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基于單片機控制紅外報警器-閱讀頁

2024-12-26 02:22本頁面
  

【正文】 AL1 和 XTAL2 分別為反向放大器的輸入和輸出。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。有余輸入至內部時鐘信號要通過一個二分頻觸發(fā)器,因此對外部時鐘信號的脈寬無任何要求,但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在芯片擦除操作中,代碼陣列全被寫 “1”且在任何非空存儲字節(jié)被重復編程以前,該操作必須被執(zhí)行。在閑置模式下, CPU 停止工作。在掉電模式下,保存 RAM 的內容并且凍結振蕩器,禁止所用其他芯片功能,直到下一個硬件復位為止。這種定時脈沖是由晶體振蕩器產生的,并組成下面幾種工作周期,如 圖 36 所示。 圖 36 振蕩周期、狀態(tài)周期、機器周期和指令周期 振蕩周期 :是指為單片機提供時鐘脈沖信號的振蕩源的周期。 13 狀態(tài)周期 :每個狀態(tài)周期為振蕩周期的 2 倍 , 是振蕩周期經二分頻后得到的。 機器周期 :一個機器周期包含 6 個狀態(tài)周期 S1~S6, 也就是 12 個振蕩周期。 指令周期 :它是指 CPU完成一條操作所需的全部時間。 一般情況下,算術邏輯操作發(fā)生在時相 P1 期間,而內部寄存器之間的傳送發(fā)生在時相 P2 期間,這些內部時鐘信號無法從外部觀察,故用 XTAL2 引腳振蕩信號作參考。諾依曼原理),即程序存儲和程序控制。程序控制是指計算機能自動地逐一取出程序中的指令,加以分析并執(zhí)行規(guī)定的操作。 1.復位方式 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)的操作稱 為復位。單片機除了正常的初始化外,當程序運行出錯或由于操作錯誤而使系統(tǒng)處于死循環(huán)時,也需要按復位鍵重啟機器。 復位不影響片內RAM 存放的內容 , 而 ALE、 PSEN 在復位期間將輸出高電平。 14 定時器 /計數(shù)器、串行口、中斷系統(tǒng)等特殊功能寄存器復位后的狀態(tài)對各功能部件工作狀態(tài)的影響。 圖 37 PC 與 SFR 復位狀態(tài)表 單片機在時鐘電路工作以后 , 在 RST/VPD端持續(xù)給出 2個機器周期的高電平時就可以完成復位操作。 復位方法一般有上電自動復位和外部按鍵手動復位以及 “看門狗 ”復位三種類型。 “看門狗 ”電路則是一種集成有單片機的電源監(jiān)測、按鍵復位以及對程序運行進行監(jiān)控,防止程序 “跑飛 ”而出現(xiàn)死機而設計的電路。 ( b)上電 /外部復位電路 2.程序執(zhí)行方式 程序執(zhí)行方式是單片機的基本工作方式。 3.待機方式 待機方式也稱空閑方式,是一種節(jié)電工作方式。 4.掉電方式 15 掉電方式,也被稱為停機方式。它同樣是一種為降低功耗而設計的節(jié)電工作方式。這類系統(tǒng)往往是直流供電或停電時依靠備用 電源供電,以維持系統(tǒng)的持續(xù)工作??臻e和掉電模式外部引腳狀態(tài) 如下 圖 39 所示: 圖 39 空閑和掉電模式外部引腳狀態(tài) 5. 編程和校驗方式 對于內部集成有 EPROM 可以進入編程或校驗方式。 ( 2) EPROM 程序校驗 在程序的保險位未設置前,無論在寫入的當時或寫入以后,均可將片上程序存貯器的內容讀出進行檢驗,在讀出時,除 腳保持為 TTL 低電平之外,其他引腳與寫入 EPROM 的 連接方式相同。在檢驗操作時,需在 P0 的各位外部加上電阻10k?。將保險位寫入以建立保險位的過程與正常寫入的過程相似,僅只 腳要加 TTL 高電平而不是像正常寫入時加低電平,而 P0、 P1 和 P2 的 ~ 的狀態(tài)隨意,加上編程脈沖后就可使保險位寫入。只有將 EPROM 全部擦除時,保險位才能被一起擦除,也才可以再次寫入。下面介紹單片機的指令系統(tǒng)。計算機能夠執(zhí)行的各種指令的集合稱為指令系統(tǒng)。 C51 指令系統(tǒng)使用了 7 種尋址方式,共有 111 條指令。 80C51 匯編語言指令格式如下: 操作碼 [操作數(shù) ] ; [注釋 ] 操作碼 :是有助記符表示的字符串,它規(guī)定了指令的操作功能。 注釋 :是為該條指令作的說明,以便于閱讀。不同功能的指令,操作數(shù)作用不同。 例如,一條傳送指令的書寫格式為: MOV A , 3A H ; 表示將 3A H 存儲單元的內容送到累加器 A 中。請參考相關書籍。但指令系統(tǒng)是學習和使用單片機的一個很重要環(huán)節(jié),應理解和熟練掌握這些指令系統(tǒng)。 18 4. 方案設計 系統(tǒng)概述 本系統(tǒng)采用了熱釋 電紅外傳感器,它的制作簡單、成本低,安裝比較方便,而且防盜性能比較穩(wěn)定,抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。 該設計包括硬件和軟件設計兩個部分。電路結構做成可劃分為:熱釋電紅外傳感器 、家庭智能報警器、單片機控制電路、 LED 控制電路及相關的控制管理軟件組成。 就此設計的 核心模塊來說,單片機就是設計的中心單元,所以此系統(tǒng)也是單片機應用系統(tǒng)的一種應用。硬件包括單片機、輸入 /輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統(tǒng),軟件是各種工作程序的總稱。它們的進程框圖如 圖 41 所示。整個系統(tǒng) 是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。