【正文】 電平時即為有效，用以完成單片機的復位初始化操作，當復位后程序計數(shù)器PC=0000H，即復位后將從程序存儲器的0000H單元讀取第一條指令碼。本設(shè)計中采用12MHZ的晶振作為系統(tǒng)的外部晶振，電容取值為30pF。10PF，而如使用陶瓷振蕩器建議選擇40PF177。根據(jù)實際情況，對外接電容 C1，C2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。ATAL1和XTAL2T89S51引腳X與晶體振蕩器及電容CC1按圖42所示方式連接。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率[5]。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。表41 AT89C51引腳說明引腳功能特性RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）INTO（外中斷0）INT1（外中斷1）T0(定時/計數(shù)器0外部輸入)T1(定時/計數(shù)器1外部輸入) AT89C51的主要性能參數(shù)(1)與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 (2)2k字節(jié)可重擦寫閃速存儲器 (3)1000次擦寫周期 (4) (5)全靜態(tài)操作:0Hz24MHz (6)兩級加密程序存儲器 晶振電路晶體振蕩器，簡稱晶振。 　　XTAL1：片內(nèi)晶振電路反向放大器輸出端接CPU內(nèi)部時鐘電路。注意加密方式1時,將內(nèi)部鎖定為RESET；當端保持高電平時,此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的信號將不出現(xiàn)。 　?。和獠砍绦虼鎯ζ鞯倪x通信號。另外,該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復位器件時,要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。引腳具體說明如表41所示。當P3口寫入1后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時,P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時,P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。在FLASH編程和校驗時,P1口作為第八位地址接收。 　　P1口：P1口是一個內(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。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 AT89C51芯片引腳排列 AT89C51芯片引腳功能介紹VCC：電源電壓；GND：地；P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。40號管腳VCC：電源+5V輸入。現(xiàn)將各硬件及電路介紹如下： AT89C51芯片 AT89C51芯片引腳排列AT89C51是標準的40引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳分布可參照單片機引腳。當按下時，單片機控制揚聲器發(fā)出”叮 咚”的提示音，當有危險或者異常的情況下，由用戶手動按下按鈕提醒鄰居或者房子里的人有危險需撤離，此設(shè)計適合本人此階段自身的設(shè)計水平[9]。該方案可以驅(qū)動八個負載，本文選擇四個，其余端口可作為擴展時使用。由于芯片和負載的選擇過于繁多，考慮到電路的簡單性，經(jīng)濟性與實用性，該方案還需進一步改進。以上MCS51系列以其優(yōu)良的性價比,在我國得到了廣泛的應用。在片內(nèi)：CPU有16位；ROM有8KB；RAM有232B；有串/并行接口；有4個16位的定時/計時器；中斷源有8個；增加了D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有40個。(2)第2階段(1978年—1983年),以MCS51系列為代表,稱8位單片機。在片內(nèi)：CPU有4位或8位；ROM有1KB或2KB；RAM有64B或128B；只有并行接口,無串行接口；只有1個8位的定時/計時器；中斷源只有2個。該多用戶門鈴方便了人們的生活，提高了小區(qū)的安全性。住戶聽到門鈴的響起，知道有來訪者。主要完成對不同樓層用戶之間的門鈴應答。為了適應人們對門鈴更高的要求，會不斷有功能更加強大的門鈴被研制出來。從最簡單的門鈴，到基于單片機的多功能門鈴這是門鈴的進步。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含2k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，并且在掉電狀態(tài)保存存儲數(shù)據(jù)的特點，正是因為AT89C51具有以上的特點，所以很適合作為本次設(shè)計的中央處理芯片。本設(shè)計主要介紹了基于單片機的多用戶門鈴（四用戶門鈴）電路的設(shè)計，從畫電路圖開始到編寫單片機C語言程序再到仿真再到繪制PCB板，本設(shè)計詳細的介紹了整個設(shè)計的思路和制作流程，并且對使用到的軟件（KEIL、PROTEUS）的使用方法和操作流程都有詳細的說明。AlarmII1 前言 門鈴在日常生活中已是隨處可見了，特別是在城鎮(zhèn)和大城市中，幾乎是每家每戶都有使用。s life, greatly improves the village of security, satisfy people39。同時這個課題添加了報警的功能，進一步完善門鈴的功能。本文采用單片機AT89C51作為中央處理芯片，介紹了多用戶門鈴的設(shè)計及其軟硬件調(diào)試結(jié)果。 目 錄摘要 IABSTRACT II1 前言 1 12 單片機簡介 2 單片機的發(fā)展史 23 設(shè)計要求與方案 3 3 方案一 3 方案二 44 系統(tǒng)硬件設(shè)計 5 AT89C51芯片 5 AT89C51芯片引腳排列 5 AT89C51芯片引腳功能介紹 6 AT89C51的主要性能參數(shù) 7 晶振電路 8 復位電路 9 10 元件分類和清單 115 系統(tǒng)軟件設(shè)計 12 多用戶門鈴設(shè)計的流程圖 12 門鈴程序的編寫 126 仿真與調(diào)試 13 KeilC51編譯軟件 13 PROTEUS仿真軟件 17 仿真說明與分析 197 電路板制作 20 PCB的制作過程 20 電路元器件的搜集 23參考文獻 25致謝 26附 錄 27附錄A：英文原文 27附錄B：中文翻譯 31附錄C：源代碼 34摘 要小區(qū)的安全受到越來越多人的重視，多用戶門鈴得到廣泛應用。本文針對小區(qū)公寓樓的門鈴進行設(shè)計，來訪者只需要在樓下按下住戶的門鈴，相應住戶家里的門鈴就會響起，住戶聽到門鈴的響起，可以按下室內(nèi)開關(guān)控制樓下大門的開啟。該多用戶門鈴方便了人們的生活，大大提高了小區(qū)的安全性，滿足人們的生活需求。關(guān)鍵詞：多用戶門鈴；單片機；AT89C51；報警；IABSTRACT The safety of Community drawing more and more attention, multiuser doorbell being widely applied. Aiming at the village apartment block to design, the doorbell of visitors only need to press resident doorbell downstairs and corresponding households will ring the doorbell of home. Hearing the bell rang, the residents can press indoor switch control doors downstairs open. This paper mainly introduces the design idea of how the user the doorbell production methods and the whole manufacture process, multiuser doorbell adopts singlechip microputer AT89C51 as central processing chip, this multiuser doorbell convenients to people39。s living needs.
