1、-PAGE . z.畢業(yè)設(shè)計(jì)論文題目 基于單片機(jī)的自動(dòng)防盜報(bào)警器系 別 電氣工程系 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 生 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 閱 者 2012 年6 月12日摘 要隨著人們生活水平的不斷提高，大家對(duì)住宅和辦公室的平安意識(shí)也日益增加。因此，研究和開(kāi)發(fā)防盜報(bào)警裝置引起了科研單位和生產(chǎn)廠家的重視，特別是面對(duì)普通居民，價(jià)格低運(yùn)行可靠的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。撥號(hào)防盜報(bào)警器作為家庭防盜報(bào)警器材的一員，非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用。它進(jìn)入工作戒備后，主控CPU不斷檢查觸發(fā)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，當(dāng)盜賊入室觸動(dòng)報(bào)警開(kāi)關(guān)時(shí)，立即啟動(dòng)撥號(hào)報(bào)警程序向主人告警當(dāng)然也可以通過(guò)修改軟件使其在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出高分貝報(bào)警聲。當(dāng)戶主接收到自家的和報(bào)警蜂鳴音信息時(shí)，便知

2、道家里可能有人入室盜竊，從而做出相應(yīng)的應(yīng)急措施。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)報(bào)警快速，準(zhǔn)確。由于該系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單，而且利用的是公共通信網(wǎng)，因此不存在建立獨(dú)立的報(bào)警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，具有本錢低，體積小，能耗極低且不影響正常打等突出優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞 撥號(hào)，防盜報(bào)警，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)目 錄 TOC o 1-3 h z u TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc232384803摘 要 PAGEREF _Toc232384803 h 2HYPERLINK l _Toc2323848061 引 言 PAGEREF _Toc232384806 h 3HYPERLINK l _Toc2323848071.1

3、設(shè)計(jì)背景介紹 PAGEREF _Toc232384807 h 4HYPERLINK l _Toc2323848081.2 國(guó)內(nèi)外研究概況 PAGEREF _Toc232384808 h 4HYPERLINK l _Toc232384809 單片機(jī)介紹 PAGEREF _Toc232384809 h 6HYPERLINK l _Toc2323848102.1單片機(jī)的特點(diǎn) PAGEREF _Toc232384810 h 6HYPERLINK l _Toc2323848112.2單片機(jī)的應(yīng)用 PAGEREF _Toc232384811 h 6HYPERLINK l _Toc2323848122.3單

4、片機(jī)的根本組成 PAGEREF _Toc232384812 h 7HYPERLINK l _Toc2323848132.4 MCS-51的尋址方式 PAGEREF _Toc232384813 h 9HYPERLINK l _Toc2323848142.5指令簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc232384814 h 9HYPERLINK l _Toc2323848152.6計(jì)數(shù)初值的計(jì)算 PAGEREF _Toc232384815 h 10HYPERLINK l _Toc2323848162.7串行口工作方式及幀格式 PAGEREF _Toc232384816 h 11HYPERLINK l _To

5、c2323848173 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232384817 h 12HYPERLINK l _Toc2323848183.1 系統(tǒng)方案 PAGEREF _Toc232384818 h 12HYPERLINK l _Toc2323848193.2 脈沖撥號(hào)原理 PAGEREF _Toc232384819 h 13HYPERLINK l _Toc2323848203.3 脈沖撥號(hào)實(shí)現(xiàn)過(guò)程 PAGEREF _Toc232384820 h 14HYPERLINK l _Toc2323848213.4 電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232384821 h 15HYPERL

6、INK l _Toc2323848224 程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232384822 h 16HYPERLINK l _Toc2323848234.1 主程序設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc232384823 h 16HYPERLINK l _Toc2323848244.2 變量定義及初始化模塊 PAGEREF _Toc232384824 h 17HYPERLINK l _Toc2323848254.3啟動(dòng)報(bào)警器子程序模塊 PAGEREF _Toc232384825 h 19HYPERLINK l _Toc2323848264.4撥號(hào)脈沖程序模塊 PAGEREF _Toc2323848

7、26 h 21HYPERLINK l _Toc2323848274.5關(guān)閉子程序模塊 PAGEREF _Toc232384827 h 21HYPERLINK l _Toc232384828結(jié) 論 PAGEREF _Toc232384828 h 22HYPERLINK l _Toc232384829致 謝 PAGEREF _Toc232384829 h 23HYPERLINK l _Toc232384830參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc232384830 h 24HYPERLINK l _Toc232384831附錄1 PAGEREF _Toc232384831 h 25HYPERLINK

8、l _Toc232384832附錄2 PAGEREF _Toc232384832 h 331 引言1.1設(shè)計(jì)背景介紹隨著計(jì)算機(jī)的普及和信息技術(shù)的迅猛開(kāi)展，人們己不滿足于傳統(tǒng)的居住環(huán)境，對(duì)家庭及住宅小區(qū)提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小區(qū)，并迅速在世界各地開(kāi)展起來(lái)。人們對(duì)居住環(huán)境要求日見(jiàn)增高,表達(dá)在希望住宅不僅更便利舒適而且更平安。家庭及住宅小區(qū)智能化的定義，在國(guó)際上至今尚無(wú)一致的定義,一般認(rèn)為，在現(xiàn)代化的城鄉(xiāng)住宅小區(qū)內(nèi)綜合采用微型計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、通信與網(wǎng)絡(luò)及智能卡等技術(shù)，建立一個(gè)由住宅小區(qū)綜合物業(yè)管理中心與安防系統(tǒng)、信息通信效勞與管理系統(tǒng)和家庭智能化系統(tǒng)組成的三合一住宅小區(qū)效勞與管理

