多路报警器课程设计

多路报警器课程设计 计算机控制技术 基于单片机实现的多路 控制智能报警器

学号：/////////// 姓名：///////// 日期：/////////计算机控制技术 目录 第1章 绪论 ............................................ 1 1.1 选题的背景与意义 ............................... 1 1.2 设计的主要内容 ................................. 1 第2章 系统的总体设计 ................................... 2 2.1 设计方案比较与确定 ............................ 2 2.2 系统的总体设计 ................................ 3 2.2.1 系统的总体结构 ........................ 3 2.2.2 系统设计原理图 ........................ 4 第 3章 硬件设计 ........................................ 5 3.1 硬件选型 ...................................... 5 3.1.1硬件设计基础 ............................ 5 3.1.2 外围电路选择 .......................... 6 3.1.3 传感器件选择 .......................... 6 3.1.4 显示电路部分 .......................... 7 3.1.5 报警电路部分 .......................... 7 3.2 硬件电路设计 .................................. 7 3.2.1 外围电路的设计 ........................ 7 3.2.2 传感器电路 ............................. 9 3.2.3 报警电路设计 ......................... 10 3.2.4 显示电路设计 ......................... 10 第4章 软件设计 ....................................... 11 计算机控制技术 4.1 系统流程图 ................................... 11 4.2 系统的软件设计 ............................... 12 4.2.1 系统初始化模块 ....................... 12 4.2.2 系统显示模块 ......................... 13 4.2.3 系统延时模块 ......................... 13 结论 .............................................. 15 参考文献 .......................................... 16 附录： ............................................ 17 计算机控制技术

1 第1章 绪论 1.1 选题的背景与意义 随着微电子技术和网络技术的飞速发展。人们对居住环境的安全、方便、舒适提出了越来越高的要求，因此智能化住宅就随之出现了，也随着改革开放的深入和市场经济的迅速发展、提高，城市外来流动人口大量增加，带来许多不安定因素，刑事案件特别是入室盗窃，抢劫居高不下，因此家庭只能安全防范系统是智能化小区和新农村建设中不可缺少的一项，而以往的做法是安装防盗门、防盗网，但是普遍存在有碍美观，不符合防火要求，而且不能有效的防止犯罪分子对住宅的入侵，故利用高科技的电子防盗系统也就应运而生。 安防就是安全防范，是指防盗，放入侵、防火、防煤气泄漏等。目前家庭住宅的主要防范措施是利用防盗门，商店的防盗措施主要是监控器和出门口的红外报警器。随着人们认识的深入，利用智能防盗，防火，防煤气将成为人们的首要选择，智能安防也是安防行业的发展趋势。 所谓的智能安防，即是通过相关系统的将安防进行信息化、生动化，而且能把事件控制在发生之前，有效的防止相关危险事件的发生，智能安防一般包括系统控制模块、报警模块、传感器模块、显示模块等。 本系统采用的AT单片机系列作为系统的核心控制部分，是一个利用红外传感器作为信号输入控制部分的多路智能报警器。当有不明物体经过某一个发射器与接收器中间时，会有控制信号输入单片机，进而输出刺耳的报警声音引起相关人员的注意，同时利用显示器来显示不明物体的地理位置，这样很大程度上减少了搜索时间，从而提高了实效性，达到了信号接收灵敏度，显示反应快，报警声音响亮的效果。

1.2 设计的主要内容 本设计的硬件部分由四大模块电路组成：传感器模块电路、单片机控制模块电路、显示模块电路、报警模块电路。控制模块外围，有为该系统设计的复位模块电路和振荡电路，使系统更稳定，更实用。控制模块主要利用了AT89S52单片机作为整个报警器的控制系统，传感器部分通过感应通过的物体，形成电平信号输出，并经过单片机处理，实现传感器信号的判断、延时、显示、报警等功能。该系统用于集中检测报警，能对受控制的多个点进行实时检测、当检测到一个或者多个有报警信号时，能用声音和数码显示报警地点，实现了智能报警控制。 本系统软件部分采用了汇编语言程序，使其数据流程可以清晰的在程序中，增强了程序的可读性，便于改进和扩充，从而为系统的使用提供了更方便的软件支持。 测试表明，各模块电路能正常运行，信号接收灵敏度度高，报警声音响亮，较好的实现了单片机多路控制智能报警功能。 计算机控制技术 2 第2章 系统的总体设计

