【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軟件仿真 ： 支持當(dāng)前的主流單片機(jī)，如 51系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列、 68000 系列等。 1）提供軟件調(diào) 試功能 2）提供豐富的外圍接口器件及其仿真 RAM， ROM，鍵盤，馬達(dá)， LED， LCD， AD/DA，部分 SPI 器件，部分 IIC器件。這樣很接近實(shí)際。在訓(xùn)練學(xué)生時(shí)，可以選擇不同的方案，這樣更利于培養(yǎng)學(xué)生。 3） 提供豐富的虛擬儀器 利用虛擬儀器在仿真過程中可以測(cè)量外圍電路的特性，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際硬件的調(diào)試能力。 電路功能仿真 ： 合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 在 PROTUES 繪制好原理圖后，調(diào)入已編譯好的目標(biāo)代碼文件： *.HEX，可以在 PROTUES 的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)和過程。 通過以上介紹讓我深入了解了該軟件的使用，本 次課設(shè)的仿真原理圖參見附錄。 keil 軟件簡(jiǎn)介： 一 . 系統(tǒng)概述 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過匯編語(yǔ)言后再使用 C 來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51 軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows 界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句 生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 二 . Keil C51 單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中 uVision與 Ishell分別是 C51 for Windows和 for Dos 的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 A51 編譯器編譯生成目標(biāo)文件 (.OBJ)。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng) 建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。 ABS 文件由 OH51 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的 Hex 文件，以供調(diào)試器dScope51 或 tScope51 使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 使用獨(dú)立的 Keil 仿真器時(shí)，注意事項(xiàng) ： * 仿真器標(biāo)配 的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 * 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。 合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） * 仿真芯片的 31腳（ /EA）已接至高電平， 所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi) ROM，不能使用片外 ROM；但仿真器外引插針中的 31腳并不與仿真芯片的 31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部 ROM（其 CPU 的 /EA 引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用 。 三． 應(yīng)用 Keil 進(jìn)行軟件仿真開發(fā)的主要步驟 編寫源程序并保存 — 建立工程并添加源文件 — 設(shè)置工程 — 編譯 /匯編、連接，產(chǎn)生目標(biāo)文件 — 程序調(diào)試。 Keil 使用 “ 工程 ” （ Project）的概念，對(duì)工程（而不能對(duì)單一的源程序）進(jìn)行編譯 /匯編、連接等操作。工程的建立、設(shè)置、編譯 /匯編及連接產(chǎn)生目標(biāo)文件的方法非常易于掌握。首先選擇菜單FileNew? ，在源程序編輯器中輸入?yún)R編語(yǔ)言或 C 語(yǔ)言源程序（或選擇FileOpen? ，直接打開已用其它編輯器編輯好的源程序文檔）并保存，注意保存時(shí)必須在文件名后加上擴(kuò)展名 .asm（ .a51）或 .c；然后選擇菜單ProjectNew Project? ，建立新工程并保存（保存時(shí)無需加擴(kuò)展名，也可加上擴(kuò)展名 .uv2）；工程保存后會(huì)立即彈出一個(gè)設(shè)備選擇對(duì)話框，選擇 CPU 后點(diǎn)確定返回主界面。這時(shí)工程管理窗口的文件頁(yè)（ Files）會(huì)出現(xiàn) “Target1” ，將其前面 +號(hào)展開，接著選擇 Source Group1，右 擊鼠標(biāo)彈出快捷菜單，選擇“Add File to Group ‘Source Group1’” ，出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，要求尋找并加入源文件（在加入一個(gè)源文件后，該對(duì)話框不會(huì)消失，而是等待繼續(xù)加入其它文件）。