9、集成系統(tǒng)，最終目的是使每一住戶得到滿足其要求的最正確方案。國(guó)家建立部規(guī)定，目前住宅小區(qū)應(yīng)實(shí)現(xiàn)六項(xiàng)智能化要求，其中包括實(shí)行平安防*系統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)控管理:住宅的火災(zāi)、有害氣體泄漏實(shí)行自動(dòng)報(bào)警;火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)是以煙、溫及可燃?xì)怏w等探測(cè)器為主體;防盜報(bào)警系統(tǒng)應(yīng)安裝紅外或微波等各種類型報(bào)警探測(cè)器;系統(tǒng)應(yīng)能與計(jì)算機(jī)平安綜合管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng);計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能對(duì)防盜報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)展集中管理和控制?；诖隧?xiàng)規(guī)定，住宅防盜防火系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化勢(shì)在必行。1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況在社會(huì)信息化進(jìn)程日益開(kāi)展的今天，信息技術(shù)應(yīng)用已滲透到人類生存、活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域，在建筑領(lǐng)域，人們的現(xiàn)代生活、工作對(duì)居住和辦公的建筑環(huán)境不僅要求舒適安康、平安可靠

10、、高效便利，同時(shí)還要適應(yīng)信息化社會(huì)運(yùn)用科技手段和設(shè)備的要求。但是經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展也帶來(lái)了相當(dāng)大的負(fù)面影響。城鄉(xiāng)收入差距、區(qū)域收入差距進(jìn)一步拉大，以及流動(dòng)人口的迅速增加，社會(huì)保障制度的不健全，盜竊、搶劫等刑事案件也呈現(xiàn)出了增加趨勢(shì)。人們?cè)絹?lái)越渴望有一個(gè)平安生活的空間。犯罪分子的作案手段越來(lái)越高明，甚至采用一些高科技的作案手段，使得以往那種以人防為主的防*方式越來(lái)越不能滿足人們?nèi)粘７?的要求。因此，人們的日常安防工作中引入了很多高科技手段，我們稱之為技術(shù)防*。因?yàn)榧夹g(shù)防*能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種案情，并為案件的破獲提供有力的證據(jù)，所以，越來(lái)越受到人們的重視。與此同時(shí)，隨著生活水平的提高，液化石油氣、管道煤氣進(jìn)入

11、了更多人的住宅里，各種家用電器也得到了廣泛的使用，但是，人們?cè)谙硎苓@些現(xiàn)代化設(shè)施帶來(lái)的便利的時(shí)候，卻也增加了火災(zāi)隱患。如果一個(gè)小區(qū)實(shí)現(xiàn)了智能化管理，管理人員就可以快速有效地完成對(duì)小區(qū)的智能管理，諸如各種盜情、火災(zāi)等報(bào)警數(shù)據(jù)的采集，管理中心對(duì)各種等情的及時(shí)處理等?，F(xiàn)代安防監(jiān)控系統(tǒng)已有了新的概念，通常稱為平安自動(dòng)化SAS,并與防火自動(dòng)化系統(tǒng)FAS.(Fire Automation System)共同構(gòu)成智能建筑系統(tǒng)最底層的系統(tǒng)。目前國(guó)外興旺國(guó)家已逐漸形成一個(gè)集安防、消防、醫(yī)療救護(hù)為一體的平安保障行業(yè)。平安技術(shù)防*行業(yè)真正形成行業(yè)規(guī)模是在第二次產(chǎn)業(yè)革命中即1950年至1971年，首先在美國(guó)、英國(guó)等國(guó)

12、家形成，像ADEMCO(安定寶):VICON(維康); CHUBO集寶;AMERICAD YNAMIC( A.D) 等。60年代視頻圖像技術(shù)、70年代計(jì)算機(jī)數(shù)字技術(shù)。80年代生物識(shí)別技術(shù)以及90年代國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，使安防行業(yè)得到快速開(kāi)展。在我國(guó)以、*、*、*等較興旺的城市為龍頭在近幾年內(nèi)也形成了一股智能化住宅熱。目前，公安部、建立部均要求智能住宅小區(qū)必須具有安防系統(tǒng)。*市華樂(lè)一環(huán)?；▓@全部住宅均設(shè)計(jì)有國(guó)內(nèi)一流的家居安防系統(tǒng)。家居安防系統(tǒng)包括四局部功能:幕簾式電子?xùn)糯?、智能門禁管理、緊急呼救和誤報(bào)自解除功能。該系統(tǒng)采用獨(dú)立的不連續(xù)電源供電。當(dāng)住戶家居安防系統(tǒng)斷電時(shí)，自檢系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向保安中心

13、報(bào)警(191。保安中心計(jì)算機(jī)還會(huì)始終記錄每一戶住宅的家居安防系統(tǒng)否處于設(shè)防狀態(tài)。室內(nèi)裝有震動(dòng)報(bào)警頭(可以檢測(cè)破壞門時(shí)的震動(dòng))、紅外微波雙鑒式報(bào)著頭(可以檢測(cè)室內(nèi)是否有人)及報(bào)警控制器。報(bào)警控制器以MCO為核心，可以檢測(cè)兩個(gè)報(bào)警頭輸入信號(hào)，可以設(shè)置新密碼，可以接收遙控器輸入信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)聲、光報(bào)警或把報(bào)警信號(hào)通過(guò)線送到110。系統(tǒng)中還配備了8Ah的充電電池，以保證在斷電或電源被破壞時(shí)系統(tǒng)正常工作。可以預(yù)見(jiàn)，智能住宅、智能小區(qū)將成為21世紀(jì)建筑業(yè)的開(kāi)展主流。特別是在我國(guó)，隨著人們生活水平的日益提高，住宅小區(qū)是否智能化，安防系統(tǒng)是否完備、可靠將成為評(píng)價(jià)住宅小區(qū)的重要指標(biāo)。 單片機(jī)介紹基于單片機(jī)的工業(yè)

