參數(shù)說明：流入發(fā)光二極管il范圍：10m20ma； u1范圍 ：1.5v2v r=(vcc-0.7-ut)/h r范圍：135320 pnp管前的限流電阻ru： ru=(vcc-0.7)/ib ib=ic/(ic=il) 求出ib即可算出ru3.5 主要電路的設(shè)計(jì) 3.5.1整流電路整流電路(rectifying circuit)把交流電能轉(zhuǎn)換為

28、直流電能的電路。大多數(shù)整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。它在直流電動機(jī)的調(diào)速、發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)、電解、電鍍等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。橋式整流電路是使用最多的一種整流電路。橋式整流電路比半波整流電路的效率高，電容濾波比電感濾波的成本低，穩(wěn)壓電路比非穩(wěn)壓電路輸出的電壓穩(wěn)定。這種電路，只要增加兩只二極管口連接成“橋”式結(jié)構(gòu)，便具有全波整流電路的優(yōu)點(diǎn)，而同時在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)。下圖是一個帶有橋式整流電路的電容濾波的7085穩(wěn)壓的穩(wěn)壓電路通過變壓器將220伏的交流電經(jīng)過這些環(huán)節(jié)得到5伏左右的直流電壓，以便提高單片機(jī)的工作電壓。 圖3-6 整流電路圖

29、3.5.2 報警電路當(dāng)p3.7為低電平即給直流蜂鳴器加一個5v電壓，直流蜂鳴器就會發(fā)出聲音報警。 圖3-7 報警電路圖參數(shù)說明： r=(vcc-0.7/ib ic=(vcc-0.3)/r ib=ic/第四章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)4.1 軟件程序設(shè)計(jì)要求熟悉芯片的編程操作。編程前需詳細(xì)閱讀這兩塊芯片的內(nèi)容，包括芯片的管腳、用途、指令碼、讀寫數(shù)據(jù)的時序圖、基本的編程操作等。4.2 軟件設(shè)計(jì)分析軟件是系統(tǒng)的指揮中心，由它來配合控制完成各種預(yù)定功能。為了充分發(fā)揮at89c51優(yōu)越的性能價格比，在設(shè)計(jì)上盡量做到硬件“軟化”，進(jìn)一步體現(xiàn)軟件編程的靈活性，使系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)得到簡化。系統(tǒng)軟件采用mcs-51單片機(jī)匯編

30、語言編寫，采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。為增強(qiáng)系統(tǒng)的實(shí)時性，對那些偶然事件采用中斷方式處理，主程序主要用于系統(tǒng)的控制和管理。軟件設(shè)計(jì)時，首先是做好準(zhǔn)備工作，即讀出每個按鍵的鍵值，并檢查數(shù)碼管是否可以正確顯示所有數(shù)字。電路設(shè)計(jì)時是按模塊設(shè)計(jì)的，軟件設(shè)計(jì)也一樣，采用中斷子程序方式，首先編寫大概的主程序，然后理出所需設(shè)計(jì)的子程序并逐個分析和設(shè)計(jì)子程序，編寫出子程序后應(yīng)給予編譯檢查錯誤，若有錯誤再更正直到通過編譯即沒有語法錯誤，等每個子程序編寫完以后，再修改主程序完成整體的程序編寫，最后在將程序進(jìn)行調(diào)試。4.2.1 i2c串行接口總線技術(shù)i2c(inter-integrated-circuit)是philip

31、s公司推出的串行總線技術(shù)，它是在器件之間實(shí)現(xiàn)同步串行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)，是一種采用兩線制(數(shù)據(jù)線和時鐘線)通信的標(biāo)準(zhǔn)總線。i2c總線主要有以下幾個特征：(1)數(shù)據(jù)傳輸只需兩根通信線，即數(shù)據(jù)線sda和時鐘線scl。(2)總線模式包括主發(fā)送模式、主接收模式、從發(fā)送模式、從接收模式。(3)每一個連接到i2c總線的器件都必須有唯一的器件地址，通過這個地址，主器件可以對從器件尋址。(4)具有沖突檢測和仲裁機(jī)制，以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院屯暾浴?5)傳輸速度高，標(biāo)準(zhǔn)模式下數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)100kb/s，快速模式下可達(dá)400kb/s，高速模式下可達(dá)3.4mb/s。(6)由于總線接口引腳內(nèi)部采用漏極開路工藝，所以總

