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利用單片機(jī)制作報(bào)警器及報(bào)警系統(tǒng)常見問題分析，在現(xiàn)代社會(huì)，家庭安全、財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)公共安全已成為人們普遍關(guān)注的問題。小偷闖入大門，爬上窗戶，博物館展品沒有理由失去，河水水位上升…這一系列問題與人們的生活息息相關(guān)。

針對(duì)這種現(xiàn)象，我們利用單片機(jī)原理，專門設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單的報(bào)警裝置來解決這些問題。

一、設(shè)計(jì)規(guī)劃

1、整體構(gòu)思系統(tǒng)，確定工作原理。

2、用Protel99設(shè)計(jì)電路圖，確定所需元件參數(shù)，并由此設(shè)計(jì)PCB圖。

3、購(gòu)買所需元件和實(shí)驗(yàn)板，依據(jù)PCB焊接電路。

4、用KeilC51編寫程序，并用仿真器仿真通過，下載至芯片AT89S52。

5、調(diào)試硬件系統(tǒng)，符合預(yù)期構(gòu)想。

6、創(chuàng)新改進(jìn)系統(tǒng)。

二、原理設(shè)計(jì)

原理簡(jiǎn)介

通過單片機(jī)AT89S52控制紅色LED2、綠色LED1、蜂鳴器U1和監(jiān)測(cè)信號(hào)端口J2，C3排除干擾信號(hào)。圖中S2、EC1和R2組成單片機(jī)復(fù)位電路，三極管Q0起音頻放大作用，晶振Y0為12MHz，J1接DC5V電源。

工作描述

安全情況下，綠燈點(diǎn)亮，紅燈熄滅，喇叭無聲;一旦信號(hào)監(jiān)測(cè)端口有脈沖或電平變化(依場(chǎng)合設(shè)置為高脈沖或低脈沖，高電平或低電平)出現(xiàn)，即觸發(fā)報(bào)警器進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，紅綠燈交替閃爍，喇叭發(fā)出警報(bào)聲。

除非關(guān)閉電源或按下復(fù)位鍵，否則會(huì)報(bào)警不止，從而達(dá)到報(bào)警目的。

三、硬件設(shè)計(jì)

1、PCB的設(shè)計(jì)

PCB屬性：?jiǎn)蚊姘?.62×5.08cm2 (可依場(chǎng)合小型化)

2、元器件清單

3、元件安裝圖

4、布線圖

四、單片機(jī)程序

1、程序流程圖

2、C語(yǔ)言程序

#include

#define Signal 0x00 //脈沖信號(hào)定義

sbit LED_G=P0^0; //綠燈驅(qū)動(dòng)端口

sbit LED_R=P0^1; //紅燈驅(qū)動(dòng)端口

sbit Pulse=P2^0; //脈沖信號(hào)檢測(cè)端口

sbit Buzzer=P2^1; //喇叭驅(qū)動(dòng)端口

unsigned int Count=0;//閃爍時(shí)間計(jì)數(shù)

//延時(shí)1毫秒函數(shù)

void Delay_ms(unsigned int ms)

{

unsigned char Temp;

while(ms--)

for(Temp=0;Temp<120;Temp++);

}

//高脈沖信號(hào)掃描函數(shù)

unsigned char Key_Scan()

{

if(Pulse==0)

{

Delay_ms(100);

if(Pulse==1)

{

Delay_ms(200);

return Signal;

}

else return 0xff;

}

else return 0xff;

}

//定時(shí)器0初始化

void Timer_Start()

{

TMOD=0x01;

TH0=0xfc;

TL0=0x18;

TR0=0;

ET0=1;

EA=1;

}

//定時(shí)器0中斷服務(wù)函數(shù)，閃燈和鳴喇叭

void Timer0_Serve()interrupt 1

{

TH0=0xfc;

TL0=0x18;

Count++;

if(Count>=200)

{

Count=0;

LED_G=~LED_G;

LED_R=~LED_G;

Buzzer=~Buzzer;

}

}

//主函數(shù)

void main()

{

unsigned char Key_Code;

Timer_Start();

LED_G=0;

LED_R=1;

Buzzer=1;

Pulse=1;

while(1)

{

Key_Code=Key_Scan();

switch(Key_Code)

{

case Signal:TR0=1;break;

default:break;

