【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)以單片機(jī)AT89S52作為控制核心，從單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、防人接近熱釋。其外圍電路，并結(jié)合一套經(jīng)典的程序算法。給出了一套合理的汽車防盜報(bào)警器軟硬件解決

　　

【正文】 音的上述特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用 C 語言編程。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)共有四路報(bào)警信號(hào)需要輸入并且選擇中斷輸入的方式。因此，系統(tǒng)軟件主要包括中斷服務(wù)程序流程和主程序流程。 AT89S51 單片機(jī)簡介 AT89S51 是一個(gè)低功耗，高性能 CMOS 8 位 單片機(jī) ，片內(nèi)含 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀 程序存儲(chǔ)器 ，器件采用 ATMEL 公司 的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng) 及 80C51 引腳 結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位 中央處理器 和 ISP Flash 存儲(chǔ)單元 ， AT89S51 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 AT89S51 單片機(jī)的主要性能特點(diǎn) 4k Bytes Flash 片內(nèi) 程序存儲(chǔ)器 ； 青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 22 128 bytes 的 隨機(jī)存取 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）； 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）口； 2 個(gè) 中斷優(yōu)先級(jí) 、 2 層 中斷嵌套 中斷； 6 個(gè) 中斷源 ； 2 個(gè) 16 位可編程 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 ； 2 個(gè)全雙工 串行通信 口； 看門狗 （ WDT）電路； 片內(nèi) 振蕩器 和 時(shí)鐘電路 ； 與 MCS51 兼容； 1全靜態(tài)工作： 0Hz33MHz； 1三級(jí) 程序存儲(chǔ)器 保密鎖定； 1可編程串行通道； 1低功耗的閑置和掉電模式。 AT89S51 單片機(jī)的管腳說明 VCC：電源電壓輸入端。 GND： 電源地 。 P0 口 ： P0 口為一個(gè) 8 位漏級(jí)開路雙向 I/O 口，每腳可吸收 8TTL 門電流。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時(shí)，被定義為 高阻 輸入。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 ，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的低八位。在 FIASH 編程時(shí)， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部 必須被拉高。 圖 41 AT89S51 管腳圖 P1 口 ： P1 口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL門電流。 P1 口管腳寫入 1 后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入， P1 口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口作為第八位青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 23 地址接收。 P2 口 ： P2 口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4 個(gè)TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫 “1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)， P2 口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2 口當(dāng)用 于外部 程序存儲(chǔ)器 或 16 位地址 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2 口輸出地址的高八位。在給出地址 “1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其 特殊功能寄存器 的內(nèi)容。 P2 口在 FLASH 編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和 控制信號(hào) 。 P3 口 ： P3 口管腳是 8 個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口，可接收輸出 4 個(gè) TTL 門電流。當(dāng) P3 口寫入 “1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平， P3 口將輸出電流（ ILL）這是由于上拉的緣故。 P3 口除了作為普通 I/O 口，還有第二功能： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部 中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（ T0 定時(shí)器 的外部計(jì)數(shù)輸入） T1（ T1 定時(shí)器 的外部計(jì)數(shù)輸入） /WR（ 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 的寫選通） /RD（ 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 的讀選通） P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些 控制信號(hào) 。 I/O 口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式，即所謂的讀端口與讀引腳。讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)，而是把端口 鎖存器 的內(nèi)容讀入到 內(nèi)部總線 ，經(jīng)過某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口 鎖存器 。只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到 內(nèi)部總線 。 89C51 的 P0、 PP P3 口作為輸入時(shí)都是 準(zhǔn)雙向口 。除了 P1 口外 P0、 P P3 口都還有其他的功能。 RST：復(fù)位輸入端，高電平有效。當(dāng) 振蕩器 復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè) 機(jī)器周期的高電平時(shí)間。 ALE/PROG： 地址鎖存 允許 /編程 脈沖信號(hào)端。當(dāng)訪問 外部存儲(chǔ)器 時(shí)， 地址鎖存 允許的輸出電平 用于鎖存地址的低位字節(jié)。在 FLASH 編程 期間，此 引腳 用于輸入 編程 脈沖。在平時(shí)， ALE 端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為 振蕩器 頻率的 1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器 時(shí)，將跳過一個(gè) ALE 脈沖。如想禁止 ALE 的輸出可在 SFR8EH 地址上置 0。此時(shí)， ALE 只有在執(zhí)行 MOVX， MOVC 指令時(shí) ALE 才起作用。另外，該 引腳 被略微拉高。如果 微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài) ALE 禁止，置位無效。 PSEN：外部 程序存儲(chǔ)器 的選通信號(hào)，低電平有效。在由外部程序 存儲(chǔ)器 取指期間，每個(gè) 機(jī)器周期 兩次 /PSEN 有效。但在訪問 外部數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的 /PSEN 信號(hào)將不出現(xiàn)。 青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 24 EA/VPP：外部 程序存儲(chǔ)器 訪問允許。當(dāng) /EA 保持低電平時(shí)，則在此期間外部 程序存儲(chǔ)器 （ 0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式 1 時(shí)， /EA 將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng) /EA 端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（ VPP）。 XTAL1：片內(nèi) 振蕩器 反相放大器和時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：片內(nèi) 振蕩器 反相放大器的輸出端。 AT89S51 單片機(jī)的優(yōu)勢(shì) AT89S51 具有完整的輸入輸出、控制端口、以及內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間。與我們通常意義上的微機(jī)原理類似，可以通過外接 A/D， D/A 轉(zhuǎn)換電路及運(yùn)放 芯片 實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器傳送信息的采集，且能夠提供以點(diǎn)陣或 LCD 液晶及外接按鍵實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，能對(duì)內(nèi)部眾多 I/O 端口連接步進(jìn)電機(jī)對(duì)外圍設(shè)備進(jìn)行精確操控，具有強(qiáng)大的工控能力。 AT89S51 系列單片機(jī)編寫程序的基本流程。其語法結(jié)構(gòu)與我們常用的計(jì)算機(jī) C 語言基本相同，不同之處在于增加了控制具體引腳工作的語句和命令，相對(duì)于計(jì)算機(jī) C 語言，單片機(jī) C 語言更簡練和明確 .可以控制每個(gè)引腳的輸入輸出狀態(tài)。其主要語句集中在例如：“ifelse”、 “while”、 “for”等循環(huán)與判斷語句上，相比計(jì)算機(jī) C 語言更簡單。有過計(jì)算機(jī) C語言學(xué)習(xí)經(jīng)歷經(jīng)過一段 時(shí)間的熟悉就能夠熟練進(jìn)行編程 . 使用 AT89S51 系列單片機(jī)編程，可以在沒有實(shí)物單片機(jī)的情況下在普通電腦上進(jìn)行程序編寫甚至是調(diào)試工作。一般工作中使用 Keil 公司開發(fā)的 51 單片機(jī)編程軟件進(jìn)行編程，它采用目前流行的開發(fā)環(huán)境，集編輯，編譯和仿真于一體。在該軟件上用戶可以編寫匯編語言或 C 語言源程序，并利用該軟件生成單片機(jī)能運(yùn)行的程序。 AT89S51 芯片價(jià)格便宜，適合對(duì)大批量的計(jì)量儀器進(jìn)行規(guī)模化改 造，其單片售價(jià)不超過 5 元。 系統(tǒng)的中斷服務(wù)程序 系統(tǒng)的中斷服務(wù)流程如圖 42 所示。 青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 25 圖 42 系統(tǒng)的中斷服務(wù)流程 進(jìn)入中斷后，首先保存有必要保存的程序現(xiàn)場(chǎng)信息。之后，程序判斷系統(tǒng)是否在布防狀態(tài)，如果系統(tǒng)既在布防狀態(tài)又有報(bào)警信號(hào)輸入則輸出報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)音響報(bào)警，延時(shí) 5秒后，關(guān)閉報(bào)警，若此后沒有報(bào)警信號(hào)輸入，則取消報(bào)警，若是解除狀態(tài)則直接中斷返回。 系統(tǒng)的主程序流程 系統(tǒng)的主程序流程如圖 43 所示。程序上電開始運(yùn)行，首先進(jìn)行變量定義等初始化操作后， 程序首先判斷是否接收到布防或者解除按鍵是否有按下，若檢測(cè)到布防按鍵按下，則置布防狀態(tài)標(biāo)志，清解除狀態(tài)標(biāo)志；若檢測(cè)到解除按鍵按下，則置解除狀態(tài)標(biāo)志，清布防狀態(tài)標(biāo)志。