32、線上要接上拉電阻。連接到總線上器件數(shù)量受到總線最大電容負(fù)載400pf的限制i2c總線的時序一次完整的i2c總線時序過程由起始信號，地址信號，應(yīng)答信號，字節(jié)數(shù)據(jù)信號和停止信號等幾部分組成。(1)起始和停止信號。在一次通信的過程中，應(yīng)該有一個起始信號和停止信號。在i2c總線協(xié)議中，起始信號(start)和停止信號(stop)都是又主器件產(chǎn)生的。起始信號表明一次i2c總線傳輸?shù)拈_始，停止信號表明i2c通信的結(jié)束。當(dāng)scl線為高電平時，sda線由高電平的到低電平的負(fù)跳變定義為起始信號，而sda由低電平到高電平的正跳變被定義為停止信號。(2)器件地址。i2c總線上每一個器件都有唯一的地址，每次發(fā)送器發(fā)送

33、起始信號后，必須接著發(fā)出1個字節(jié)的地址信息，以選取連接在總線上的某個器件。從器件地址占用1個字節(jié)，其地址占用用d7d1共7位，d0位是數(shù)據(jù)傳送方向(又稱讀/寫選擇位)。當(dāng)d0=1時，表示主器件向從器件讀數(shù)據(jù)，d0=0表示主器件向從器件寫數(shù)據(jù)。4.2.2 hd7279串行接口hd7279采用串行方式與微處理器通信，串行數(shù)據(jù)從data引腳送入芯片，并由clk端同步。當(dāng)片選信號變?yōu)榈碗娖胶螅琩ata引腳上的數(shù)據(jù)在clk的上升沿被寫入hd7279的緩沖寄存器中。hd7279的指令結(jié)構(gòu)有三種類型：1:不帶數(shù)據(jù)的純指令，指令的寬度為8個bit，即微處理器需發(fā)送8個clk脈沖。2:帶有數(shù)據(jù)的指令，指令寬度為

34、16bit，即微處理器需發(fā)送16個clk指令。3:讀取鍵盤指令，寬度為16bit，前8個位微處理器發(fā)送到hd7279的指令，后8個bit為hd7279返回的鍵盤代碼。執(zhí)行此指令時，hd7279的data端在第九個clk脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài)，并與第十六個脈沖的下降沿恢復(fù)為輸入狀態(tài)，等待接受下一個指令。串行接口的時序如下圖：(1)純指令(2)帶數(shù)據(jù)指令(3)讀鍵盤指令4.3主程序模塊主程序主要完成初始化、顯示處理、送7279顯示、鍵盤掃描以及鍵處理等功能，其中初始化又涉及內(nèi)存單元，顯緩區(qū)，堆棧，定時器賦初值，密碼初始化及各寄存器的初始化，流程圖如圖4-3所示：4.4中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)在單片機(jī)測控

35、系統(tǒng)中，外部設(shè)備何時向單片機(jī)發(fā)出請求，cpu預(yù)先是不知道的，若果采用查詢方式必將大大降低cpu的工作效率。為了解決快速的cpu和慢速的外設(shè)間的矛盾，發(fā)展了中斷的概念。良好的中斷系統(tǒng)能提高計(jì)算機(jī)實(shí)時處理的能力，實(shí)現(xiàn)cpu與外設(shè)分時操作和自動處理故障。本次設(shè)計(jì)中門磁何時檢測到信號及無線遙控何時發(fā)出信號，都是cpu預(yù)先不知道的，因此宜都采用外部中斷。當(dāng)兩個以上中斷開啟時，就涉及到中斷優(yōu)先級的問題。51芯片中中斷的優(yōu)先級從先到后排列依次為外部中斷0、定時器t0中斷、外部中斷1、定時器t1中斷、串行口中斷。此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中門磁檢測的優(yōu)先級最高，采用外部中斷0處理；無線發(fā)射采用外部中斷1；另外為了能實(shí)時顯

