基于单片机的报警器设计

单片机课程设计题目报警器设计姓名：XXX所在学院：XXX所学专业：电气工程及其自动化班级：12电气工程04班学号：XXX指导教师：XXX完成时间：XXX课程设计任务书一、基本情况学时：2周学分：2学分适应班级：12电气工程二、课程设计的意义、性质、目标、要求1．意义课程设计是单片机课程教学的最后一个环节，是对学生进行全面的系统的训练。进行课程设计可以让学生把学过的比较零碎的知识系统化，真正的能够把学过的知识落到实处，能够开发简单的系统，也进一步激发了学生再深一步学习的热情，因此课程设计是必不少的，是非常必要的。2．性质课程设计是提高学生单片机技术应用能力以及文字总结能力的综合训练环节，是配合单片机课程内容掌握、应用得的专门性实践类课程。3．目标通过典型实际问题的实际，训练学生的软硬件的综合设计、调试能力以及文字组织能力，建立系统设计概念，加强工程应用思维方式的训练，同时对教学内容做一定的扩充。4．要求（1）课程设计的基本要求单片机课程设计的主要内容包括：理论设计与撰写设计报告等。其中理论设计又包括选择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节，通过进一步完善程序设计，使之达到课题所要求的指标。课程设计的最后要求是写出设计总结报告，把设计内容进行全面的总结，若有实践条件，把实践内容上升到理论高度。（2）课程设计的教学要求单片机课程设计的教学采用相对集中的方式进行，以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化，严格考勤制度，在实训期间（两周）累计旷课达到6节以上，或者迟到、早退累计达到8次以上的学生，该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料，必须在指定的时间内方可外出。课程设计的任务相对分散，每3—5名学生组成一个小组，完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作，同一小组的成员之间可以相互探讨、协商，可以互相借鉴或参考别人的设计方法和经验。但每个学生必须单独完成设计任务，要有完整的设计资料，独立撰写设计报告，设计报告雷同率超过50%的课程设计考核按不及格处理。三、课程设计题目及设计过程在此设计中，我们采用型号为AT89C51的单片机，通过报警电路与复位电路连接单片机，最后通过电源控制电路实现报警功能。AT89C51提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I／O口线，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。1）报警功能在该报警器中，当第一次触发时发出报警信号，延时6s后报警信号停止，10s内触发可再次报警。2）复位功能当第一次发出报警信号完成，信号停止后，10s内没有第二次触发则会自动复位，10s内触发发生持续报警后，只可由复位键进行复位功能。四、设计报告设计完成后，必须撰写课程设计报告。设计报告必须独立完成，格式符合要求，文字（不含图形、程序）不少于3000字，图形绘制规范报告书用A4纸书写，装订成册。设计报告的格式如下：1、封面2、内容提要（摘要）3、目录4、正文(1)所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能；(2)硬件电路设计及描述；1）确定元器件的型号及参数。2）画出完整的原理图。3）列出元器件清单。(3)软件设计流程及描述；5、心得体会（总结）6、参考文献7、附录（源程序代码）8、有关图纸五、进度安排单片机课程设计共安排2周，合计80学时，具体分配如下：实习动员及准备工作：2学时总体方案设计：10学时硬件设计：16学时软件设计：20学时撰写设计报告：12学时六、考核方法单片机课程设计的考核方式为考查，考核结果为优秀、良好、中等、及格和不及格五等，分数在90-100之间为优秀，80-89分之间为良好，70-79分之间为中等，60-69分之间为及格，60分以下为不及格。考核分三个方面进行：平时表现20%；设计过程25%；设计报告40%；设计答辩15%。有下列情形之一者，课程设计考核按不及格处理：1、设计期间累计迟到、早退达8次；2、设计期间累计旷课达6节；3、设计报告雷同率超过50%或无设计报告；4、不能完成设计任务，达不到设计要求。摘要基于社会安全保障的需要，简易报警器的使用愈加广泛，目前，报警器主要利用现有的电话网络或则无线手机GSM.GPS网络，通过无线或则有线的方式，连通主人电话，或则手机，实现远程防盗功能的电子产品。红外探测器。门磁，烟雾探测器，红外栅栏等。在对单片机技术进行一个学期的研究学习后，我们选择以简易报警器作为课题进行设计。通过本次设计，我们要进一步熟悉和掌握单片机的结构和工作原理，掌握单片机的内部功能模块的应用及汇编程序的编写，内部功能模块如定时器/计数器、中断、片内外存储器、I/O口、串行口通讯等，掌握以单片机为核心的电路设计的基本方法和技术，了解有关电路参数的计算方法。在本次设计中，我们采用了AT89C51型号单片机作为基本组成结构，给MCS-51单片机外加复位电路实现复位功能，通过外部电容实现上电复位，并设计内部时钟功能的时钟电路进行计时操作，用了两个三极管对电路进行放大驱动蜂鸣器为报警电路。通过合理设计及连接各电路，并合理运用isis系统模拟，得到一个有效的报警器。目录1绪论..........................................................-1-1.1课题背景................................................-1-1.2单片机简介..............................................