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文档简介

无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  13 基于单片机的红外防盗报警器设计  摘要 : 本次做的红外报警器是以单片机( AT89C51)为核心,结合相关的元器件 ,共阴极 LED 数码显示器、 LM2576、 高分贝压电片作为喇叭 等 ,再配以相应的软件,达到制作简易报警器的目的,其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接, 本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。  关键词 : 传感器;单片机;报警器  1 引言  随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人们生活水平得到很大的提高,对私有财产的保护意识在不断的增强,因而对防盗措施提出了新的要 求。本设计就是为了满足现代住宅防盗的需要而设计的家庭式电子防盗系统。  就目前市面上装备主要有压力触发式防盗报警器、开关电子防盗报警器和压力遮光触发式防盗报警器等各种报警器,但这几种比较常见的报警器都存在一些缺点。本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和 PC 机通信,便于多用户统一管理和用户操作。  1.1 设计任务与要求  1)该设计包括硬件和软件设计两个部分。 模块划分为 数据采集、按键、报警和显示等模块子函数。  2)本红外线 防盗 报警系统 由 热释电红外传感器 、家庭智能报警器 、单片机控制电路、 LED 控制电路 及相关的控制管理软件组成 。  用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报警等功能。终端由中央处理器、输入模块、输出模块、通信模块、功能设定模块等部分组成。  3)系统可实现功能。当人员外出时,可把报警系统设置在外出布防状态,探测器工作起来。当有人闯入时, 热释电红外传感器 将探测到动作, 设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,经放大电路 、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出 TTL 电平至 AT89C51 单片机,经单片机处理运算后 驱动执行报警电路使警号发声。  4) 红外线具有隐蔽性,在露天防护的地方设计一束红外线可以方便地检测到是否有人出入。此类装置设计的要点:其一是能有效判断是否有人员进入;其二是尽可能大地增加防护范围。当然,系统工作的稳定性和可靠性也是追求的重要指标。至于报警可采用声光信号。  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  14 2  总体方案设计  2.1 总体系统的概述  本系统采用了热释电红外传感器,它的制作简单、成本低,安装比较方便,而且防盗性能 比较稳定,抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽,不易被盗贼发现,同时它的信号经过单片机系统处理后方便和机通信,便于多用户统一管理和用户操作。   该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为 数据采集、键盘控制、报警和显示等模块子函数。电路结构做成可划分为:热释电红外传感器 、家庭智能报警器、单片机控制电路、 LED 控制电路及相关的控制管理软件组成。用户终端完成信息采集、处理、数据传送、功能设定、本地显示、本地报警等功能。  2.2 方案一   从设计的要求来分析该设计须包含如下结构: 热释电红外传探 头电路 、报警 电路、单片机、复位电路、 LED 显示控制电路 及相关的控制管理软件组成 ;它们之间的构成框图如 图 1总体设计框图所示。  图 1  LED 总体设计框图  处理器采用 51 系列单片机 AT89C51。整个系统是在系统软件控制下工作的。设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号,经放大电路、比较电路送至门限开关,打开门限阀门送出 TTL 电平至 AT89C51 单片机。在单片机内,经软件查询、识别判决等环节实时发出入侵报警状态控制信号。驱动电路将控制信号放 大并推动声光报警设备完成相应动作。当报警延迟 10s 一段时间后自动解除,也可人工手动解除报警信号,然后通过 LED 显示报警次数, 当警情消除后复位电路使系统复位,或者是在声光报警 10s 钟后有定时器实现自动消除报警。  2.3 方案二  热释电红外传探头电路 、报警 电路、单片机、复位电路、 LCD 显示控制电路 及相关的控制管理软件组成 ;它们之间的构成框 如图 2所示。  