14、生產(chǎn)節(jié)能器的設(shè)計(jì)，首先是單片機(jī)的應(yīng)用。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)電路之前，先要了解單片機(jī)的構(gòu)造，熟悉單片機(jī)的組成和工作原理。隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)及其開(kāi)展，將計(jì)算機(jī)的CPU 、RAM 、 ROM 、定時(shí)/數(shù)器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級(jí)的計(jì)算機(jī)，因此單片機(jī)早期的含義稱為單片微型計(jì)算機(jī)，直譯為單片機(jī) 。2.1單片機(jī)的特點(diǎn)1 )具有優(yōu)異的性能價(jià)格比 2 )集成度高、體積小、可靠性高 3 )控制功能強(qiáng) 4 )低電壓、低功耗2.2單片機(jī)的應(yīng)用1 ) 在智能儀器儀表中的應(yīng)用：在各類儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測(cè)試的自動(dòng)化程度和精度，簡(jiǎn)化儀器儀表的硬件構(gòu)造，提高其性能價(jià)格比。 2 ) 在

15、機(jī)電一體化中的應(yīng)用：機(jī)電一體化產(chǎn)品是指集機(jī)械、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一本，具有智能化特征的電子產(chǎn)品。 3 ) 在實(shí)時(shí)過(guò)程控制中的應(yīng)用：用單片機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)展數(shù)據(jù)處理和控制，使系統(tǒng)保持最正確工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。 4 ) 在人類生活中的應(yīng)用：目前國(guó)外各種家用電器已普通采用單片機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制電路。 5 ) 在其它方面的應(yīng)用：?jiǎn)纹瑱C(jī)除以上各方面的應(yīng)用，它還廣泛應(yīng)用于辦公自動(dòng)化領(lǐng)域、商業(yè)營(yíng)銷領(lǐng)域、汽車及通信、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、模糊控制等各領(lǐng)域中。 2.3單片機(jī)的根本組成MCS-51單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造如圖2-1，它由 CPU 、存儲(chǔ)器包括 RAM 和 ROM 、 I/O 接口、定時(shí) / 計(jì)數(shù)

16、器、中斷控制功能等均集成在一塊芯片上，片內(nèi)各功能通過(guò)內(nèi)部總線相互連接起來(lái)。 輸入 / 輸出引腳 P0 、 P1 、 P2 、 P3 的功能 ：P0.0P0.7 ： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 端口。在訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，它分時(shí)作低 8 位地址和 8 位雙向數(shù)據(jù)總線用。在EPROM 編程時(shí)，由 P0 輸入指令字節(jié)，而在驗(yàn)證程序時(shí)，則輸出指令字節(jié)。驗(yàn)證程序時(shí)，要求外接上拉電阻。 P0 能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL 負(fù)載。圖2-1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部構(gòu)造框圖P1. 0 P1. 7 18 腳： P1 是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在 EPROM 編程和驗(yàn)證

17、程序時(shí)，由它輸入低 8 位地址。 P1 能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。 在 8032/8052 中， P1. 0 還相當(dāng)于專用功能端 T2 ，即定時(shí)器的計(jì)數(shù)觸發(fā)輸入端； P1. 1 還相當(dāng)于專用功能端T2E* ，即定時(shí)器 T2 的外部控制端。P2.0P2.7 2128 腳： P2 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，由它輸出高 8 位地址。在對(duì) EPROM 編程和程序驗(yàn)證時(shí)，由它輸入高 8 位地址。 P2 可以驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。P3. 0 P3. 7 1017 腳： P3 也是一上帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 I/O 口。在 MCS-51 中，這 8

18、 個(gè)引腳還用于專門的第二功能。 P3 能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) LSTTL 負(fù)載。 P3. 0 R*D 串行口輸入P3. 1 T*D 串行口輸出 P3. 2 INT0 外部中斷 0 輸入 P3. 3 INT1 外部中斷 1 輸入 P3. 4 T0 定時(shí)器 0 的外部輸入P3. 5 T1 定時(shí)器 1 的外部輸入 P3. 6 WR 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通 P3. 7 RD 片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通2.4 MCS-51的尋址方式1 ) 立即尋址 如： MOV A ， #40H 2直接尋址 如： MOV A ， 3AH 3存放器尋址 如： MOV A ， Rn 4存放器間接尋址 如： MOV A ， Rn5基址加變址

19、尋址 如： MOVC A ， A+DPTR 6相對(duì)尋址 如： SJMP 08H 7位尋址 如： MOV 20H ， C2.5指令簡(jiǎn)介MOV ： 片內(nèi) RAM 傳送MOV* ： 片外 RAM 傳送 MOVC ： ROM 傳送 *CH ： 交換和 A 交換 SWAP ： A 內(nèi)半字節(jié)交換 ADD ： 不帶進(jìn)位加 ADDC ： 帶進(jìn)位加 SUBB ： 帶進(jìn)位減 INC ： 加 1 DEC ： 減 1 MUL ： 乘法 DIV ： 除法 DAA ： 調(diào)整2.6計(jì)數(shù)初值的計(jì)算定時(shí)或計(jì)數(shù)方式下計(jì)數(shù)初值如何確定，定時(shí)器選擇不同的工作方式，不同的操作模式其計(jì)數(shù)值均不一樣。假設(shè)設(shè)最大計(jì)數(shù)值為 M ，各操作模式下