加入文件后點(diǎn) close 返回主界面，展開 “Source Group1” 前面 +號(hào)，就會(huì)看到所加入的文件，雙擊文件名，即可打開該源程序文件。緊接 著 對(duì)工程進(jìn)行設(shè)置，選擇工程管理窗口的 Target1，再選擇 ProjectOption for Target‘Target1’ （或點(diǎn)右鍵彈出快捷菜單再選擇該選項(xiàng)），打開工程屬 性設(shè)置對(duì)話框，共有 8 個(gè)選項(xiàng)卡，主要設(shè)置工作包括在 Target 選項(xiàng)卡中設(shè)置晶振頻率、在 Debug 選項(xiàng)卡中設(shè)置實(shí)驗(yàn)仿真板等，如要寫片，還必須在 Output選項(xiàng)卡中選中 “Creat Hex Fi” ；其它選項(xiàng)卡內(nèi)容一般可取默認(rèn)值。工程設(shè)置后按 F7 鍵（或點(diǎn)擊編譯工具欄上相應(yīng)圖標(biāo)）進(jìn)行編譯 /匯編、連接以及產(chǎn)生目標(biāo)文件。 成功編譯 /匯編、連接后，選擇菜單 DebugStart/Stop Debug Session（或按 Ctrl+F5 鍵）進(jìn)入程序調(diào)試狀態(tài) 。 合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知 系統(tǒng)主程 序工作流程圖如下 圖 10 所示 ； 系統(tǒng)初始化 聲光報(bào)警結(jié)束 檢測(cè)外部有 無信號(hào)輸入 聲光報(bào)警是否持續(xù) 10 秒 開始 啟動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警 是否還有檢測(cè)信號(hào)等待下次 報(bào)警 結(jié)束 Y N N Y Y N 合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 本程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到外部紅外模塊送出的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警，報(bào)警持續(xù) 10 秒后自動(dòng)停止報(bào)警，同時(shí)顯示報(bào)警次數(shù)以便人們查詢，然后程序開始循環(huán)工作，檢測(cè)是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。同時(shí)利用中段方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警持續(xù)時(shí)間未到 10 秒時(shí)，用手工按鍵停止聲光報(bào)警的作用。 中斷服務(wù)程序工作流程圖 ： 本主程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到外部熱釋 電 傳感器送來的脈沖信號(hào)后，表示有人闖入監(jiān)控區(qū)，從而經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警，報(bào)警持續(xù) 10 秒鐘后自動(dòng)停止報(bào)警 ,然后程序開始循環(huán)工作，檢測(cè)是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。同時(shí)，利用中斷方式可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警持續(xù)時(shí)間未到 10 秒時(shí)，用手工按鍵停止的聲光報(bào)警的作用。手工按鍵停止報(bào)警中斷服務(wù)程序工作流程圖 。 軟件 仿真 本設(shè)計(jì)通過利用 Proteus 仿真，將所編寫的程序用 Keil 軟件編譯， 所仿真原理圖見附錄 3。 中斷源發(fā)出中斷申請(qǐng) 關(guān)中斷、保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) INTO 端有輸入信號(hào)關(guān)閉報(bào)警 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)、開中斷 中斷返回 合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 本設(shè)計(jì)所要求達(dá)到的目標(biāo)是在接收到紅外傳感器帶來的低電平信號(hào)，可使圖中的綠燈由暗變亮，紅燈產(chǎn)生報(bào)警，可觀察到紅燈一閃一閃的。當(dāng)報(bào)警結(jié)束后，綠燈亮起。 4 總結(jié)與展望 本設(shè)計(jì)研究了一種基于單片機(jī)技術(shù)的無線智能防盜報(bào)警器。該防盜報(bào)警器通過以 AT89C51 單片機(jī)為工作處理器核心，外接熱釋電紅傳感器，它是一種新穎的被動(dòng)式紅外探測(cè)器件，能夠以非接觸方式探測(cè)出人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號(hào)輸出，同時(shí)能有效的抑制人體輻射波長(zhǎng)以外的紅外光線與可見光的干擾。平時(shí)傳感器輸出低電平，當(dāng)有人 在探測(cè)區(qū)范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)輸出低電平變?yōu)楦唠娖?