复位电路  信号检测电路  放大  CPU AT89 C51 驱动  驱动  驱动  LED 数码管显示示  LED 发光显示  执行报警电路  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  15 图 2 LCD 总体设计框图  3 分电路设计与论证  3.1 显示电路的设计与论证  3.1.1 方案一: LED 数 码显示   LED 是一种离子注入型全固体半导体发光器件,它的电压低,正好与 TTL 电路匹配,发光效率高,寿命最长,是目前仪表数字显示的主体。  图 3 LED 数码管显示  一般数码管内部有共阴和共阳两种连接方式。共阴就是将各个发光二极管的阴极接地,共阴极数码管如下图 5 所示。图中一个发光二极管就相当于一个数码段。若给某段加上高电平,那么相对的段就会亮。根据要想显示的数值给各段数码管加上相应的高电平就可以显示不同的数值了。  共阳就是将各个发光二极管的阴极一起接在高电平上。共阳数码管如下图所示,从下图中可以看出共阳的显 示器与共阴的显示器有一点区别,就是它将阳极连接在一起接到高电平上。这样在想显示某个数的时候,各个发光二极管赋低电平而不是在共阴时的高电平了,这就是共阴共阳的区别。下图 4 是 8 段 LED 数码的结构示意图,其内部实质上是 8 只发光二极管。 【 6】  复位电路  信号检测电路  放大  CPU AT89 S52 驱动  驱动  驱动  LCD 液晶显示  LED 发光显示  执行报警电路  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  16 图 4 LED 的引脚图  图 5 共阴数码                    由于它内部构造不同,在显示时代码也有所不同,共阴七段 LED 段选码表如表 1 所示。   表 1 共阴七段 LED 段选码  显示字符  数显代码  显示字符  数显代码  0 0x3f 5 0x6d 1        0x06         6 0x7d 2        0x5b          7 0x07 3 0x4f         8 0x7f 4        0x66         9 0x6f 方案二: LCD 液晶显示  LCD 是低电压驱动,极微小功耗,与 CMOS 功耗电路可直接匹配,是 LSI 的孪生兄弟,此外其极薄的扁平结构立刻眼在极亮的环境光下使用,以及信息容量大,生产容易等等,都充分显示了它的优越性能。  但是液晶显示一个最大的缺点,是工作温度范围较窄,特别是低湿范围不够,液晶显示器不宜施加直流电压,一般来说,使用液晶显示信息,需要液晶材料或器件,相应的驱动系统和控制系统三者统一。  在本设计中只需要使用几个数字来表示被盗地点,用液晶显示就显得浪费了,而数码显示就简单便宜了 。  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  17 图 6  LCD1602 液晶显示  3.1.2 显示部分电路  当单片机接收到热释电红外传感器发出的经放大后的信号,通过判断满足报警后,则会发出报警,通过数码管来显示报警地点,如图 7所示。  E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1A T 8 9 C 5 1abfcgdeD P Y L E D g n 1234567abcdefgD S 1D I S P L A Y1 A 121 A 241 A 361 A 482 A 1112 A 2132 A 3152 A 4171 Y 1181 Y 2161 Y 3141 Y 4122 Y 192 Y 272 Y 352 Y 431G12G19U27 4 L S 2 4 4图 7  显示部分电路图  3. 2 信号检 测电路设计与论证  3 2 1 热释电红外传感器的概述  目前,用于防盗报警的传感器 ,市场上大多为红外线或微波类产品,分为主动式和被动式二种。本设计采用被动式探头。它的工作原理比较简单:发射器按一定的频率发射出脉冲式的红外波束和微波,对方的接收器则按相同的频率接收红外波束或微波。当一发一收的频率经中心控制器判别一致时,表明波束行进的方向没有物体存在。反之,光束行进路径上有异物遮挡,光束被反射、散射,接收器接受的信号就会丢失,从而发无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  18 出报警信号。  而本设计输入部分主要是各种各样的传感器。不同类型的探测器用不同的手段 探测各种入侵行为,如人体的移动、物体的震动、玻璃的破碎和门窗的开关等,系统将所得的信号进行逻辑判断,发出警报。常用的传感器有对射红外探测器、磁控管(门磁)、震动开关、被动红外探测器( PIR)、双鉴探测器、烟感、温感探测头等。这些传感器不仅可以对室内的门、窗、敞开的阳台、固定玻璃、保险箱等的异常情况进行监测,而且还能对家中的火警进行监测。在家中无人的情况下还具有探测有无物体移动的功能,以发现家中是否有偷窃等异常情况。这些器件有效地各施其则,为控制单元传送现场的资料,提供报警控制。  1热释电红外传感器简单介绍  热释电红外线 (PIR)传感器是 80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。 