20、的 M 值為： 模式 0 ： M=2 13 =8192 模式 1 ： M=2 16 =65536 模式 2 ： M=2 8 =256 模式 3 ： M=256 ，定時(shí)器 T0 分成 2 個(gè)獨(dú)立的 8 位計(jì)數(shù)器，所以 TH0 、 TL0 的 M 均為 256 。 因?yàn)镸CS-51 的兩個(gè)定時(shí)器均為加 1 計(jì)數(shù)器，當(dāng)初到最大值 00H 或 0000H 時(shí)產(chǎn)生溢出，將 TF 位置 1 ，可發(fā)出溢出中斷，因此計(jì)數(shù)器初值 * 的計(jì)算式為： *=M- 計(jì)數(shù)值式中的 M 由操作模式確定，不同的操作模式計(jì)數(shù)器的長(zhǎng)不一樣，故M值也不一樣。而式中的計(jì)數(shù)值與定時(shí)器的工作方式有關(guān)。 1 計(jì)數(shù)工作方式時(shí) 計(jì)數(shù)工作方式時(shí)

21、，計(jì)數(shù)脈沖由外部引入，是對(duì)外部沖進(jìn)展計(jì)數(shù)，因此計(jì)數(shù)值根據(jù)要求確定。其計(jì)數(shù)初值： *=M- 計(jì)數(shù)值 例如：*工序要求對(duì)外部脈沖信號(hào)計(jì) 100 次， *=M-100 2 定時(shí)工作方式時(shí) 定時(shí)工作方式時(shí)，因?yàn)橛?jì)數(shù)脈沖由內(nèi)部供應(yīng)，是對(duì)機(jī)器周期進(jìn)展計(jì)數(shù)，故計(jì)數(shù)脈沖頻率為 f cont =f osc 1/12 、計(jì)數(shù)周期 T=1/f cont =12/f osc 定時(shí)工作方式的計(jì)數(shù)初值 * 等于： *=M- 計(jì)數(shù)值 =M-t/T=M- f osc t /12 式中： f osc 為振蕩器的振蕩頻率， t 為要求定時(shí)的時(shí)間。 定時(shí)器有兩種工作方式 ：即定時(shí)和計(jì)數(shù)工作方式。由 TMOD 的 D6 位和 D2

22、位選擇，其中 D6 位選擇 T1 的工作方式， D2 位選擇 T0 的工作方式。 =0 工作在定時(shí)方式， =1 工作在計(jì)數(shù)方式。并有四種操作模式： 1 模式 0 ： 13 位計(jì)數(shù)器， TLi 只用低 5 位。 2 模式 1 ： 16 位計(jì)數(shù)器。 3 模式 2 ： 8 位自動(dòng)重裝計(jì)數(shù)器， THi 的值在計(jì)數(shù)中不變， TLi 溢出時(shí)， THi 中的值自動(dòng)裝入 TLi 中。 4 模式 3 ： T0 分成 2 個(gè)獨(dú)立的 8 位計(jì)數(shù)器， T1 停頓計(jì)數(shù)。MCS-51 有 5 個(gè)中斷源，可分為 2 個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，即高優(yōu)先級(jí)和低優(yōu)先級(jí)，中斷自然優(yōu)先級(jí)： 外部中斷 0 ；定時(shí)器 0 中斷； 外部中斷 1 ；定

23、時(shí)器 1 中斷 ；串行口中斷 ；定時(shí)器 2 中斷 一中斷響應(yīng)條件 CPU 響應(yīng)中斷的條件有： 1 有中斷源發(fā)出中斷請(qǐng)求； 2 中斷總允許位 EA=1 ，即 CPU 開(kāi)中斷； 3 申請(qǐng)中斷的中斷源的中斷允許位為 1 ，即沒(méi)有被屏蔽。 二中斷響應(yīng)會(huì)受到阻斷的條件1 同級(jí)或高優(yōu)先級(jí)的中斷正在進(jìn)展中； 2 現(xiàn)在的機(jī)器周期還不是執(zhí)行指令的最后一上機(jī)器周期，即正在執(zhí)行的指令還沒(méi)完成前不響應(yīng)任何中斷； 3 正在執(zhí)行的是中斷返回指令 RET1 或是訪問(wèn)專用存放器 IE 或 IP 的指令，換而言之，在 RETI 或者讀寫(xiě) IE 或 IP 之后，不會(huì)馬上響應(yīng)中斷請(qǐng)求，至少要在執(zhí)行其它一要指令之后才會(huì)響應(yīng)。 2.7

24、串行口工作方式及幀格式MCS-51 單片機(jī)串行口可以通過(guò)軟件設(shè)置四種工作方式： 方式 0 ：這種工作方式比擬特殊，與常見(jiàn)的微型計(jì)算機(jī)的串行口不同，它又叫同步移位存放器輸出方式。在這種方式下，數(shù)據(jù)從 R*D 端串行輸出或輸入，同步信號(hào)從 T*D 端輸出，波特率固定不變，為振蕩率的 1/12 。該方式是以 8 位數(shù)據(jù)為一幀，沒(méi)有起始位和停頓位，先發(fā)送或接收最低位。方式 1 ：在方式1下，串行口為10位通用異步接口。發(fā)送或接收一幀數(shù)據(jù)，包括1位起始位0，8位數(shù)據(jù)位和1位停頓位1。其傳送波特率可調(diào)。方式 2 ：采用這種方式可接收或發(fā)送11位數(shù)據(jù)，以11位為一幀，比方式 1 增加了一個(gè)數(shù)據(jù)位，其余一樣。

