单片机报警器设计

河南城建学院

电子技术课程设计

课程名称报警器的设计

专业电气工程及其自动化

学号 091410359 姓名刘志伟

指导教师赵红梅、徐安峰、米启超

电气与电子工程系

2012年6月

一. 设计目的

熟悉并掌握单片机原理及基本应用，掌握单片机基本外设的使用方法，掌握汇编语言编程方法，熟悉PROTEUS、伟福、Q软件的使用，综合运用所学的知识及电子焊接技术的基础知识连接硬件实现设计功能。

二．设计要求

报警器系统设计要求：

（1）设计一个报警器，当第一次触发时发出报警信号。

（2）延时6秒后报警停止。

（3）十秒内若没有第二次触发则复位，十秒内第二次触发则持续报警。

（4）只可由复位键复位。

三．总体设计

1.89C52的介绍

A T89C52是美国A TMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8单片机，片内含8kbytes的随机存储数据存储器，期间采用A TMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准的MCS-51指令系统即8052产品引脚相兼容，片内置通用的8位CPU和FLASH存储单元，功能更为强大。

A T89C52提供以下标准功能：8k字节FLASH闪存寄存器，256字节内部RAM，32个I/O口线，3个16位定时计数器，一个6向量

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，A T89C52可降至OHZ的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节点工作模式，空闲方式停止CPU工作，但允许RAM，定时器、计数器，串行口及计数器继续工作。掉电方式保存片内RAM中的内容，但振荡电路停止工作阻止其它部件的工作直到下一个部件复位。

2.设计思路

应用A T89C52单片机来设计报警器的硬件电路，利用汇编语言进行程序设计。主程序被设计为一个查询指令，用来查询内部RAM 的位地址为20H的状态，当没有触发信号时，20H为0，当有触发信号时变为1，带动有源蜂鸣器发出第一次的报警信号，并使20H复位为0，通过程序的控制该信号

持续时间为6秒钟，从发出第一次的报警信号（即20H复位为0）后的10秒钟内主程序又开始查询20H的状态若在这十秒钟内再次查询到触发信号则在十秒钟后再次置位20H为1，在这种情况下蜂鸣器将一直响下去，持续报警，直到人为地按下复位信号后不再响；否则蜂鸣器响六秒钟后将不会再响。

3.由设计思路可知报警器系统包括有触发电路、复位电路、扬声器发声电路四部分组成。

3.系统结构

四.各部分电路设计

1.复位电路

MCS-52单片机的复位是由外部的复位电路来实现的。复位引脚RT通过一个斯密特触发器与复位电路相连，斯密特触发器用来抑制噪声，在每个机器周期的S5P2，斯密特触发器的输出电平由复位电路采样一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。

上电复位：上电复位电路是一种简单的复位电路，只要RST复位引脚接一个电容到VCC，接一个电阻到地就可以了。上电复位是指在给系统上电时，复位电路通过电容加到RST复位引脚一个短暂的高电平信号，这个复位信号随着VCC对电容的充电过程而回落，所以RST引脚复位的高电平维持时间取决于电容的充电时间。为了保证系统安全可靠的复位，RST引脚的高电平信号必须维持足够长的时间。

上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。只要VCC的上升时间不超过1ms，就可以率先上点自动复位。本设计中用按钮控制复位。

电路图如下

2.时钟电路

时钟是单片机的心脏，单片机各功能部件的运行都是时钟频率为基准，有条不紊的一拍一拍地工作。因此，时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机的稳定性。常用的时钟电路有两种方式：一种是内部时钟方式，另一种为外部时钟方式。本文用的是内部十种方式。电路图如下：

MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该高增益反相放大器的输入端为芯片引脚XTAL1，输入端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，就构成一个稳定的自激振荡器。

3.报警电路

报警电路是整个电路成功的体现。报警电路用了两个三极管(一个PNP型一个NPN型)对电路进行放大驱动蜂鸣器。

五、整体电路图

1.主程序流程图

2.中断程序流程图

3.C程序设计

#include

sbit key=P3^2;

sbit fm=P3^7;

unsigned int num=0;

unsigned int ut=0;

void delay10ms(void) //误差0us {

unsigned char a,b,c;

for(c=1;c>0;c--)

for(b=38;b>0;b--)

for(a=130;a>0;a--); }

void delay6s(void) //误差0us {

unsigned char a,b,c;

for(c=71;c>0;c--)

for(b=168;b>0;b--)

for(a=250;a>0;a--); }

void main()