是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器,它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。 它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。  自然界中存在的各种物体,如人体、木材、石头、火焰、冰等都会发出不同波长的红外线,利用红外传感器可对其进行检测。根据工作原理,红外传感器分为热型和量子型两类,热型红外传感器也 称热释电红外传感器或被动红外传感器。与量子型相比,其频响速度较慢,灵敏度较低,但响应的红外线波长范围较宽,价格便宜,并可在常温下工作。量子型与热型的特点相反,而且要求冷却条件。它是目前在防盗报警、火灾检测、自动门、自动水龙头、自动电梯、  自动照明。及非接触温度测量等领域应用最广泛的传感器。其原因为: 被测对象自身发射红外线,可不必另设光源; 大气对 2-2.6lLm、3 5lLm、 8 141lm 三个被称为 “ 大气窗口 ” 的特定波段的红外线吸收甚少,可非常容易被检测; 中、远红外线不受可见光影响,可不分昼夜进行检测 。   2热释电红外传感器的原理特性  热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为 2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学 系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大 70 分贝以上,这样就可以测出 1020 米范围内人的行动。  菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的 “ 盲区 ”和 “ 高灵敏区 ” ,以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从 “ 盲区 ” 进入 “ 高灵敏区 ” ,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。  人体辐射的红外线中心波长为 910-um,而探测元件的波长灵敏度在 0.220-um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜 片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为 710-um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器 。 一旦人侵入探测区域内 , 人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元接收,但是两片热释电元接收到的热量不同,热释电也不同不能抵消,经信号处理 而输出电压信号。  在该探测技术中,所谓 “ 被动 ” 是指探测器本身不发出任何形式的能量,只是靠接无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  19 收自然界能量或能量变化来完成探测目的。被动红外报警器的特点是能够响应入侵者在所防范区域内移动时所引起的红外辐 射变化,并能使监控报警器产生报警信号,从而完成报警功能。  3热释电红外传感器的结构特性  图 8  双探测元热释电红外传感器结构图  图 8是一个双探测元热释电红外传感器的结构示意图。使用时 D 端接电源正极, G端接电源负极, S端为信号输出。该传感器将两个极性相反、特性一致的探测元串接在一起,目的是消除因环境和自身变化引起的干扰。它利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿。对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传 感器输出电压信号。制造热释电红外探测元的高热电材料是一种广谱材料,它的探测波长范围为 0.2 20 。为了对某一波长范围的红外辐射有较高的敏感度,该传感器在窗口上加装了一块干涉滤波片。这种滤波片除了允许某些波长范围的红外辐射通过外,还能将灯光、阳光和其它红外辐射拒之门外 。  当人体辐射的红外线通过菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器的探测元上时,电路中的传感器将输出电压信号,然后使该信号先通过一个由 C1、 C2、 R1、 R2 组成的带通滤波器,该滤波器的上限截止频率为 16Hz,下限截止频率为 0.16Hz。由于热释电红外传感器输出的探测信号电压十分微弱(通常仅有 1mV 左右),而且是一个变化的信号,同时菲涅尔透镜的作用又使输出信号电压呈脉冲形式(脉冲电压的频率由被测物体的移动速度决定,通常为 0.1 10Hz左右),所以应对热释红外传感器输出的电压信号进行放大。本设计运用集成运算放大器 LM324 来进行两级放大,以使其获得足够的增益。  本设计所用的热释感器就采用这种 双探测元的结构 。 其工作电路原理及设计电路如  图 9 所示 , 在 VCC 电源端 2 利用 C1 和 R2 来稳定工作电压,同样输出端也多加了稳压元件稳定信号。