25、第9個(gè)數(shù)據(jù)即 D8 位具有特別的用途，可以通過(guò)軟件摟控制它，再加特殊功能存放器 SCON 中的 SM2 位的配合，可使 MCS-51 單片機(jī)串行口適用于多機(jī)通信。方式 2 的波特率固定，只有兩種選擇，為振蕩率的 1/64 或 1/32 ，可由 PCON 的最高位選擇。 方式 3 ：方式 3 與方式 2 完全類似，唯一的區(qū)別是方式 3 的小組特率是可變的。而幀格式與方式 2- 樣為 11 位一幀。所以方式 3 也適合于多機(jī)通信。 3 系統(tǒng)方案及電路設(shè)計(jì)基于FPGA的CPU的設(shè)計(jì)，首先是架構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)架構(gòu)之前，先要了解計(jì)算機(jī)的體系構(gòu)造，熟悉計(jì)算機(jī)的組成和工作原理。3.1 系統(tǒng)方案圖3-1為撥號(hào)防

26、盜報(bào)警器的系統(tǒng)構(gòu)成方框圖，由單片機(jī)控制器，鍵盤輸入，數(shù)碼顯示，觸發(fā)器，撥號(hào)及電源等6局部。單片機(jī)控制器是整個(gè)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)控制檢測(cè)輸入/輸出顯示，模擬摘機(jī)，撥號(hào)報(bào)警，掛機(jī)等一系列的程序動(dòng)作。這里使用了小引腳，高性能，低價(jià)位的AT89C2051。鍵盤輸入電路負(fù)責(zé)輸入單片機(jī)中一系列工作參數(shù)及功能設(shè)定。發(fā)光二極管數(shù)碼顯示器在整個(gè)系統(tǒng)工作過(guò)程中充當(dāng)一個(gè)簡(jiǎn)單的人機(jī)界面，用以顯示工作狀況及輸入/輸出的數(shù)據(jù)等。撥號(hào)防盜報(bào)警器的觸發(fā)電路用磁性開(kāi)關(guān)門磁開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)單可靠，也可以用紅外線探測(cè)器或無(wú)線門磁，以實(shí)現(xiàn)全方位遠(yuǎn)距離檢測(cè)。報(bào)警器應(yīng)采用隱蔽安裝，防止小偷發(fā)現(xiàn)。撥號(hào)及報(bào)警電路用來(lái)完成模擬摘機(jī)，撥號(hào)，發(fā)出報(bào)警音，掛

27、機(jī)等工作過(guò)程，它的工作由單片機(jī)控制。電源局部負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電。平時(shí)由線上取得工作電流并對(duì)后備電池充電，撥號(hào)報(bào)警時(shí)轉(zhuǎn)由后備電池供電。鍵 盤觸 發(fā)開(kāi) 關(guān)單 片 機(jī)控 制 器電 源顯 示電 路撥 號(hào)電 路線 圖3-1 撥號(hào)防盜報(bào)警器方框圖3.2 脈沖撥號(hào)原理脈沖撥號(hào)是目前機(jī)兩種撥號(hào)方式中的脈沖撥號(hào)就是指在機(jī)上撥入的以脈沖個(gè)數(shù)的形式發(fā)出，也就是說(shuō)，在已經(jīng)通以直流電流的回路上，利用撥號(hào)盤及發(fā)號(hào)電路將回路斷開(kāi)，再接通而形成的脈沖信號(hào)，來(lái)完成輸入的發(fā)送。在操作中，假設(shè)用戶撥1，則送出1個(gè)脈沖，回路中斷一次，接通一次；撥2，則發(fā)出2個(gè)脈沖，回路斷路一次，接通一次，再斷一次，再接通一次；而撥0時(shí)，則發(fā)出10個(gè)

28、脈沖，回路斷，接通輪流10次。正常撥號(hào)時(shí)，電路電流中斷的時(shí)間一般在58至65ms之間，視斷續(xù)比的不同而不同?？爝f撥號(hào)時(shí)，只要取一半時(shí)間即可。電路電流接通的時(shí)間即在同一位中的2個(gè)斷脈沖之間的接通電流時(shí)間約在32至42ms之間，視斷續(xù)比的不同而不同?？焖贀芴?hào)時(shí)，只要取一半時(shí)間即可。顯然脈沖周期等于脈沖中斷時(shí)間的脈沖接通時(shí)間之和，每一個(gè)周期的時(shí)間為100ms左右?？焖贀芴?hào)時(shí)，在50ms左右。2位即2組脈沖串之間的最小時(shí)間間隔，通常為800ms左右；而快速撥號(hào)時(shí)，其值減半，為400 ms左右。圖3-2 脈沖撥號(hào)原理我國(guó)目前采用的脈沖撥號(hào)的速率是10 PPS(每秒的脈沖數(shù)，即每秒發(fā)出10個(gè)脈沖，因此上述

29、各參數(shù)不存在快速撥號(hào)時(shí)的值。 為了提高撥號(hào)的可靠性及穩(wěn)定性，這里設(shè)計(jì)時(shí)選定更低的脈沖撥號(hào)速率：1個(gè)脈沖代表?yè)艹?,2個(gè)脈沖代表?yè)艹?,，10個(gè)脈沖代表?yè)艹?,每個(gè)脈沖的寬度和間隔均為100 Ms.工作時(shí)首先進(jìn)展模擬摘機(jī)，然后開(kāi)場(chǎng)脈沖撥號(hào)，撥出1位后停頓500 ms保持接通再撥下一位，直至全部撥完后再發(fā)報(bào)警音，最后掛機(jī)3.3 脈沖撥號(hào)實(shí)現(xiàn)過(guò)程平時(shí)線上的電壓約為50-60 V左右。未撥號(hào)時(shí)單片機(jī)的P3. 0,P3. 1均輸出低電平。 撥號(hào)過(guò)程如下：1單片機(jī)的P3. 0輸出高電平，使TRl導(dǎo)通，由于線路上接人了負(fù)載R：，這樣線的電壓下降，模擬摘機(jī)。 2單片機(jī)的P3. 0開(kāi)場(chǎng)輸出撥號(hào)脈沖，使線的電壓電