，此高電平輸入單片機(jī)，作為單片機(jī)的外部觸發(fā)信號(hào)處理，經(jīng)單片機(jī)內(nèi)部軟件編程處理后，單片機(jī)輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警。該報(bào)警器的最大特點(diǎn)就是使用戶能夠操作簡(jiǎn)單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低 。 隨著現(xiàn)代人們安全意識(shí)的增強(qiáng)以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報(bào)警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。 本文主要工作概括為以下幾個(gè)方面： 1. 闡述了紅外報(bào)警器的研究背景及發(fā)展趨勢(shì)， 說明了報(bào)警器 的重要意義和研究?jī)r(jià)值。 2. 介紹了 熱釋感器的及其工作的基本原理，闡述了 AT89S51 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)及其引腳功能。 3. 研究了 單片機(jī)控制的紅外報(bào)警器 的 硬件電路和軟件仿真 。 參考文獻(xiàn) 【 1】江志紅編 .AVR 單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)實(shí)用案例精選 [M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. 【 2】張曉鄉(xiāng)主編 .89C51 單片機(jī)實(shí)用教程 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社， 2021. 【 3】雷旭 ,何萬強(qiáng)編 .新型家用防盜報(bào)警系統(tǒng) [J] .西安：現(xiàn)代電子技術(shù)出版合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 社， 2021. 【 4】 姚年春 ,侯玉杰 編 .電路基礎(chǔ) [M].北京 :人民郵電 出版社 ,2021. 【 5】 閻石 編 .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京： 高等教育出版社 ， 1997. 【 6】童詩(shī)白，華成英主 編 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京 : 高等教育出版社 ,2021. 【 7】 邱關(guān)源主編 .電路（上﹑下冊(cè)） [M].第四版 .北京 :高等教育出版社 ,1999. 【 8】楊文龍編 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M].西安 :西安電子科技大學(xué)出版社 ,2021. 【 9】 彭軍 編 .傳感器與檢測(cè)技術(shù) [M] .西安： 西安電子科技大學(xué)出版 ， 2021. 附錄 一 設(shè)計(jì)編程程序 1. 主程序清單如下： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H 合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） LJMP PINT0 ORG 0200H MAIN: MOV IE,81H 。CPU 開放中斷， INT0 允許中斷 SETB IT0 。外部中斷為邊沿觸發(fā)方式 MOV SP,30H 。指針入口地址 SETB CLR MOV P1,0FFH 。使 P1 口全部置 1 MOV P2,00H 。P2 口清零 CLR LP: JNB ,LA 。監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)，是否有輸入信號(hào) LA: ACALL DELAY 。延時(shí)消抖 JNB ,ALARM 。再次監(jiān)測(cè)輸入信號(hào)，若有輸入信號(hào)轉(zhuǎn)入報(bào)警子程序 AJMP LP DELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET ALARM:SETB 。開始報(bào)警使運(yùn)行正常綠指示燈熄滅，紅燈 和聲報(bào)警啟動(dòng) CPL CPL 。10S 鐘定時(shí) : MOV 51H,14H 。10S 循環(huán)次數(shù) MOV TMOD,01H 。定時(shí)器 T0 定時(shí) 方式 1 MOV TL0,0B0H 。置 50ms 定時(shí)初值 MOV TH0,3CH 合肥師范學(xué)院 2021屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） SETB TR0 。啟動(dòng) T0 L2:JBC TF0,L1 。查詢記數(shù)溢出 SJMP L2 L1:MOV TL0 0B0H MOV TH0 3CH DJNZ 51H,L2 。未到 10S 繼續(xù)循環(huán) SETB 。10s 到關(guān)閉報(bào)警 CLR CLR 。報(bào)警結(jié)束，正常運(yùn)行綠指示燈亮 LJMP LP 。循環(huán) ,繼續(xù)工作 2. 外部中斷 INTO 服務(wù)程序： PINT0: CLR EX0 。外部中斷 0 服務(wù)程序開始，屏蔽外部中斷 PUSH PSW PUSH ACC JNB ,LN 。監(jiān)測(cè)是否有中斷輸入 LN: LCALL DELAY 。延時(shí)消抖 JNB ,LN1 AJMP LN2 。無中斷輸入 ,中斷返回 LN1: SETB CLR CLR 。使報(bào)警結(jié)束，綠指示