36、示時鐘，采用單片機(jī)內(nèi)部的定時器中斷，該定時器中斷可以記錄報警的時間，本次采用定時器t0中斷。4.4.1 實(shí)時時鐘定時器中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)該部分用來實(shí)時時鐘顯示，當(dāng)有發(fā)生報警時，時鐘停止，用來觀測報警的時間。入口：000bh保護(hù)現(xiàn)場（a、b、dph、dpl、psw等）選另一工作寄存區(qū)重新設(shè)置定時器初值中斷次數(shù)計(jì)數(shù)，（建立時間標(biāo)志）（控制顯示更新等）時鐘計(jì)時恢復(fù)現(xiàn)場中斷返回圖4-4實(shí)時時鐘中斷流程圖4.5子程序模塊子程序是指能完成某一確定的任務(wù)并能被其他程序反復(fù)調(diào)用的程序段。有時把調(diào)用子程序的程序稱為主調(diào)程序，被調(diào)用的子程序稱為被調(diào)程序。采用子程序結(jié)構(gòu)可使程序簡化，便于調(diào)試，并可實(shí)現(xiàn)程序模塊化。但子

37、程序在結(jié)構(gòu)上應(yīng)具有通用性和獨(dú)立性。4.5.1 鍵盤掃描子程序設(shè)計(jì)鍵盤處理主要是不斷的掃描鍵盤，若有鍵按下時，則根據(jù)得到的鍵值查表求出其鍵號，將鍵號存放于寄存器供主程序處理。流程圖如圖4-5所示：鍵盤處理入口置7279的cs有效，并延時50us發(fā)送讀鍵指令碼15h到7279，并延時12us接收鍵值存于a中，cs信號置1置鍵標(biāo)志00h由鍵值表查鍵號清鍵標(biāo)志00h返回a為ffh否？yn圖4-5 按鍵掃描處理子程序流程圖4.5.2顯示處理子程序設(shè)計(jì)顯示處理子程序主要完成:查表得到所要顯示的字符的字形碼，然后將字形碼送到顯示模塊顯示出來。采用串行接口，每發(fā)送一位都要延時，且要對其初始化后才可能正確地顯示

38、。流程圖如圖4-6所示：顯示程序入口顯緩指針r0、顯示碼r1、循環(huán)次數(shù)r6初始化置cs為低電平，并延時50us發(fā)顯示碼到7279，并延時25usr0單元內(nèi)容查表，將得到的字形碼發(fā)送至7279延時8us，去除片選信號，修改r0和r1返回r6-1=0？yn圖4-6顯示處理子程序流程圖4.5.3 通用的i2c通訊子程序存儲模塊主要完成對數(shù)據(jù)的存入與讀出的功能，并要有斷電保護(hù)作用，首先是將數(shù)據(jù)(本次設(shè)計(jì)是將初始密碼)寫入at24c02。需注意的利用i2c總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時，傳送的字節(jié)數(shù)是沒限制的，但是每個字節(jié)必須保證是8位的長度，并且首先發(fā)送數(shù)據(jù)的高位，每傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后都必須跟一位應(yīng)答脈沖，即接收

39、器發(fā)回的應(yīng)答信號。然后，由發(fā)送器繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)或發(fā)送停止信號后結(jié)束數(shù)據(jù)的傳送。如果接收器不能接受下一個字節(jié)，可以把scl拉成低電平，迫使發(fā)送器處于等待狀態(tài)。當(dāng)從機(jī)準(zhǔn)備好接收下一個字節(jié)時再釋放scl線，使數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)進(jìn)行。24wc02 eeprom每次連續(xù)寫入數(shù)據(jù)不能超過8個字節(jié)，當(dāng)超過8個字節(jié)時應(yīng)當(dāng)分為及次完成。讀寫n字節(jié)的流程圖如圖4-7所示：讀n個數(shù)據(jù)返回發(fā)送開始信號發(fā)送寫命令字r/w=0 發(fā)送內(nèi)部單元地址重發(fā)送開始信號發(fā)送應(yīng)答信號發(fā)送停止信號發(fā)送非應(yīng)答信號發(fā)送讀命令字r/w=1讀取數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)指針r0發(fā)送完？acck=0?？ack=0？ack=0？寫n個數(shù)據(jù)發(fā)送開始信號發(fā)送寫命令字ac