30、平也呈高、低變化。1個(gè)脈沖代表?yè)艹?,2個(gè)脈沖代表?yè)艹?,10個(gè)脈沖代表?yè)艹觥?，每個(gè)脈沖的寬度和間隔均為100 MS.撥出1位后停頓500 ms保持P3. 0高電平再撥下一位，直至全部撥完。 3P3. 0保持高電平保持線路接通，P3. 1輸出1 kHz的報(bào)警音脈沖驅(qū)動(dòng)TR2，以2 Hz進(jìn)展調(diào)制即接通1 kHz信號(hào)。5 s.斷開(kāi)1 kHz信號(hào)0.5 s),這樣從接聽(tīng)方的中就會(huì)聽(tīng)到嘟、嘟的報(bào)警聲。報(bào)警音的時(shí)間根據(jù)設(shè)計(jì)定為60 so 4605后P3. 1輸出低電平TR2截止，停頓報(bào)警。隨后P冬0也輸出低電平，模擬掛機(jī)。完成一次報(bào)警過(guò)程。圖3-3 脈沖撥號(hào)實(shí)現(xiàn)電路3.4 電路設(shè)計(jì) 為了發(fā)揮單片機(jī)強(qiáng)大的

31、計(jì)算、控制能力，充分發(fā)揮軟件的優(yōu)勢(shì)，這里極大地簡(jiǎn)化了電路，但可實(shí)現(xiàn)以前需要幾片甚至十幾片中小規(guī)模數(shù)字電路才能完成的任務(wù)式。 電路原理如下圖，共有4個(gè)按鍵，即rst, ok, up, set o rst：系統(tǒng)復(fù)位鍵。 ok：輸人數(shù)據(jù)確認(rèn)鍵。 up:顯示的數(shù)字增加鍵。set;工作模式設(shè)定鍵，可設(shè)定關(guān)機(jī)、工作、輸人時(shí)間t,、輸人時(shí)間t2及輸人5種模式。磁性開(kāi)關(guān)即為裝于門或窗口的防盜感應(yīng)開(kāi)關(guān)，門關(guān)閉時(shí)常開(kāi)，門翻開(kāi)時(shí)閉合接通。當(dāng)然也可改用其他的感應(yīng)器件，如激光探測(cè)、超聲波感應(yīng)、熱釋電感應(yīng)、主動(dòng)紅外線探測(cè)或無(wú)線門磁等，以實(shí)現(xiàn)全方位遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)。為了防止磁性開(kāi)關(guān)離控制器較遠(yuǎn)而產(chǎn)生引人干擾，使用了光耦作信號(hào)傳遞

32、，效果良好。LED數(shù)碼管用于工作狀態(tài)指示或輸入數(shù)據(jù)指示。L1,L2一接龜話線，ZND為擊穿電壓120 V的壓敏二極管，防止電路受雷電干擾。平時(shí)系統(tǒng)處于低功耗待機(jī)狀態(tài)此時(shí)耗電僅2 mA左右，由線上取電工作，并對(duì)3.6 V/60 mA鎳鉻電池充電，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)展設(shè)定或進(jìn)展撥號(hào)報(bào)警時(shí)，耗電會(huì)到達(dá)10 mA,這時(shí)主要由鎳鉻電池供電。由子有鎳鉻電池后備供電，即使線斷電也不會(huì)使已輸人的數(shù)據(jù)喪失。該機(jī)除用于防盜報(bào)警外，假設(shè)對(duì)軟件進(jìn)展一些修改，也可通過(guò)線進(jìn)展遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳遞。三極管T1,T2及電阻R1、R2構(gòu)成撥號(hào)及報(bào)警電路，其工作原理前面已作詳細(xì)介紹。圖3-4 撥號(hào)防盜報(bào)警器電路4 程序設(shè)計(jì)4.1 主程序設(shè)計(jì)主

33、程序的工作過(guò)程為：先進(jìn)展初始化工作，隨后根據(jù)輸人的鍵值分別散轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)的子程序關(guān)機(jī)、戒備工作、輸人時(shí)間t,、輸人時(shí)間t2、輸人循環(huán)工作。TO為100 ms定時(shí)中斷效勞子程序，它實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的撥號(hào)脈沖時(shí)序。INT0外中斷效勞子函數(shù)用于實(shí)現(xiàn)功能選譯；而INT1外中斷效勞子函數(shù)則檢測(cè)防盜觸發(fā)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。主程序狀態(tài)如下圖。INT0外中斷效勞子函數(shù)狀態(tài)流程圖及INT1外中斷效勞子函數(shù)的狀態(tài)流程圖分別如下圖。開(kāi)場(chǎng)定時(shí)器T0初始化關(guān)閉撥號(hào)、報(bào)警線路輸入輸入t2輸入t1工作根據(jù)Set鍵值散轉(zhuǎn)關(guān)機(jī)4-1主程序狀態(tài)圖4.2 變量定義及初始化模塊程序設(shè)計(jì)時(shí)需設(shè)立3個(gè)數(shù)組DATA20,*3,Y3。DATA20用于存放(最長(zhǎng)

34、20位)，*3用于存放時(shí)間t1000-999s，Y3用于存放時(shí)間t2(000-999s)。另外還要設(shè)計(jì)3個(gè)軟件計(jì)數(shù)器data_flag，t1_flag，t2_flag。Data_flag用于統(tǒng)計(jì)輸入的為長(zhǎng)，t1_flag用于統(tǒng)計(jì)輸入的時(shí)間t1為長(zhǎng)，t2_flag用于統(tǒng)計(jì)輸入的時(shí)間t2為長(zhǎng)。uchar DATA20;uchar *3;uchar y3;uchar flag;uchar data_flag=0;uchar set=0;uchar m=0;uchar n=0;unit f;uchar t1_flag=0;uchar t2_flag=0;uchar t_1=0;uchar t_2=0l

