【正文】 致謝在畢業(yè)設計即將結束、論文完成之際，在本次畢業(yè)設計中，在顧群老師精心指導下，順利的完成了畢業(yè)論文。通過這一次畢業(yè)設計使我得到了很好的學習和鍛煉，實際的工作能力也得到了提高。再由多種方案經過反復的論證，最后得出一個比較經濟、實用的方案來。 在設計寫作時遇到一些難題，自己能夠去刻苦的鉆研，能夠謙虛的向老師和同學請教，畢業(yè)設計工作現已接近尾聲，在這短短的實習過程中，我有著很深的體會，現在我就來談談我的體會：(1) 此次畢業(yè)設計，給我的感觸很大，不再是課本上的原理圖和框圖，而是由指導老師先給出設計課題，然后由自己通過查找資料，運用所學的知識，在指導老師的指引下拿出設計方案。通過這次的畢業(yè)設計我們得到了很好的學習和鍛煉，實際的工作能力得到了提高。讀寫N字節(jié)的流程圖如圖47所示：讀N個數據返回發(fā)送開始信號發(fā)送寫命令字R/W=0 發(fā)送內部單元地址重發(fā)送開始信號發(fā)送應答信號發(fā)送停止信號發(fā)送非應答信號發(fā)送讀命令字R/W=1讀取數據修改數據指針R0發(fā)送完？Acck=0?？Ack=0？Ack=0？寫N個數據發(fā)送開始信號發(fā)送寫命令字Ack=0？Ack=0？Ack=0？發(fā)送內部單元地址發(fā)送數據修改數據塊指針發(fā)送完？發(fā)送停止信號返回NNNNNNNNYYYYYYYY圖47 讀寫N字節(jié)子程序流程圖第五章 設計總結隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，單片機具有體積小、價格低、功能強等特點，在工業(yè)控制、智能儀表、航天航空設備、機器人、家電產品等領域得到了廣泛應用。當從機準備好接收下一個字節(jié)時再釋放SCL線，使數據傳輸繼續(xù)進行。然后，由發(fā)送器繼續(xù)發(fā)送數據字節(jié)或發(fā)送停止信號后結束數據的傳送。流程圖如圖46所示：顯示程序入口顯緩指針R0、顯示碼R循環(huán)次數R6初始化置CS為低電平，并延時50us發(fā)顯示碼到7279，并延時25usR0單元內容查表，將得到的字形碼發(fā)送至7279延時8us，去除片選信號，修改R0和R1返回R61=0？YN圖46顯示處理子程序流程圖 通用的I2C通訊子程序存儲模塊主要完成對數據的存入與讀出的功能，并要有斷電保護作用，首先是將數據(本次設計是將初始密碼)寫入AT24C02。流程圖如圖45所示：鍵盤處理入口置7279的CS有效，并延時50us發(fā)送讀鍵指令碼15H到7279，并延時12us接收鍵值存于A中，CS信號置1置鍵標志00H由鍵值表查鍵號清鍵標志00H返回A為FFH否？YN圖45 按鍵掃描處理子程序流程圖顯示處理子程序主要完成:查表得到所要顯示的字符的字形碼，然后將字形碼送到顯示模塊顯示出來。但子程序在結構上應具有通用性和獨立性。有時把調用子程序的程序稱為主調程序，被調用的子程序稱為被調程序。 實時時鐘定時器中斷服務程序設計該部分用來實時時鐘顯示，當有發(fā)生報警時，時鐘停止，用來觀測報警的時間。51芯片中中斷的優(yōu)先級從先到后排列依次為外部中斷0、定時器T0中斷、外部中斷定時器T1中斷、串行口中斷。本次設計中門磁何時檢測到信號及無線遙控何時發(fā)出信號，都是CPU預先不知道的，因此宜都采用外部中斷。為了解決快速的CPU和慢速的外設間的矛盾，發(fā)展了中斷的概念。執(zhí)行此指令時，HD7279的DATA端在第九個CLK脈沖的上升沿變?yōu)檩敵鰻顟B(tài)，并與第十六個脈沖的下降沿恢復為輸入狀態(tài)，等待接受下一個指令。