40、k=0？ack=0？ack=0？發(fā)送內(nèi)部單元地址發(fā)送數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)塊指針發(fā)送完？發(fā)送停止信號返回nnnnnnnnyyyyyyyy圖4-7 讀寫n字節(jié)子程序流程圖第五章 設(shè)計(jì)總結(jié)隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機(jī)具有體積小、價格低、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，在工業(yè)控制、智能儀表、航天航空設(shè)備、機(jī)器人、家電產(chǎn)品等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。掌握好單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法，對于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)各工程設(shè)計(jì)與開發(fā)，有十分重要的意義。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我們得到了很好的學(xué)習(xí)和鍛煉，實(shí)際的工作能力得到了提高。在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下，我畢業(yè)論文也終于告一段落。 在設(shè)計(jì)寫作時遇到一些難題，自己能夠去刻苦的鉆研，能夠謙虛的向老師和同

41、學(xué)請教，畢業(yè)設(shè)計(jì)工作現(xiàn)已接近尾聲，在這短短的實(shí)習(xí)過程中，我有著很深的體會，現(xiàn)在我就來談?wù)勎业捏w會：(1) 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我的感觸很大，不再是課本上的原理圖和框圖，而是由指導(dǎo)老師先給出設(shè)計(jì)課題，然后由自己通過查找資料，運(yùn)用所學(xué)的知識，在指導(dǎo)老師的指引下拿出設(shè)計(jì)方案。(2) 在硬件圖設(shè)計(jì)方面，詳細(xì)的了解課題要實(shí)現(xiàn)的功能，通過查找資料，對所需的元件的功能、技術(shù)參數(shù)及適用范圍等有一個比較系統(tǒng)的了解。再由多種方案經(jīng)過反復(fù)的論證，最后得出一個比較經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方案來。論文的寫作是一個不斷積累豐富自己的過程，在設(shè)計(jì)的過程中，在老師的指導(dǎo)和幫助下，獨(dú)立的完成的這個設(shè)計(jì)，也對相關(guān)的專業(yè)知識再一次的鞏固。通過這一

42、次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我得到了很好的學(xué)習(xí)和鍛煉，實(shí)際的工作能力也得到了提高。使我在工作中考慮問題的時候能夠更加的深入，懂得了如何把理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐，同時又能從實(shí)踐中領(lǐng)會理論知識，懂得了實(shí)踐和理論的相結(jié)合，是一次難得的機(jī)會，使我在以后的工作和生活中，有了很大的幫助。 致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束、論文完成之際，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在顧群老師精心指導(dǎo)下，順利的完成了畢業(yè)論文。在此，向顧老師表示衷心的感謝。此期間她認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我受益匪淺。沒有她的指導(dǎo)，我就不能較好的完成課題設(shè)計(jì)的任務(wù)。并且要我們把大學(xué)這三年來所學(xué)到的知識融會貫通、熟練應(yīng)用，并要求我們能夠理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)我