35、void init_timer()TMOD=0*01;TH0=-(50000/256);TL0=-(50000%256);IE=0*82;INT0外中斷效勞子函數(shù)開(kāi)場(chǎng)如set鍵按下，則set鍵值加1如鍵值大于等于5，則鍵值回0系統(tǒng)進(jìn)入低功耗待機(jī)狀態(tài)INT0中斷效勞子函數(shù)完畢圖4-2-1 INT0外中斷效勞子函數(shù)狀態(tài)流程圖INT1外中斷效勞子函數(shù)開(kāi)場(chǎng)查詢門控開(kāi)關(guān)共十次INT1外中斷效勞子函數(shù)完畢圖4-2-2 INT1外中斷效勞子函數(shù)的狀態(tài)流程4.3啟動(dòng)報(bào)警器子程序模塊void work() uchar h;P1=0*df;delay(1);if(set =1)while(t_1=*0*100+*

36、1*10+*2)delay(1000);4.3啟動(dòng)報(bào)警器子程序模塊void work() uchar h;P1=0*df;delay(1);if(set =1)while(t_1=*0*100+*1*10+*2)E*1=1;t_1=0;while(1)PCON=0*01;if(f=5)PCON=0*00;break;E*1=0;If(set=1)while(t_2=y0*100+y1*10+y2)delay(1000);t_2+;if(set!=1)t_2=0;break;If(set=1)bh();delay(3000);P3_7=0;for(h=0;h60;h+;) for(f=0;f50

37、0;f+) f+; P3_1=!P3_1;P1=0*5f; delay(1); P3_1=0;P1=0*7f;delay(5000);P3_7=1;t_1=0;t_2=0;P3_0=0;P3_1=0;P1_7=1;For(f=0;f3;f+)delay(60000);4.4撥號(hào)脈沖程序模塊Void bh()data_flag=0;P3_0=1;P1_7=0;delay(1000);while(DATAdata_flag0)TR0=1;if(n=(DATAdata_flag)*2)data_flag+;n=0;TR0=0;P3_0=1;P1_7=0;delay(500); TR0=04.5關(guān)閉子

38、程序模塊關(guān)機(jī)子程序模塊用以完成撥號(hào)防盜報(bào)警器進(jìn)入待機(jī)工作狀態(tài)的任務(wù)退出戒備，以實(shí)現(xiàn)主人回家后使其不再進(jìn)展戒備。void stop()if(flag=0*55)P1=0*fb; elseP1=0*86;delay(1);if(flag=0*55)PCON=0*01;delay(1);結(jié) 論時(shí)光飛逝，一轉(zhuǎn)眼，兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)入尾聲了，我終于圓滿的完成了設(shè)計(jì)要求。經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的認(rèn)真研究和勤奮學(xué)習(xí)，我的專業(yè)水平的到了進(jìn)一步的提高，同時(shí)也暴露出很多以前學(xué)習(xí)上遺留下的問(wèn)題。這次設(shè)計(jì)不僅是對(duì)以前所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，更是對(duì)自己能力的一次提高。以前總是覺(jué)得書(shū)本上的內(nèi)容太死沒(méi)什么用處，現(xiàn)在才知道那些根本知識(shí)的

39、可貴性。面對(duì)則多設(shè)計(jì)上要解決的問(wèn)題，感覺(jué)到自己是則的無(wú)知，自己要學(xué)習(xí)的內(nèi)容實(shí)在是太多了。這讓我深刻的體會(huì)到畢業(yè)并不是完畢了學(xué)習(xí)，只是換個(gè)環(huán)境學(xué)習(xí)而已！我真的期待在以后的工作中自己能積累更過(guò)的高貴的知識(shí)！俗話說(shuō)好的開(kāi)場(chǎng)是成功的一半。說(shuō)起畢業(yè)設(shè)計(jì)，我認(rèn)為最重要的就是做好設(shè)計(jì)的預(yù)習(xí)，認(rèn)真的研究教師給的題目，選一個(gè)自己有興趣的題目。其次，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的講解要一絲不茍的去聽(tīng)去想，因?yàn)橹挥卸济靼琢耍銎鹪O(shè)計(jì)就會(huì)事半功倍，如果沒(méi)弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設(shè)計(jì)，到頭來(lái)一點(diǎn)收獲也沒(méi)有。最后，要重視程序的模塊化，修改的方便，也要注重程序的調(diào)試，掌握其方法。當(dāng)然，這其中也有很多問(wèn)題，第一、不夠細(xì)心比方由于粗心大意

40、對(duì)電路的理解造成錯(cuò)誤，由于對(duì)課本理論的不熟悉導(dǎo)致編程出現(xiàn)錯(cuò)誤。第二，是在學(xué)習(xí)態(tài)度上，這次設(shè)計(jì)是對(duì)我的學(xué)習(xí)態(tài)度的一次檢驗(yàn)。對(duì)于這次課程實(shí)習(xí)，我的第一大心得體會(huì)就是作為一名工程技術(shù)人員，要求具備的首要素質(zhì)絕對(duì)應(yīng)該是嚴(yán)謹(jǐn)。我們這次實(shí)習(xí)所遇到的多半問(wèn)題多數(shù)都是由于我們不夠嚴(yán)謹(jǐn)。第三，在做人上，我認(rèn)識(shí)到，無(wú)論做什么事情，只要你足夠堅(jiān)強(qiáng)，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰(zhàn)困難的勇氣，就沒(méi)有什么辦不到的。在這次難得的課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我鍛煉了自己的思考能力和動(dòng)手能力。通過(guò)題目選擇和設(shè)計(jì)電路的過(guò)程中，加強(qiáng)了我思考問(wèn)題的完整性和實(shí)際生活聯(lián)系的可行性。在方案設(shè)計(jì)選擇和芯片的選擇上，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用單片機(jī)的能力，對(duì)單片