-1-1.2.1单片机的分类.......................................-1-1.2.2单片机的发展状况...................................-2-1.2.3应用前景...........................................-2-2系统方案设计..................................................-3-2.1设计思路................................................-3-2.2设计要求................................................-3-3系统硬件设计..................................................-4-3.1各部分电路设计..........................................-4-3.1.1单片机的选择.......................................-4-3.1.2复位电路设计.......................................-5-3.1.3时钟电路设计.......................................-6-3.1.4报警电路设计.......................................-6-3.2总电路电路设计..........................................-7-4系统软件设计..................................................-9-4.1系统主程序设计..........................................-9-4.1.1系统主程序流程图...................................-9-4.1.2中断程序流程图.....................................-9-总结..........................................................-11-参考文献.......................................................-12-附录..........................................................-13-1参考程序.................................................-13-11绪论1.1课题背景单片机自1976年由Intel公司推出MCS-48开始，迄今已有二十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，单片机的应用领域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、PC机外围以及网络通讯等广大领域。单片机有两种结构：一种是在通用微型计算机中广泛采用的，程序存储器和数据存储器共用一个存储器空间的结构，称为“冯·诺依曼”结构。另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分别寻址的结构，称为“哈佛”结构，目前的单片机采用此种结构较多。本文讨论的单片机多功能时钟系统的核心是目前应用极为广泛的51系列单片机，配置了外围结构，构成了一个可编程的及时定时系统，具有体积小，可靠性能高，功能多等特点，不仅能满足所需要求而且还有很多功能可供扩展，有着广泛的应用领域。1.2单片机简介在单片机技术日趋成熟的今天，其灵活的硬件电路的设计和软件的设计，让单片机得到了广泛的应用，几乎是从小的电子产品，到大的工业控制，单片机都起到了举足轻重的作用。单片机小的系统结构几乎是所有具有可编程硬件的一个缩影，可谓是“麻雀虽小，肝胆俱全”，单片机的学习和研究是对微机系统学习和研究的简捷途径。1.2.1单片机的分类从市场上看到的AVR系列和PIC系列单片机是怎么回事？以便让大家对单片机的发展有一个较全面的认识。在没有学习单片机之前，这是一个令很多初学者非常困惑的问题，这么多的单片机我该先学哪一种呢？AVR系列单片机也是ATMEL公司生产的一种8位单片机，它采用的是一种叫RISC（精简指令集单片机）的结构，所以它的技术和51系列有所不同，开发设备也和51系列是不通用的，它的一条指令的运行速度可以达到纳秒级（即每秒1000000000次），是8位单片机中的高端产品。由于它的出色性能，目前应用范围越来越广，大有取代51系列的趋势，所以学完了51系列的，看来必须学会AVR的才行，可叹知识爆炸，人生苦短。说完了AVR的，再来说说另一种--PIC系列单片机，它是美国MICROCHIP公司，唉，又是老美，叫微芯公司的生产的另一种8位单片机，它采用的也是RISC的指令集，它的指令系统和开发工具与51系列更是不同，但由于它的低价格和出色性能，目前国内使用的人越来越多，国内也有很多的公司在推广它，不过它的影响力远没有51系列的大，所以作为初学者，51系列当然(不，绝对)是首选。2以上几种只是比较多见的系列，其实世界上还有许多的公司生产各种各样的单片机，比如：MOTOROLA的MC68H系列（老牌的单片机），TI的MSP430C系列（极低功耗的单片机），还有日本的TOSHIBA，日立的HITACH，德国的西门子SIEMENS等等，它们都有各自的结构体系，并不与51系列兼容。1.2.2单片机的发展状况计算机系统的发展已明显地朝三个方向发展，这三个方向就是：巨型化，单片化，网络化。单片机用以解决复杂系统计算和高速数据处理的仍然是巨型机在起作用，故而，巨型机在目前在朝高速及处理能力的方