当检测到人体移动信号时 ,电荷信号经过 FET 放大后,经过 C2, R1 的稳压后使输出变为高电位,再经过 NPN 的转化,输出 OUT 为低电平 。  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  20 RSY2 Y1R1 R2C2C1R3R4 Q2N P NQ1F E TV c c V C C3v 12vO U T图 9  热释电红外传感器原理图  3.2.2 红外探测部分电路  图 10中,为热释电红外传感器的探测部分的电路, 若是双元件热释电红外传感器,其 接收波长为 6.514m,适用于防盗报警系统,输出阻抗为 10k 若 为单元件热释红外线传感器,接收波长为 120m,适用于温度遥测,但同样亦可用于防盗及自动控制系统 。  在这例电路中,当 热释电红外传感器 接收到人体信号时,输出一个微弱的低频信号,其频率约为 0.3 3Hz。经晶体管 Q2 将信号放大至 70 75dB,再经过反相器 U2A,传送至单片机的 P1.0 口。  D1G3s2T A N T O UC447uC547uR 1 110KR 1 210KQ29 0 1 4+C647u1 2U 2 A7 4 L S 0 4t a n t o uP 1 .0V C C图 10  红外探测部分电路图  3 3 报警发声电路  当单片机判断报警后,在通过数码管显示报警地点的同时,还发出控制信号使 LED点亮以及使扬声器发出警语进行声光报警,声光报警电路图如图 11。  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  21 R64K 7D3L E D 红D4L E D 红D5L E D 红D6L E D 红R7220 RR8220 RR9220 RR 10220 RQ1805 0LSS P E A K E RV C CR X DT X D图 11  声光报警电路图  3.4 最小系统电路设计  3.4.1 AT89C51 的概述  1 AT89C51 单片机的机构  AT89C51 单片机是美国 Atmel 公司生 产低电压,高性能 CMOS8 位单片机,片内含 4k bytes 的可反复擦写的只读程序存储器( EPROM)和 128 bytes 的随机存取数据存储器(RAM),器件采用 Atmel 公司的高密度、非易失性存取技术生产,兼容标准 MCS-51指令系统,片内置通用 8位中央处理器( CPU)和 Flash 存储单元,功能强大。  图 12为 AT89C51 单片机的基本组成方块图。有图可见,在这一块芯片上,集成了一台微型计算机的主要组成部分,其中包括 CPU、存储器、可编程 I/O 口、定时器 /计数行口等,各部分通过内部总线相连。下面介绍几个主 要部分。图 12  AT89C51 基本组成框图  中断控制  CPU 片内Flash 存储器  总线控制  片内  RAM 4 个 I/O 端口  定时器 1 定时器 0 ETC 振荡器  串行端口  TXD  RXD P0  P2  P1  P3 计数器  输入  外部中断  扩展中断  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  22 1). 中央处理器( CPU)  中央处理器是单片机最核心的部分,是单片机的大脑和心脏,主要完成运算和控制功能。 AT89C51 的 CPU 是一个字长为 8 位的中央处理单元,即它对数据的处理是按字节为单位进行的。  2). 内部数据存储器(内部 RAM)   AT89C51 中共有 256 个 RAM 单元,但其中能作为寄存器供用户使用的仅有前面 128个,后 128 个被专用寄存器占用。  3). 内部程序存储器(内部 ROM)  AT89C51 共有 4 KB 掩膜 ROM,用于存放程序、原始数据等。  4). 定时器 /计数器  AT89C51 共有 2 个 16 位的定时器 /计数器,可以实现定时和计数功能。  5). 并行 I/O 口  AT89C51 共有 4 个 8 位的 I/O 口( P0、 P1、 P2、 P3 口),可以实现数据的并行输入、输出。  6). 串行口  AT89C51 有 1 个全双工的可编程串行口,以实现单片机和其他设备之间的串行数据传送。  7). 时钟电路  AT89C51 单片机内部有时钟电路,但晶振和微调电容需要外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲 序列。  8). 终端系统  AT89C51 的中断系统功能较强,可以满足一般控制应用的需要。它共有 5 个中断源:2 个外部中断源 /INTO 和 /INT1 ; 3 个内部中断源,即 2 个定时 /计数中断, 1个串行口中断。  由上所述, AT89C51 虽然是一块芯片,但它包括了构成计算机的基本部件,因此可以说它是一台简单的计算机。  2 AT89C51 单片机的工作周期  单片机有了硬件和软件就可以在控制器发出的控制信号作用下有条不紊地工作,控制信号必须定时发出,为了定时计算机内部必须有一个准确的定时脉冲。这种定时脉冲是由晶体 振荡器产生的,并组成下面几种工作周期。  