2:帶有數據的指令，指令寬度為16bit，即微處理器需發(fā)送16個CLK指令。當片選信號變?yōu)榈碗娖胶?，DATA引腳上的數據在CLK的上升沿被寫入HD7279的緩沖寄存器中。當D0=1時，表示主器件向從器件讀數據，D0=0表示主器件向從器件寫數據。I2C總線上每一個器件都有唯一的地址，每次發(fā)送器發(fā)送起始信號后，必須接著發(fā)出1個字節(jié)的地址信息，以選取連接在總線上的某個器件。當SCL線為高電平時，SDA線由高電平的到低電平的負跳變定義為起始信號，而SDA由低電平到高電平的正跳變被定義為停止信號。在I2C總線協(xié)議中，起始信號(START)和停止信號(STOP)都是又主器件產生的。(1)起始和停止信號。(6)由于總線接口引腳內部采用漏極開路工藝，所以總線上要接上拉電阻。(4)具有沖突檢測和仲裁機制，以保證數據傳輸的可靠性和完整性。(2)總線模式包括主發(fā)送模式、主接收模式、從發(fā)送模式、從接收模式。 I2C串行接口總線技術I2C(InterIntegratedCircuit)是Philips公司推出的串行總線技術，它是在器件之間實現同步串行數據傳輸的技術，是一種采用兩線制(數據線和時鐘線)通信的標準總線。軟件設計時，首先是做好準備工作，即讀出每個按鍵的鍵值，并檢查數碼管是否可以正確顯示所有數字。系統(tǒng)軟件采用MCS51單片機匯編語言編寫，采用了模塊化結構設計。 軟件設計分析軟件是系統(tǒng)的指揮中心，由它來配合控制完成各種預定功能。 圖37 報警電路圖參數說明： R=(Ic=()/R Ib=Ic/β第四章 系統(tǒng)的軟件設計 軟件程序設計要求熟悉芯片的編程操作。下圖是一個帶有橋式整流電路的電容濾波的7085穩(wěn)壓的穩(wěn)壓電路通過變壓器將220伏的交流電經過這些環(huán)節(jié)得到5伏左右的直流電壓，以便提高單片機的工作電壓。橋式整流電路比半波整流電路的效率高，電容濾波比電感濾波的成本低，穩(wěn)壓電路比非穩(wěn)壓電路輸出的電壓穩(wěn)定。整流電路通常由主電路、濾波器和變壓器組成。大多數整流電路由變壓器、整流主電路和濾波器等組成。為此，一般采用查表的方法，由待現實的字符通過查表得到其對應得顯示段碼。因此只能利用人眼對視覺的殘留效應，采用動態(tài)掃描顯示的方法，逐個循環(huán)點亮各位數碼管，每位顯示5ms左右，是人看起來就好像在同時顯示不同的字符一樣。每個發(fā)光二極管的陽極通過電阻與輸入端相連，當陽極端輸入高電平時，發(fā)光二極管就導通點亮。其內部結構如圖所示： 圖35 LED數碼顯示器圖 LED數碼顯示器共有兩種連法：(1) 共陽極接法：把發(fā)光二極管的陽極連在一起構成共陽極，使用共陽極時接+5V，每個發(fā)光二極管的陰極通過電阻與輸入端相連當陰極段輸入低電平時，段法發(fā)光二極管就導通點亮，而輸入高電平時則不點亮。圖33 報警電路框圖 圖34 多功能報警電路原理圖 LED數碼顯示器的結構LED數碼顯示器是一種由LED發(fā)光二極管組合顯示字符的顯示器件。 硬件原理圖及說明本設計的原理圖33如下，設計采用AT89C51單片機作為主控器件，兩片4021芯片進行數據的采集和輸入，兩位LED數碼顯示器，顯示報警點的信息，直流蜂鳴作為報警音響，設計中的報警觸發(fā)點，由原理圖中的16個開關代替。在上電瞬間RST端與VCC電位相同，隨著電容上電壓的逐漸上升，RST端電位逐漸下降，上電復位所需要的最短時間是振蕩器簡歷時間加2個機器周期。