{

loop:

EA=0;

ET0=0;

TR0=0;

TMOD=0x00;

num=0;

ut=0;

key=1;

fm=1;

while(1)

{

if(key==0)

{delay10ms();

if(key==0)

{

fm=0;

delay6s();

fm=1;

TMOD=0x01;

TH0=(65536-1000)/256;

TL0=(65536-1000)%256;

EA=1;

ET0=1;

TR0=1;

while(1)

{

if(num<=10000)

{

if(key==0)

{delay10ms();

if(key==0)

{fm=0;

ut++;

}

}

}

else if(ut==0)goto loop;

}

}

}

}

}

void T0_time()interrupt 1

{

TH0=(65536-1000)/256;

TL0=(65536-1000)%256;

num++;

}

4机器代码

:08090D0002080000020A0000CC

:0C08F3007F017E267D82DDFEDEFADFF64E :0108FF0022D6

:0C0900007F477EA87DFADDFEDEFADFF600

:01090C0022C8

:10088C00E4F508F509F50AF50BD2B2D2B720B2FDA2 :10089C001208F320B2F7C2B7120900D2B77589015A

:1008AC00758CFC758A18D2AFD2A9D28CD3E5099479 :1008BC0010E5089427501520B2F21208F320B2EC80

:1008CC00C2B7050BE50B70E4050A80E0E50B450AA1 :0408DC0070DA80ACA2

:03000B000208E008

:1008E000C0E0758CFC758A180509E50970020508D9

:0308F000D0E03223

:03000000020800F3

:0C080000787FE4F6D8FD75810B020847F4

:10080C0002088CE493A3F8E493A34003F68001F26E

:10081C0008DFF48029E493A3F85407240CC8C333ED

:10082C00C4540F4420C8834004F456800146F6DFBC

:10083C00E4800B010204081020408090090DE47E36

:10084C00019360BCA3FF543F30E509541FFEE493B1

:10085C00A360010ECF54C025E060A840B8E493A378

:10086C00FAE493A3F8E493A3C8C582C8CAC583CAA3 :10087C00F0A3C8C582C8CAC583CADFE9DEE780BE5B :010*******E1

:00000001FF

5.总体电路图

五、仿真效果图

所接电压处原为蜂鸣器，不响时电压很小，响时电压接近5V

六、设计总结

在大三上学期的19周，我们进行了为期一周的单片机课程设计，我看到那么多的课题，经过慎重考虑我选择了报警器的设计这个课题，然后开始了我的设计，在这一过程中感触颇多。 1. 设计过程中遇到的问题及解决方法

（1）结合所学知识，在进行简单的定时操作时，可以通过定时器控制也可以用DIMP这条简单的指令，结合晶振的频率赋予一个计算后的初值解决，这种思路来源于曾经做过的一次单片机实验，最后选择了用DJMP指令这个简单的方法。

（2）编好程序后，进入程序调试阶段，再次过程中有时会出现程序没错，但是没法正常运行的情况，最后经过详细的查找，发现是因为有些指令书写的不规范导致的，例如有些标点或者是输入法等等；

2.设计体会

这是第一次做单片机的课程设计，再次过程中不可避免的遇到许多问题，再设计过程中发现了自己的不足之处，如对硬件电路的工作原理理解的不够深刻，有些程序掌握的还不够牢固；软件方面，WA VE软件仿真不熟练Proteus操作不熟练……不过最终还是把这次课程设计设计完成了，实现了设计的要求。同时，在这一过程中我学到了很多东西，锻炼了我的设计思想，发挥主观能动性，去独立解决实际问题，锻炼了综合能力、动手能力、文献资料的查阅能力，有进一步加深了对于书本知识的理解，有切身的感受。在此我还要向给过我帮助的老师和同学表示衷心的感谢！

3.对设计的建议

希望下一次做课程设计时能够有更多的时间，在购买电子器件方面能给以指导，另外在烧写程序和焊接方面也给与一定的指导。

参考文献

【1】单片机课程设计指导北京航空航天出版社2007.7

【2】单片机原理及应用河南科技出版社2006.5

【3】单片机原理、应用与PROTEUS仿真电子工业出版社2009.7

【4】单片机原理及应用技术中国矿业大学出版社2003.1