1)振荡周期 :是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。  即由单片机的晶体振荡器产生的时钟脉冲的周期。  2)状态周期 :每个状态周期为振荡周期的  2 倍 , 是振荡周期经二分频后得到的。  在一个状态周期中有两个时钟脉冲,通常称它为 P1、 P2。  3)机器周期 :一个机器周期包含  6 个状态周期 S1S6, 也就是  12 个振荡周期。  在一个机器周期内 , CPU 可以完成一个独立的操作。   4)指令周期 :它是指 CPU 完成一条操作所需的全部时间。  控制部件是单片机的神经中枢,以 主振频率为基准(主振周期即为振荡周期),控制器控制 CPU 的时序,对指令进行译码,然后发出各种控制信号,它将各个硬件环节组织在一起。  一般情况下,算术逻辑操作发生在时相 P1 期间,而内部寄存器之间的传送发生在时相 P2 期间,这些内部时钟信号无法从外部观察,故用 XTAL2 引脚振荡信号作参考。  3 AT89C51 的指令系统  指令是规定计算机进行某种操作的命令,一条指令只能完成有限的的功能,为使计无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  23 算机完成一定的或复杂的功能就需要一系列指令。计算机能够执行的各种指令的集合称为指令系统。单片机的主要功能也是有指令系统体 现的。  C51 指令系统使用了  7种寻址方式,共有 111 条指令。指令一般有两部分组成,即操作码和操作数。  1) 89C51 汇编语言指令格式如下:   操作码    操作数      ; 注释 操作码  :是有助记符表示的字符串,它规定了指令的操作功能。   操作数  :是指参加操作的数据或数据的地址。  在 89C51 指令系统中,操作数可以是 1、 2、 3 个,也可以没有。不同功能的指令,操作数作用不同。例如,传送指令多数有两个操作数,写在左边的称为目的操作数(表示操作结果存放的单元地址),写在右边的称为元操作数(支出操作 数的来源)。  例如,一条传送指令的书写格式为:  MOV A , 3A H;  表示将 3A H 存储单元的内容送到累加器  A中。  2) 寻址方式     包括:立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址(基址寄存器  + 变址寄存器间接寻址)、相对寻址、位寻址,共 7 种寻址方式,且每种寻址方式所涉及的存储器空间各有不同。  3) . 数据传送类指令;  4) . 算数运算类;  5) . 逻辑运算类;  6) . 控制转移类;  7) . 位操作类;  80C51 指令系统的寻址方式、各类指令的格式及功能等相关内容, 请参考相关书籍,这里不再赘述。但指令系统是学习和使用单片机的一个很重要环节,应理解和熟练掌握这些指令系统。且不同种类的单片机其指令系统一般是不同的。  3.4.2 复位电路  当整个系统报警后,要消除报警信号,卡伊按下 S2 进行对系统的复位,恢复的未报警前的状态,如图 13。  R32 2 0 RS2C330uR44 K 7R52 2 0 RD2L E D 绿V C CP 1 .2R E S E TRD / WRf u w e i图 13  复位电路原理图  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  24 3.4.3 时钟电路  为了让单片机内的定时器、计数器正常运作,我们还需要由 12MHZ 的晶振 Y1 和电容 C1、 C2组成的时钟电路,如图 14。  C130pC230pY11 2 M H ZX1X2 图 14  时钟电路图  3 5 电源电路设计  AT89C51的工作电源电压 为 5( 10.2 ) V且典型值为 5V。  该装置采用 9 12V直流电源供电,由 T降压,全桥 U整流, C6滤波,检测电路采用 IC6 7806供电。本装置交直流两用,自动无间断转换,无后顾之忧。原理图如 15所示。  E12 VC71. 0U F+C847 U F+C922 U F+C?47 0U FV D 1I N 40 01TACV+ACV-+ 5 VS321I C 5X P 122 0V+ 1 2V25 V12 V1278 05G N D图 15  单片机系统电源原理图  当交流停电时,打开主机背后的直流电源开关即可(要在主机的电池盒内按电池极性装好电池)。  4 软件设计  软件设计是设计中最为重要的部分。它关系到一个系统能否实现其预定的要求。本设计分主程序设计和中断子程序的设计,其中主程序的功能是对输入信号的检测,确有警情时发出报警命令。中 断子程序是对完成其报警功能 。  4 1 程序流程图  4 1 1 主程序流程图  本主程序实现的功能是:当单片机检测到外部热释点传感器送来的脉冲信号后,表示有人闯入监控区,从而经过单片机内部程序处理后,驱动声光报警点路开始报警,报警持续 10 秒钟后自动停止报警,同时显示出报警次数以便人们查询,然后程序开始循环工作,检测是否还有下次触发信号,等待报警从而使报警器进入连续工作状态。同时,利用中断方式可以实现报警持续时间未到 10秒时,用手工按键停止的声光报警的作用。  