在單片機內,經軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實時發(fā)出入侵報警狀態(tài)控制信號。當報警延遲 10s 一段時間后自動解除,也可人工手動解除報警信號,然后通過LED顯示報警次數(shù), 當警情消除后復位電路使系統(tǒng)復位,或者是在聲光報警 10s 鐘后有定時器實現(xiàn)自動消除報警。 元器件選擇與制作 : 元器件清單見下表。同時,利用中斷方式可以實現(xiàn)報警持續(xù)時間未到 10 秒時,用手工按鍵停止的聲光報警的作用。CPU 開放中斷, /INT0 允許中斷 SETB IT0 。指針入口地址 MOV R0,00H SETB CLR MOV P1,0FFH 。P2 口清零 CLR 中斷源發(fā)出中斷申請 關中斷、保護現(xiàn)場 INTO/端有輸入信號關閉報警 恢復現(xiàn)場、關中斷 中斷返回 23 LP: JNB ,LA 。延時消抖 JNB ,ALARM 。開始報警使運行正常綠指示燈熄滅,紅燈和聲報警啟動 MOV A,00H INC R0 。顯示報警次數(shù) MOV DPTR,TAB MOVC A,A+DPTR MOV P2,A TAB: DB 3FH,06H,5BH,4FH DB 66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH 。 1S 循環(huán)次數(shù) 20 MOV 51H,0AH 。 定時器 T0 定時 方式 1 MOV TL0,0B0H 。啟動 T0 L2:JBC TF0,L1 。重新賦值 MOV TH0,3CH DJNZ 50H,L2 。未到 10S 繼續(xù)循環(huán) SETB 。報警結束,正常運行綠指示燈亮 LJMP LP 。 2. 外部中斷 INTO 服務程序: PINT0:CLR EX0 。監(jiān)測是否有中斷輸入 LN: LCALL DELAY 。 無中斷輸入 ,中斷返回 LN1: SETB CLR CLR 。開放外部中斷 0 LCALL LP 。在本設計中 已經對外部輸入信號和按鍵中斷進行了軟件消抖和防干擾處理,本設計在設計過程中,應該考慮的問題和因素都已經進行了對應的處理,所以,一些隱患在設計過程中都已經消除了,根據(jù)仿真實現(xiàn)了設計功能,同時,根據(jù)原理圖作出相應的 PCB圖,如下 圖 47所示; 26 圖 47 報警器 PCB 效果圖 根據(jù) PCB 圖做出電路板,按照 PCB 圖的線路元器件的連接即可焊接出報警器成品,然后對焊接后的成品進行修正、測試,可以達到預期的目的,既當報警器工作時,當人體移動到距離報警器 0— 10M 范圍 時,即可觸發(fā)報警器工作,當持續(xù)報警 10S 鐘后自動停止報警,也可以手工按鍵解除報警;在報警的同時也可以顯示出報警的次數(shù),以供人員查閱。 27 5. 結論概述 主要結論 本課題研究設計了一種基于單片機技術的無線智能防盜報警器。該報警器的最大特點就是使用戶能夠操作簡單、易懂、靈活;且安裝方便、智能性高、誤報率低, 同時它的信號經過單片機系統(tǒng)處理后方便和PC機通信,便于多用戶統(tǒng)一管理。 結束語 到目前為止我的畢業(yè)設計也即將告一段落了,在這次的畢業(yè)設計中,自己也學習到了很多以前沒有經歷過的知識,讓我更加清楚了理論知識和實踐能力的差別,了解到自己的短處,培養(yǎng)了我的獨立思考能力,進一步提高了自己在實際設計過程中研究問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,同時,也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處,和一些問題的存在,并有待進一步學習和發(fā)展,讓自己在未來的工作和學習之中更快的適應和提高自己。同時,也感謝系里面給我們提供了非常難得的學習實驗機房環(huán)境。 29 參考文獻 [1]元增民 . 單片機原理與應用 .— 長沙:國防科學大學出版社 2021 [2]劉仁宇 . 單片微型計算機原理及應用 .— 西安:西安電子科技大學出版社. 2021 [3]馬忠梅 . 單片機外圍電路設計 — 北京: 北京航空航天大學出版社 2021 [4]李光飛 . 傳感器技術與應用 .— 北京:北京航空航天大學出版社 2021 [5]尹勇、王洪成 .單片機開發(fā)環(huán)境μ Vision 2 的使用指南 .北京 :北京航空航天大學出版社 [6]范立南 .PROTUES 仿真軟件實例使用指南 . — 北京:電子工業(yè)出版社 [7]李全利 . 單片機原理及接口技術 .北京 :北京航空航天大學出版社 [8]坎特編著 .Windows WDM 開發(fā)指南 [M].孫義,馬莉波等譯 .西安 :西安電子科技大學出版社, [9]徐愛鈞、彭秀華.單片機高級語言 C51 應用程序設計 .北京 :北京航空航天大學出版社 [10]薛均義、張彥斌 . MCS51 系列單片微型計算機及其應用 .西安 :西安交通大學出版社 [11]樓然苗 .51 系列單片機設計實例 .— 北京:北京航空航天大學出版社 [12]黃智偉 .傳感器應用設計實例制作 .— 北京:電子工業(yè)出版社 [13]唐桃波、陳玉林 . 基于 AT89C51 的智能無線安防報警器 [J].電子設計應用 ,2021, (6) : 49~ 51 [14] Compaq, Intel, Microsoft, Serial Bus Specification [S].1998 [15] Philips, DataSheet[EB]. 2021 2
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