并啟動(dòng)音響報(bào)警電路發(fā)出接收確認(rèn)的提示。告訴使用者系統(tǒng)已經(jīng)布防或者布防已經(jīng)解除。之后，系統(tǒng)將通過布防標(biāo)志位和解除標(biāo)志位判斷目前處于布防狀態(tài)還是處于解除狀態(tài)。若處于布防狀態(tài)，則軟件將啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火閉鎖，切斷點(diǎn)火的電回路。并啟動(dòng)電磁鐵帶電啟動(dòng)車門防開啟檢測(cè)；若系統(tǒng)處于布防接觸狀態(tài)，則軟件將關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火閉鎖，恢復(fù)點(diǎn)火的電回路。并關(guān)閉電磁鐵帶電停止車門防開 啟檢測(cè)。完成上述一個(gè)循環(huán)的判斷后，軟件將返回開始新一輪的判斷。 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 布防狀態(tài)且有報(bào)警 發(fā)射報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)音響報(bào)警 延時(shí) 約 5 秒 中斷返回 Y N 進(jìn)入中斷 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 關(guān)閉報(bào)警 青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 26 圖 43 系統(tǒng)的主程序流程 開始 初始化 接收到布防指令 布防狀態(tài) 置布防狀態(tài)標(biāo)志，清解除狀態(tài)標(biāo)志 發(fā)出聲音提示 置解除狀態(tài)標(biāo)志，清布防狀態(tài)標(biāo)志 發(fā)出聲音提示 接收到解除指令 點(diǎn)火閉鎖 開啟車門開啟檢測(cè) 解除狀態(tài) 解除點(diǎn)火閉鎖 關(guān)閉車門開啟檢測(cè) Y N Y N Y N Y N 青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 總結(jié) 27 第五章 總結(jié) 在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，我對(duì)課堂所學(xué)的知識(shí)有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解，尤其是對(duì)本課題所用到防盜報(bào)警器的相關(guān)知識(shí)有了進(jìn)一步的掌握，對(duì)檢測(cè)電路、無線遙控電路、報(bào)警電路的設(shè)計(jì)與開發(fā)以及對(duì)系統(tǒng)的分析和問題的解決有了切身的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，正所謂學(xué)以致用，在此實(shí)踐過程中增長了知識(shí)、豐富了經(jīng)驗(yàn)，提高了解決問題的能力。系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)過 程是對(duì)學(xué)習(xí)的總結(jié)過程，更是進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的過程。控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，必須嚴(yán)格按照系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)施、系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試的過程來進(jìn)行。系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)是項(xiàng)很辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂趣的過程，在設(shè)計(jì)過程中，要邊學(xué)習(xí)，邊實(shí)踐，遇到新問題就不斷探索和努力即可使問題得到解決。 理論和實(shí)際必須緊密結(jié)合，在設(shè)計(jì)中要針對(duì)不同的系統(tǒng)根據(jù)理論給與不同的方案，綜合考慮各方面的因素和需要，選擇出最佳的方案與結(jié)論。要大量廣泛的收集資料，然后認(rèn)真地研究其思路，和指導(dǎo)老師保持聯(lián)系，和同學(xué)共同研究遇到的問 題。堅(jiān)持笑到最后。 青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 謝辭 28 謝 辭 本課題的研究工作是在導(dǎo)師遲宗濤教授的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的，遲老師向我提出了許多極富建設(shè)性的意見，幫助我解決了很多技術(shù)上的難題，使課題得以順利進(jìn)行。在我面對(duì)困難的時(shí)候，遲老師給了我許多有力的幫助，這對(duì)于我以后的工作、學(xué)習(xí)和生活的影響都是深遠(yuǎn)的。在實(shí)物研制期間，得到了遲老師的大力幫助，感謝遲老師給我提供的課題研究條件和場(chǎng)所，讓我在實(shí)踐中得到了很好的鍛煉，增長了許多知識(shí)，在此表示學(xué)生的謝意。 同時(shí)要感謝各位老師在這四年里對(duì)我的培養(yǎng)、教育和學(xué)業(yè)上的引導(dǎo)。系里同學(xué)對(duì)我的關(guān)心和支持。是他們給 了我前進(jìn)的動(dòng)力，使我在學(xué)習(xí)過程中知難而進(jìn)，最終取得學(xué)業(yè)上的進(jìn)步和成功。 另外，我還要特別感謝我的父母和我的親人們，感謝他們對(duì)我的養(yǎng)育之恩和一直以來對(duì)我的支持和鼓勵(lì)，他們是我克服困難、不斷前進(jìn)的精神動(dòng)力，在這獻(xiàn)上我衷心的祝福和深深的謝意。 青島大學(xué)碩士研究生課程《智能傳感器技術(shù)》（考查）自選課題 參考文獻(xiàn) 29 參考文獻(xiàn) [1] 羅維平 .多功能汽車防盜報(bào)警器 [J]．武漢 :應(yīng)用技術(shù) ,20xx(21):2633. [2] 晏敏 ,曾云 ,曾健平 ,顏永紅 .遠(yuǎn)程汽車防盜報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]．北京 :宇航計(jì)測(cè)技術(shù) ,20xx(6):1628.