復位分為上電自動復位和手動復位兩種方式。AT89C51的晶振率6MHZ(4)復位方式與電路復位就是通過某種方式，使單片機內各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作。該反向放大器可以配置為片內振蕩器，石晶震蕩和陶瓷振蕩均可采用。MCS51系列單片機的引腳作用可歸納為以下兩點：(1)單片機功能多，引腳數少，因而許多引腳都具有第2功能(2)但評級對外呈3總線形式，有PP0口組成16位地址總線；由P0口分時復用作為數據總線；由ALE、PSEN/、EA/與P3口中的INT0/、INT1/、T0、TWR/、RD/共10個引腳組成控制總線。該器件采用ATLEM高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容，由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATLEM的AT89C51是一種高效控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供一個靈活性高且價廉的的方案。所以，本設計采用AT89C51芯片。MCS51的開發(fā)環(huán)境要求較低，軟件資源十分豐富，介紹其他功能特性書籍和開發(fā)軟件隨處可取，只需配合一臺PC(對電腦配置基本上無要求) ，一臺仿真編程器即可實現產品開發(fā)。因此，在工業(yè)測控系統(tǒng)中，使用單片機是最理想的選擇。MCS51把微型計算機的主要部件都集成在一塊芯片上，使得數據傳送距離大大偏短、可靠性更高、運行速度更快。8051中集成了完善的各種中斷源，用戶可以十分方便的控制和使用其功能。MCS51的指令系統(tǒng)近乎完善，指令系統(tǒng)中包含了全面的數據傳送指令、完善的算數和邏輯運算指令、方便的邏輯操作和控制指令，對于編程來說，是相當靈活和方便的。MCS51具有比較大的尋址空間，地址線寬達16條，即外部數據存儲器和程序存儲器的尋址范圍達216=64KB，這作為單片機控制來說已是比較大的，這同時具備了I/O口的訪問能力。相比其他的設計方案，該方案更是表現出了優(yōu)良的特性，所以本設計基于AT89C51芯片使用廣泛，使用具有代表性的單片機進行設計。 分析三由單片機作為主控器件的報警器設計，具有結構簡單、方便進行擴展、并能體現出多功能的特性。應用此類設計一般都是進行簡單的控制，或者是用來實現簡單的功能。在價格上一個普通的可編程控制器的主機在千元以上，其他的器件也比較昂貴，所以這樣設計的報警器幾乎沒有。不同的設計有著各自的優(yōu)缺點，具體分析如下： 分析一用可編程控制器作為主控單元的報警器，此類設計過程大部分為程序軟件部分的設計，但是此類設計依靠大量的硬件支持，如繼電器、觸發(fā)器、定時器等。本設計采用低電平作為報警信號，單機片掃描到報警信號，一個掃描周期結束后，關閉4021然后單機片對報警信號做進一步分析，為查找報警點和報警。本報警器在同一地點可監(jiān)視多處的安全情況，一旦出現偷盜，將會報警。在沒有人在的情況下它可自動完成報警任務，防止盜竊的發(fā)生。該報警器具有誤報率較低、安裝和配置容易等特點。人們對居家、工作的概念已從最初滿足簡單的居住、辦公上升至注重對住宅、辦公大樓的人性化需求，其中安全性是首要目標。這一階段主要的代表企業(yè)有深圳豪恩、美安等。2002年以后，防盜報警行業(yè)繼續(xù)快速發(fā)展。在這一段，國內防盜報警企業(yè)已經能夠生產出高質量的產品，不過紅外探測器和主機還是以國外產品為主，但