微机原理与接口技术课程设计报告

课程设计任务书

学生姓名：专业班级：电子信息工程2班

工作单位：指导教师：

目:电子报警器设计题一、设计条件：运用所学的微机原理和接口技术知识；． 1 微机原理和

接口技术实验室的实验箱设备。2．

二、主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具要求）

设想制作一个防盗器件。具体要求：程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯不停光闪，光闪周期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。警报信息出现后LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和8253

芯片熟悉了解和掌握。设计中主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能，故在程序设计中只要设计触动键盘中的数字键即8个LED不停光闪，同时内扬声器发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。在设计发声报警时利用了8253可编程定时记数器。在设计发光报警时利用了8255芯片。在程序设计中利用INT 10H实现在屏幕上显示相关的警报信息。

三、时间安排：

序号阶段内容所需时间（天）

1

1 设计思路、原理电路设计3

2 ,编程调试1 3

撰写课程设计报告5

计合指导教师签名：年月

日

基于微机原理电子警报器的设计

摘要

在当今高速发展的中，人们对自身所处的环境越来越关心，居家安全已成为当今小康之家优先考虑的。当您上班家中无人，或者仅有老人孩子在家，或者您晚上在家熟睡，您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。众多住宅小区的安防防犯主要倚靠安装防盗窗、防盗门以及人工防犯。这样不仅有碍美观，不符合防火的要求、而且不能有效地防止坏人的侵入。随着生活水平的不断提高，人们的安全防范意识也在不断的增强，各种智能防盗报警器应运而生，并不断地向各个领域深入，报警器是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、电话提醒等形式来警示或提醒我们应当采取某种行动的电子产品。随着科技的进步，家居安防中的机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，如防盗报警器、防火报警器、煤气天然气泄露报警器等。并且电子报警器在安全智能家居监控报警系统起越来越重要的作用。如家庭、公共地点、企事业单位，公司等。本课程设计是基于微机原理与接口技术的简单应用。运用所学的微机原理和接口技术知识完成电子警报器的设计。

1

目录

前言 (3)

一、设计要求与设计方案 (6)

1.1电子警报器设计方案的论证与比较 (6)

1.2电子警报器的功能与要求 (6)

1.3电子警报器设方案的确定 (6)

二、硬件设计 (7)

2.1 电子警报器的硬件框图 (7)

2.2 输入、输出显示电路设计 (8)

2.3 系统总电路图 (8)

三、软件设计 (9)

3.1 主程序流程图 (9)

3.2 电子警报器主程序设计 (9)

四、系统的安装与调试 (13)

4.1 硬件调试 (13)

4.2 软件调试 (13)

4.3 调试过程 (13)

五、设计体会与小结 (14)

5.1 总结设计体会与心得 (14)

附录 (15)

2

前言

电子警报器的具体要求是程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒,同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按任意键退出后声不响光不闪。

8255是可编程I／O口扩展芯片。对8255输入不同的指令可改变I／O口的工作方式。8255与单片机系统连接方式简单，工作方式由程序设定，图2为8255的引脚图。

8255内部有4个寄存器：分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7～PA0、P B7～PB0、PC7～PC0上输入或输出的数据。而控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。通过CS、A0、A1、RD和WR 对4个寄存器进行操作。

1）CS为低电平时选通8255；2）A1、A0为地址选通；3）RD和WR为读、写信号：RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR为低时为写方式。4）D0～D7为数据口。

向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。这里只

介绍应用最多的方式0。方式0下8255的PA、PB及PC口上半部分（PC7～PC4）和下半部分（PC3～PC0）中任何一个端口都可以设定为输入或输出，PC口还可以进行位操作。控制寄存器各位的含义如图3所示。SLPC－24中8255工作在方式0。PA、PB为输入口、PC为输出口，对控制寄存器写入的数据为10010010B，即92H。

8255引脚功能

RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。

CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯。

RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。

WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写8255。

D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。

PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入锁存器。

PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓冲器。

PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为3

控制信号输出或状态信号输入端口。

8253:

8253具有3个独立的16位计数器,6种不同的工作方式。

1．方式0——计数到终点输出变为高电平

当将某计数器设置成方式0后，其输出OUT变低电平，装入初值后，仍保持低电平。门控为高电平开始计数。每来一个计数脉冲CLK，计数器的值减1，当计数到达终点即计数器的值变成0时，OUT变为高电平。在计数期间可用门控信号暂停计数(即门控为低电平时，计数暂停)。

2.方式1——可编程单稳

所谓单稳，是指这样的电路，它有两种状态，但只能稳定在一种状态。在一定的外界作用下，它能从这一种状态进入到另一种状态，但经过一定时间后，又自动恢复到原来的状态。

这个时间参数一般是由外加电阻、电容的值决定的。8253的方式1就是模拟单稳电路，其处于非稳定状态的时间可通过程序进行设置。

3.方式2——分频脉冲发生器(分频器)

方式2用来对输入脉冲(即计数脉冲CLK)N分频(N为预置的初值)，在输出信号周期中低电平的时间为一个CLK周期。

设置此方式后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数，减到1时OUT 变低电平。经过一个CLK周期，OUT恢复高电平，且计数器又自动装入初值，重新开始计数。如此循环下去。如图6．23所示是工作在方式2的示意图。在上述过程中GATE应一直保持高电平。

若GATE变低电平将禁止计数，并使输出为高电平。在GATE再次变高电平时，计数器将重新装入预置的初值，并开始计数。

4．方式3——方波发生器

方式3类似于方式2，输出是周期性的。不同的是方式3输出方波。如果预置的初值N为偶数，则输出周期中高电平和低电平的宽度相等；如果N为奇数，则输出周期中高电平比低电平多一个CLK周期的时间，当N相当大时，也可认为是方波。当然，一般采用方式3时，置初值为偶数。

设置成方式3后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数。如初值为偶数，

每个CLK使计数器减2，计到终点改变电平。如初值为奇数，则输出为高电平时第一个CLK使计数器减1，随后每个CLK使计数器减2；输出为低电平时第一个CLK使计数器减3，随后每个CLK使计数器减2。每当计数到终点都会改变电平，初值又被重新装入，并开始计数。如此循环下去。

5．方式4——软件触发选通

设置成方式4后，OUT变高电平，写入计数值后自动开始计数(所以称之为软

件触发)，计数到终点输出一个CLK周期的低电平脉冲。GATE变低可暂停计数，用GATE的上升沿可重新赋初值，并开始计数。

6．方式5——硬件触发选通

设置成该方式后，OUT变高电平，写入计数值后需等待GATE上升沿的到来才

开始计数(所以称之为硬件触发)。计数到终点也输出一个CLK周期的低电平脉冲。计数过程中不受GATE电平的影响。此后，用GATE的上升沿可重新赋初值，并开始计数。

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计数寄存器用来寄存计数初值,计数工作单元为16位减1计数器,它的初值便是计数寄存器内容,计数单元对CLK脉冲计数,每出现一个CLK脉冲,计数器减1,当减为零时,通过OUT输出指示信号表明计数单元已为零。当作为定时器工作时,

每当计数单元为零时,计数寄存器内容会自动重新装入计数单元,而且CLK输入是均匀的脉冲序列,于是OUT输出频率是降低了的(相对于CLK信号频率)脉冲序列。

当作为计数器工作时,表明只关心在CLK端出现(代表事件)的脉冲个数,当CLK端出现了规定个数的脉冲时,OUT输出一个脉冲信号。

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一、设计要求与设计方案

1.1电子警报器设计方案的论证与比较

方案1：按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒,同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按CTRL＋C推出后声不响光不闪。程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯不停光闪，光闪周：2方案期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。警报信息出现后LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。

方案1较方案2复杂，警报器的功能也较为完善，但实行起来有一定的难度，程序编写比较困难，而方案2的功能较为简单，实行起来比较容易。

1.2电子警报器的功能与要求

功能：程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息（yxyqr DANGER go away）。程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒,同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按任意键退出后声铃响光不闪。

要求：根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和