Key words: Multiuser doorbell；singlechip microputer；AT89C51。隨著人們生活水平的提高，小區(qū)的安全受到越來越多人的重視，得到一種簡便實用的門鈴控制，不但可以保障小區(qū)的安全，而且能夠提高人們的效率。該多用戶門鈴以單片機AT89C51作為中央處理芯片，詳細介紹了AT89C51的管腳結(jié)構(gòu)和每個管腳的作用及各自的連接方法，使得該系統(tǒng)的功能擴展比較方便。由最初的手動敲門，到鈴鐺門鈴，在到本設(shè)計制作的基于單片機的多用戶門鈴，這是門鈴的一個發(fā)展歷程。隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快。本設(shè)計制作的基于單片機的多用戶門鈴是以芯片AT89C51為中央處理器芯片。來訪者只需要在樓下大門上的門鈴按下相應住戶的門鈴，相應住戶家里的門鈴就會響起?？梢园聪率覂?nèi)開關(guān)，室內(nèi)開關(guān)可以控制樓下大門的開啟。2 單片機簡介 單片機的發(fā)展史(1)第1階段(1971年—1978年),以MCS48系列為代表,稱4位單片機。在片外：尋址范圍只有4KB；芯片引腳有40個。在片內(nèi)：CPU有8位；ROM有4KB或8KB；RAM有128B或256B；有串/并行接口；有2個或3個16位的定時/計時器；中斷源有5至7個。(3)第3階段(1983年以后),以MCS96系列為代表,稱16位單片機。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有48個或68個[1]。3 設(shè)計要求與方案設(shè)計的功能主要有兩個：（1）當有人來訪時，實現(xiàn)系統(tǒng)手動發(fā)出”叮 咚”的門鈴響聲；（2）當有危險或者異常發(fā)生時，可通過按鈕實現(xiàn)報警提示； 方案一根據(jù)設(shè)計要實現(xiàn)的功能，用一個簡單的單片機驅(qū)動一個負載，根據(jù)選擇負載的不同，可以實現(xiàn)不同的門鈴響起不同的音樂，從而達到多用戶控制的功能。 方案一 方案二考慮小區(qū)門鈴要求的簡單、經(jīng)濟、耐用等特點，選擇AT89C51的P2口作為驅(qū)動端口，從而減少的芯片的數(shù)目，簡化電路。 方案二本設(shè)計選用第二種方案，即可實現(xiàn)多用戶門鈴的控制，技術(shù)含量、成本、設(shè)計周期也低，并且根據(jù)中央芯片檢測門鈴按鈕是否按下。4 系統(tǒng)硬件設(shè)計門鈴設(shè)計硬件電路包括單片機、晶振電路、復位電路和負載電路等[8]?！?P0口8位雙向線（在引腳的32～39號端子）；～P1口8位雙向線（在引腳的1～8號端子）；～P2口8位雙向線（在引腳的21～28號端子）；～P3口8位雙向線（在引腳的10～17號端子）。20號管腳GND：接地。當P0口的管腳第一次寫1時,被定義為高阻輸入。在FIASH編時,P0 口作為原碼輸入口,當FIASH進行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高。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,將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 　　P2口：P2口為一個內(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TTL門電流,當P2口被寫1時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在給出地址1時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個TTL門電流。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。 　　　RST：復位輸入。 　　ALE/：當訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號,此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意:每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。此時,ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。在由外部程序存儲器取指期間,每個機器周期兩次/PSEN有效。 　　/VPP：當保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH）,不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間,此引腳可用于施加12V編程電源（VPP）。 　　XTAL2：片內(nèi)晶振電路反向放大器輸出端。在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振、電容C1／C2及片內(nèi)與非門（作為反饋、放大元件）構(gòu)成了電容三點式振蕩器，振蕩信號頻率與晶振頻率及電容CC2的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定，范圍在0～33MHz之間，電容CC2取值范圍在5～30pF之間。如果使用石英晶體，推薦電容使用30PF177。10PF。為了確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復位電路是必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。5%，～。電阻給電容充電，電容的電壓緩慢上升直到V