41、機(jī)的各個(gè)管腳的功能也有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。還鍛煉我們個(gè)人的查閱技術(shù)資料的能力，動(dòng)手能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。并且我們熟練掌握了有關(guān)器件的性能及測(cè)試方法。雖然短暫的設(shè)計(jì)時(shí)間就快完畢了，但是在設(shè)計(jì)中我體會(huì)到得東西將會(huì)一直伴隨著我：無(wú)論是學(xué)習(xí)還是生活，都是則實(shí)在的，要踏實(shí)走路才不會(huì)輕易跌倒。畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間雖然短暫，但我學(xué)習(xí)了很多的東西，使我眼界翻開(kāi)，感受頗深，受用終身致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成得益于多方面的關(guān)心和幫助。在這幾個(gè)月中，從最初畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的選定到查找相關(guān)資料，再到設(shè)計(jì)的開(kāi)場(chǎng)、相關(guān)的模塊設(shè)計(jì)中遇到了不少的困難，指導(dǎo)教師都給殷切關(guān)心和悉心指導(dǎo)。因此我在這里要感謝我的指導(dǎo)教師趙海志。趙教師認(rèn)真*

42、、愛(ài)崗敬業(yè)、正直寬厚的品格，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度讓我深深難忘，是我學(xué)習(xí)的楷模，使我受益終生。在課題設(shè)計(jì)過(guò)程中，也得到了其他教師很多的幫助。在教師們的指導(dǎo)下，我的論文才能順利地完成，為此教師們付出了很大的心血，在此向他們表示誠(chéng)摯的謝意。同時(shí)在這大學(xué)最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，得到了同學(xué)們的幫助和鼓勵(lì)，對(duì)此表示十分感謝。論文撰寫(xiě)過(guò)程中，筆者參考了諸多專家與學(xué)者的早期研究成果，均在文章的參考文獻(xiàn)中予以注明，在此向他們表示敬意，和感謝。參考文獻(xiàn)1 戈?duì)桚R(Ulrich Golez).大型RISC處理器設(shè)計(jì)：航空航天大學(xué)，20052 Kyle Wilken，Aida TodriVHDL Design of a RISC

43、 Processor20003*均良計(jì)算機(jī)組成原理：清華大學(xué)，20034Mark ZwolinskiDigital System Design with VDHL：電子工業(yè)，20045 許春香，雷鋼VHDL設(shè)計(jì)中電路簡(jiǎn)化問(wèn)題的探討*教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，14(4)：25-276 邵波，楊華中，羅嶸靜態(tài)時(shí)序分析中的門延時(shí)計(jì)算半導(dǎo)體技術(shù)，2003，28(7)：43-467 董剛，楊銀堂，李躍進(jìn)驅(qū)動(dòng)復(fù)雜RLC互連樹(shù)的邏輯門延時(shí)半導(dǎo)體學(xué)報(bào)，2004，25(8)：1036-10408 Brant T.JohnsonThe Impact of IC Technology on the Power Pro

44、cessing Industry世界電子元器件，2004，7：40-429 潘日華，童家榕，唐璞山數(shù)字邏輯功能提取器閉微電子學(xué)，1997，27(3)：150-15410 高海霞，楊銀堂，董剛一種改良的布局前平均線長(zhǎng)估計(jì)算法*電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，32(6)：907-91011 戴梅萼，史嘉權(quán)微型計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用清華大學(xué)，199612 王艷芳RISC技術(shù)開(kāi)展研究科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2005，15(13)：23713 夏宇聞Verilog數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程：航空航天大學(xué)，2003，7：171-17314 潘松，潘明現(xiàn)代計(jì)算機(jī)組成原理：科學(xué)，200715 孫延鵬，*芝賢，尹常永VHDL與可編程邏

45、輯器件應(yīng)用：航空工業(yè)，200616 *昌華數(shù)字邏輯EDA設(shè)計(jì)與實(shí)踐：國(guó)防工業(yè)，200617 Era CorportationAltera Introduction to Quartus II.altera.18 李明剛64位MIPS指令處理器的流水線設(shè)計(jì)現(xiàn)代電子技術(shù)，2005 (3)：98-100附錄1include define uchar unsigned chardefine uint unsigned intuchar code DATA_7SEG10=0*C0,0*F9,0*A4,0*B0,0*99, 0*92,0*82,0*F8,0*80,0*90,;uchar DATA20;uc

46、har *3;uchar Y3;uchar flag;uchar data_flag=0;uchar set=0;uchar m=0; uchar n=0;uint f;uchar t1_flag=0;uchar t2_flag=0;uchar t_1=0;uchar t_2=0;void delay(uint k);void stop();void bh();定時(shí)器T0初始化void init_timer()TMOD=0*01;TH0=-(50000/256);TL0=-(50000%256);IE=0*82;100mS定時(shí)中斷效勞子函數(shù) void zd0()interrupt 1 P3_0

47、=!P3_0;P1_7=!P1_7;n+;TH0=-(50000/256);TL0=-(50000%256);INT0中斷效勞子函數(shù) void zd_int0()interrupt 0 delay(10);if(P3_2=0)set+;if(set=5)set=0;if(set=1)flag=0*55;PCON=0*00;f=8;again:if(P3_2=0)goto again;INT1中斷效勞子函數(shù) void zd_int1()interrupt 2 uchar h;f=0;for(h=0;h10;h+)delay(100);if(P3_3=0)f+;關(guān)機(jī)void stop()if(flag=0*55)P1=0