2.1 设计方案比较与确定 （1）方案一：可编程逻辑电路控制实现 采用数字逻辑芯片，本方案具有延时电路、显示电路、报警模块等多个功能模块。各个状态保持或者转移的条件依赖于键盘控制信号。系统结构图如图2-1所示。

图2-1 可编程逻辑电路结构图 本方案由于键盘控制信号繁多，系统的逻辑状态以及相互转移更是复杂，用纯粹的数字电路或者小规模可编程逻辑电路实现该系统有一定的困难、需要用大规模的可编程逻辑电路，而且一些模块电路的成本较高，这样整个系统的成本就会更高，因此本设计并未采用这种设计方案。 （2）方案二：单片机控制实现 本方案采用单片机作为整个控制系统的核心。鉴于市场上的51系列8位单片机的售价比较低廉。因此本设计采用了AT89S52单片机系统。系统结构如图2-2所示.

键盘控制 可编程逻辑电路 显示模块

延时电路

报警模块 计算机控制技术

3 图2-2 单片机控制原理图 AT89S52 主要负责系统的控制与协调工作。具体设计方案如下：首先，主要从外部获取控制信号，其次，在单片机中进行数据处理及其控制，数字处理完毕以后单片机便将控制信号输出到报警电路进行报警，将显示数据输出到显示电路进行显示，这样的设计使安装与调试工作可以并行进行，极大的缩短了总体设计和制造的时间，为发挥部分的制作以及其他功能的扩展提供了充足的内部空间和更多的外部接口。 （3）设计方案的确定 经过方案一与方案二的对比，综合考虑制作、功能、实现、造价等因素。最终采用方案二：单片机控制电路，来完成多路智能报警器的设计

2.2 系统的总体设计

2.2.1 系统的总体结构 为实现设计要求的基本功能，本系统必须包含四个基本功能模块： （1） 单片机控制模块 （2） 传感器模块 （3） 报警模块 （4） 显示模块 其中单片机控制模块主要用于响应传感器信号和进行显示程序控制；单片机模块主要用于感应是否有物体通过，并形成电平信号输出；报警模块主要用于报警声响提示；显示模块主要用于显示报警地点。 为完善系统的功能同时能够达到系统的设计指标，本系统必须包含以下功能模块； （1） 复位电路：实现单片机的复位控制。 （2） 振荡电路：提供所需要的单片机时钟频率。 计算机控制技术 4 2.2.2 系统设计原理图 本系统基本原理结构图如图2-3所示：

图2-3 系统基本原理结构图

由以上系统基本原理框架图可以看出，本系统的外围电路相对比较简单，功能的实现主要从外部获取控制信号之后在单片机中进行数据处理，数据处理完毕之后单片机便将控制信号输出到报警电路进行报警，将显示数据输出到显示电路中进行显示。所以本系统的单片机数据处理方面的程序比较复杂一些，所有的感应信号和显示数据的处理和输入控制都是在单片机中进行处理，这就要求在设计程序的时候认真思考单片机存储空间的合理分配和管脚的分配问题。

传感器电路 复位电路

振荡电路

AT89S52 单片机 显示电路

报警电路 计算机控制技术

5 第 3章 硬件设计 3.1 硬件选型 3.1.1硬件设计基础 （1）AT89S52的特点与主要性能 与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程FLASH存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0HZ—33HZ、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三个16为定时器、八个中断源、全双工UART串行通道、低功空闲和掉电模式、点点后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。 （2） AT89SSS52单片机的功能与应用 AT89S52是一种低功耗，高性能CMOS 8位微控制器、具有8K在系统可编程FLASH存储器，具有以下标准功能：8K字节FLASH，256字节RAM，32位I/O口线。看门狗定时器，2个数据指针，3个16位定时器/计数器，一个向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。图3-1为AT89S52管脚图：