其中, 10 秒钟的定时采用定时器 T0 定时工作在方 式 1 ,单片机晶振 Fosc=12MHz,所以机器周期 T=12 t0=12 (1/12MHz)=1us 设定时器 T0 初始值为 X,则: (2 16-X) 1us=50ms 从而可知定时器 T0 初始值 X= 65536-50000=15536=3CB0H,在此用 50H、 51H无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  25 单元分别进行 1 秒和 10 秒的计数,它们内的赋值分别为 14H、 0AH , T0 的初值置为TL0=0B0H、 TH0=3CH。  图 16  主程序 工作流程图  入口  结束  N 初始化  监测外部有无信号输入  显示报警的次数且启动声光报警电路开始报警  声光报警是否持续 10秒  声光报警结束 ,LED 显示出报警次数  是否还有检测信号等待 下次报警  Y N Y N Y 无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  26 4 1 2 中断服务程序流程图  手工按键 停止报警中断服务程序工作流程图,如下 图 17 所示 : 图 17  中断服务程序流程图  4 2 程序清单  4 2 1 主程序  ORG  0000H LJMP  MAIN  ORG  0003H LJMP PINT0 ORG  0200H MAIN: MOV  IE,#81H    CPU 开放中断, /INT0 允许中断  SETB  IT0         ;外部中断为边沿触发方式  MOV  SP,#30H      指针入口地址  MOV  R0,#00H SETB  P3.0 CLR P3.1 MOV  P1,#0FFH    使 P1 口全部置 1 MOV  P2,#00H    P2 口清零  CLR P1.2   LP:JNB  P1.0,LA        监测输入信号,是否有输入信号   LA:ACALL DELAY        延时消抖  JNB  P1.0,ALARM     ;再 次监测输入信号,若有输入信号转入报警子程序  AJMP LP DELAY:MOV R1,0AAH LD2:MOV R2,0BBH 中断源发出中断请求  关中断、保护现场  INTO/有信号输入关闭警报  恢复现场、关中断  中断返回  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  27 LD1:NOP DJNZ R2,LD1 DJNZ R1,LD2 RET  ALARM:SETB P1.2     ;开始报警使运行正常绿灯熄灭,红灯和声报警启动  MOV A,#00H  INC  R0       ;报警次数加一  CJNE R0,#0AH,LP1 MOV R0,#00H LP1:MOV  A,R0         ;显示报警次数  MOV DPTR,#TAB  MOVC A,A+DPTR MOV P2,A         TAB:DB 3FH,06H,5BH,4FH DB 66H,6DH,7DH,07H DB 7FH,6FH ;10S 钟定时 :  MOV 50H,#14H      1S 循环次数 20 MOV 51H,#0AH      10S 循环次数  MOV TMOD,#01H     ;定时器 T0 定时  方式 1 MOV TL0,#0B0H     ;置 50ms 定时初值   MOV TH0,#3CH SETB TR0          启动 T0 L2:JBC TF0,L1        查询记数溢出  SJMP  L2  L1:CPL P3.0 CPL P3.1 MOV  TL0,#0B0H     ;重新赋值  MOV  TH0,#3CH DJNZ 50H,L2       ;未到 1S 继续循环  CPL P3.0 CPL P3.1 MOV  50H,#14H DJNZ 51H,L2      未到 10S 继续循环  SETB P3.0         ;10s 到关闭报警  CLR P3.1       CLR P1.2        报警结束,正常运行绿指示灯亮  LJMP LP        循环 ,继续工作  END   4 2 2 外部中断 INTO 服务程序 :  PINT0:CLR  EX0     ;外部中断 0服务程序开始,屏蔽外部中断  PUSH  PSW    PUSH  ACC JNB  P3.2,LN    监测是否有中断输入  无   锡   职   业   技   术   学   院  毕业设计说明书(论文)  28 LN:LCALL DELAY     ;延时消抖  JNB  P3.2,LN1 AJMP LN2         无中断输入 ,中断返回  LN1:  SETB P3.0 CLR P3.1 CLR P1.2       ;使报警结束,绿指示灯亮  POP  ACC    POP  PSW  SETB EX0        开

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