}

}

}

3、匯編程序

;程序名稱：

; 簡(jiǎn)易報(bào)警器

;硬件資源：

; 紅色LED-------------P2.3

; 綠色LED-------------P2.4

; 蜂鳴器--------------P2.0

; 脈沖輸入------------P3.4

;-------------------------------------

;端口定義

ledg equ p2.4

ledr equ p2.3

bzzr equ p2.0

pls equ p3.4

;-------------------------------------

;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

pulse equ 20h.0

;-------------------------------------

;程序代碼

org 0000h

jmp main

org 0100h

;系統(tǒng)初始化

init :

clr pulse

setb ledr

clr ledg

setb bzzr

setb pls

ret

;延時(shí)ms毫秒

delay_ms:

mov r7,a

delay1 :mov r6,#5

delay2 :mov r5,#100

djnz r5,$

djnz r6,delay2

djnz r7,delay1

ret

;脈沖檢測(cè)

pls_ch :

jb pls,fail

mov a,#1

call delay_ms

jnb pls,succ

jmp fail

succ :setb pulse

jmp exit

fail :clr pulse

exit :ret

;報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生

alarm :

cpl bzzr

cpl ledr

mov c,ledr

cpl c

mov ledg,c

ret

;主程序

main :

call init

scan :call pls_ch

jb pulse,start

jmp scan

start :call alarm

mov a,#200

call delay_ms

jmp start

end

說明：匯編程序的設(shè)計(jì)思路與C語(yǔ)言的有所不同，程序更高效和緊湊，建議選用。

五、應(yīng)用舉例

1、家庭安全：在J2端口接一個(gè)大面積按鍵，置于門口地毯之下，夜間打開報(bào)警器，只要有人踏上地毯，J2獲得一個(gè)低脈沖，即觸發(fā)報(bào)警，如果再在窗欞上安置一個(gè)滑觸開關(guān)，一同接入J2端口，則可達(dá)到綜合防盜目的。

2、文物安全：在J2端口接一個(gè)小按鍵，置于博物館文物之下，全天打開報(bào)警器，只要有人拿起文物，按鍵彈起，J2端口立即獲得一個(gè)高脈沖，即觸發(fā)報(bào)警，如果再增加同樣的檢測(cè)端口和指示燈，則可對(duì)多個(gè)文物同時(shí)監(jiān)控。

3、水利安全：在J2端口接一個(gè)浮力觸發(fā)裝置，放置在江邊，設(shè)定水位報(bào)警點(diǎn)，一旦達(dá)到危險(xiǎn)水位，同樣報(bào)警，如果在江邊安置一個(gè)水位到電壓的傳感器，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水位變化。

……

六、功能擴(kuò)展

在脈沖端口接入一個(gè)溫度傳感器，如DS18B20，單片機(jī)通過對(duì)溫度采樣，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度超限報(bào)警。

……

說明：本報(bào)警器作為一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)，而且可依據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。

七、常見問題

利用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警的常用方法是什么?

常用的方法就是把采集到的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行處理，與該參數(shù)的上、下限給定值進(jìn)行比較，若超過給定值時(shí)則進(jìn)行報(bào)警，否則，就作為正常值進(jìn)行顯示或控制。

利用單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行報(bào)警的常用方法是什么?

在單片機(jī)報(bào)警系統(tǒng)中，發(fā)光二極管常用何種型號(hào)的集成電路驅(qū)動(dòng)?

由于發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)電流在20~30mA，所以不能用TTL門電路的輸出直接啟動(dòng)。在單片機(jī)報(bào)警系統(tǒng)中，發(fā)光二極管常見的驅(qū)動(dòng)方法是采用OC門進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如74LS06或74LS07等型號(hào)的OC門。

單片機(jī)報(bào)警系統(tǒng)有哪兩種程序設(shè)計(jì)方法?

依據(jù)報(bào)警參數(shù)和傳感器劃分，簡(jiǎn)單的報(bào)警程序可分為兩種：一種是全軟件報(bào)警程序，另一種是硬件申請(qǐng)，軟件處理報(bào)警程序。

怎樣使用全軟件報(bào)警程序的方法實(shí)現(xiàn)報(bào)警?

全軟件件報(bào)警程序的基本方法是：作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的被測(cè)參數(shù)經(jīng)傳感器、變送器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器送到單片機(jī)后，再與規(guī)定的上、下限給定值相比較，根據(jù)比較的結(jié)果進(jìn)行報(bào)警或處理，其整個(gè)過程都由軟件實(shí)現(xiàn)。

怎樣用硬件申請(qǐng)、軟件處理報(bào)警程序的方法實(shí)現(xiàn)報(bào)警?

使用這種報(bào)警方法時(shí)，報(bào)警要求不是通過程序比較法得到的，而是直接由傳感器產(chǎn)生的。在發(fā)現(xiàn)警性，傳感器發(fā)出報(bào)警要求之后，立即向CPU提出中斷申請(qǐng)，CPU響應(yīng)中斷后，立刻進(jìn)入中斷服務(wù)程序，實(shí)現(xiàn)報(bào)警或?qū)�參�?shù)、位置實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。例如：電接點(diǎn)壓力式報(bào)警，吊車的限位控制等。

報(bào)警程序根據(jù)系統(tǒng)中的參數(shù)的要求，可以分為哪兩種程序?

報(bào)警程序根據(jù)系統(tǒng)和參數(shù)的要求，可以分為簡(jiǎn)單的越限報(bào)警和報(bào)警處理程序兩種。