43、們的綜合運(yùn)用能力以及解決實(shí)際問題的能力，相信這些對我們以后步入社會都有潛移默化的幫助。再次感謝我們的朱老師！在做論文的過程中多次輔導(dǎo)我們以正確的論文格式和教我們?nèi)绾伟盐照撐闹攸c(diǎn)。顧老師提出了許多寶貴意見，三年的大學(xué)生活，也將隨著本次論文的完成，畫上一個完美的句號。同時要感謝各位老師的細(xì)心評閱，感謝來此參加我畢業(yè)答辯的各位老師，感謝你們的指導(dǎo)教育，感謝你們在答辯時對我的論文給予的詳盡細(xì)致的審閱。在此也感謝同學(xué)的支持和幫助，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我們互相討論，互相借鑒，共同研究，最終使得畢業(yè)論文能出色完成。感謝科院三年來對我的培養(yǎng)，感謝我的老師、同學(xué)和朋友們在各方面給予我的關(guān)心和幫助。有了你們，我的學(xué)

44、習(xí)生活變得豐富多彩，和你們一起渡過的三年大學(xué)生活令我終生受益。再次向你們表達(dá)我最誠摯的謝意，謝謝大家！ 參考文獻(xiàn)1 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)-模擬部分 第五版.北京：高等教育出版社.20062 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字部分 第五版.北京：高等教育出版社.2006 3 潘永雄 沙河.電子線路cad教程 第三版.陜西：西安電子科技大學(xué)出版社.2007 4 孫涵芳 徐愛卿.mcs-51系列單片機(jī)(修訂版)北京：北京航空航天大學(xué)出版社.2007 5 柯南電路設(shè)計(jì)protel 之schematic北京：中國鐵道出版社，2000 6 路勇電子電路實(shí)驗(yàn)及仿真北京:清華大學(xué)出版社，2004元器件清單元器件型號數(shù)

45、量電阻5.1164.732207電容10uf1電容30p2led數(shù)碼顯示器dpy 7-seg dp2晶振12mhz1開關(guān)sw-pb16導(dǎo)線若干蜂鳴器1三極管90121芯片at89c511集成電路cd4021bcn2employment tribunals sort out disagreements between employers and employees.you may need to make a claim to an employment tribunal if:· you don't agree with the disciplinary action you

46、r employer has taken against you· your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly.for more information about dismissal and unfair dismissal, see dismissal.you can make a claim to an employment tribunal, even if you haven't appealed against the

47、disciplinary action your employer has taken against you. however, if you win your case, the tribunal may reduce any compensation awarded to you as a result of your failure to appeal.remember that in most cases you must make an application to an employment tribunal within three months of the date whe

48、n the event you are complaining about happened. if your application is received after this time limit, the tribunal will not usually accept it.if you are worried about how the time limits apply to you, take advice from one of the organisations listed under further help.employment tribunals are

49、less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation.most people find making a claim to an employment tribunal challenging. if you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight

50、away from one of the organisations listed under further help.if you are being represented by a solicitor at the tribunal, they may ask you to sign an agreement where you pay their fee out of your compensation if you win the case. this is known as a damages-based agreement. in england and w

51、ales, your solicitor can't charge you more than 35% of your compensation  if you win the case.if you are thinking about signing up for  a damages-based agreement, you should make sure you're clear about the terms of the agreement. it might be best to get advice from an experienced

52、adviser, for example, at a citizens advice bureau.  to find your nearest cab, including those that give advice by e-mail, click on nearest cab.for more information about making a claim to an employment tribunal, see employment tribunals.the (lack of) air up there watch mcayman islands

53、-based webb, the head of fifa's anti-racism taskforce, is in london for the football association's 150th anniversary celebrations and will attend city's premier league match at chelsea on sunday."i am going to be at the match tomorrow and i have asked to meet yaya toure," he to

54、ld bbc sport."for me it's about how he felt and i would like to speak to him first to find out what his experience was."uefa has opened disciplinary proceedings against cska for the "racist behaviour of their fans" during city's 2-1 win.michel platini, pres

55、ident of european football's governing body, has also ordered an immediate investigation into the referee's actions.cska said they were "surprised and disappointed" by toure's complaint. in a statement the russian side added: "we found no racist insults from fans of cska.&

56、quot;age has reached the end of the beginning of a word. may be guilty in his seems to passing a lot of different life became the appearance of the same day; may be back in the past, to oneself the paranoid weird belief disillusionment, these days, my mind has been very messy, in my mind constantly. always feel o