毕业设计——电动车报警器

1、无锡职业技术学院毕业设计（论文）题 目 电动车报警器 英文并列题目 THE ELECTRIC BICYCLE WIRELESS ANTI-THEFT ALARM SYSTEM SYSTEM DESIGN 院 系 班 级 学生姓名 学 号 指导老师 职 称 指导老师 职 称 答辩委员会主任 主答辩人 二 零 一 五 年 四 月毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告学生姓名学号班级所属院系专业物联网技术学院指导教师职称所在部门物联网毕业设计（论文）题目电动车报警器题目类型工程设计（项目）论文类作品设计类其他一、选题简介、意义随着科学技术不断发展，交通工具也在不断更新换代。国家推行节能环保礼

2、念后，电动车这一交通工具深得人们的喜爱。电动自行车的能源是最为环保的电力，因此发动时比机动车噪音要小，且无尾气排放，所以不会构成环境污染。且使用方便，经济实惠，推广性强。目前摩托车以及燃油助力车等机动车辆污染环境性强，而且无论是本身的价格还是燃料的价格都远高于电动车，因此电动车已经成为广大工薪阶层的最佳选择。然而随着电动车用户的不断增加，街上的电动车越来越多，电动车的丢失率也在不断上升，让广大市民头痛不已。所以，能否出现一款优秀的电动车报警器也是许多人越来越关心的问题。只有研制出一款经济实惠且实用性强的报警器，才能大幅度解决电动车丢失问题。所以，本次课题就是要设计出一款符合大众要求的报警器。报

3、警器首要要求是体积小，不易于被盗贼拆卸。并且易于操作，为车主省去不必要的麻烦。遥控距离要远，达到100米左右。其次要灵敏度高，误报率以及漏报率低，性能稳定，拥有布防、解除布防以及寻车三种基本功能。报警音量适中，太低达不到效果，太高又容易扰民。节能效果好，遥控器采用3V直流电压供电，报警器采用12V直流电压供电。并且严格控制原材料的成本，以保证报警器上市之后价格可以为大多数市民所接受。二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）课题研究： 电动车报警器的总体方案设计需要纵观全局，以实现其相应功能为出发点，细致到每个模块。其内容主要包含报警电路模块设计、

4、无线接收模块设计、无线发送模块设计和信号触发模块设计等。主要研究的内容：AT89S51单片机作为控制单元模块，无线收发模块采用红外遥控收发装置，信号触发模块可以采用振动传感器，报警电路模块则采用音乐集成电路（含蜂鸣器）。报警器开关打开后，无线模块给单片机发出预警信号。当有人触碰到报警器，弹簧开关受到振动影响，接通电路，报警器报警。要解决的问题：单片机如何接收无线收发部分发出的警报信号：铃声集成电路在单片机传输报警信号后如何使蜂鸣器出声：预期目标：报警器首要要求是体积小，不易于被盗贼拆卸。并且易于操作，为车主省去不必要的麻烦。遥控距离要远，达到100米左右。其次要灵敏度高，误报率以及漏报率低，性

5、能稳定，拥有布防、解除布防以及寻车三种基本功能。报警音量适中，太低达不到效果，太高又容易扰民。节能效果好，遥控器采用3V直流电压供电，报警器采用12V直流电压供电。并且严格控制原材料的成本，以保证报警器上市之后价格可以为大多数市民所接受。研究步骤：调研现状确定所要实现的功能归纳所需元器件硬件设计软件设计电路图绘制单片机编程软件调试论文撰写方法及措施：1、图书馆查找相关书籍2、网上搜索相关资料3、请教指导老师设计（论文）体系、结构（大纲）总体方案设计：本次设计流程以下列框架结构为主体。AT89C51单片机信号触发模块无线发送模块无线接收模块报警电路模块电动车报警器的总体方案设计需要纵观全局，以实

6、现其相应功能为出发点，细致到每个模块。其内容主要包含报警电路模块设计、无线接收模块设计、无线发送模块设计和信号触发模块设计等。指导教师意见：签字： 年 月 日 院（系）审批意见：签章： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书2015年 3 月 8 日毕业设计（论文）题 目电动车报警器题目来源自拟指导教师杨建平职称副教授所在部门物联网技术学院学生姓名郭浩卿学号3080123108班 级应用电子31231所属院系专业物联网学院应用电子外语翻译要求课题需要完成的任务【工程设计类课题：】设计一个电动车报警器，要求（1）最大遥控距离100米左右，（2）报警器具有布防、解除布防以及寻车三种基本功能。（3）遥控

7、器采用3V直流电压供电，报警器采用12V直流电压供电。课题计 划 安 排序号内 容时 间 安 排1熟悉课题，查资料，调研，初步方案设计。3月8日3月16日2设计最佳方案，单元设计电路3月17 日3月31日3综合电路，指标核算，写毕业论文4月1日4月20日4修改、完善毕业论文，并做答辩准备。4月21日4月27日计划答辩时间4月28日5月3日答辩提交资料毕业设计说明书教研室主任审核意见签名： 电动车报警器摘要：本次课题需要设计出一个电动车报警器，以减少目前电动自行车的丢失率。装置由报警电路模块、无线接收模块、无线发送模块和信号触发模块组成。正文将对这几个模块进行具体介绍。本次课题设计出的报警器体积

8、小，不易于被盗贼拆卸。并且易于操作，为车主省去不必要的麻烦。遥控距离要远，达到100米左右。其次要灵敏度高，误报率以及漏报率低，性能稳定，拥有布防、解除布防以及寻车三种基本功能。报警音量适中，太低达不到效果，太高又容易扰民。节能效果好，遥控器采用3V直流电压供电，报警器采用12V直流电压供电。并且严格控制原材料的成本，以保证报警器上市之后价格可以为大多数市民所接受。关键词：无线收发；遥控装置；信号触发；响音报警；单片机Electric car alarmAbstract:In this paper we need to design a car alarm, in order to reduc

9、e the loss rate of electric bicycle. Device is composed of an alarm circuit module, a wireless receiving module, wireless transmitting module and a signal trigger module. The text will introduce the module. The project design of the alarm has the advantages of small volume, not easy to be the thief

10、disassembly. And is easy to operate, for the owners to avoid unnecessary trouble. Remote control distance is far, up to 100 meters. Second, high sensitivity, false positive rate and false negative rate is low, stable performance, with the deployment, deployment and release for the three basic functi

11、ons of the car. Alarm volume is moderate, is too low to reach the effect, and easy to cause too much. The energy saving effect is good, the remote control using the 3V DC voltage power supply, alarm using 12V DC voltage power supply. And the price is moderate, can be accepted by the majority of user

12、s.Keywords: Wireless transceiver; remote control; signal trigger sound alarm; MCU;目录一、绪论11.1电动车报警器研究背景11.2 电动车报警器的研究现状11.3 电动车报警器的研究要求2二、电动车报警装置总体设计22.1 框架结构体系设计22.2 各功能模块方案设计32.2.1 无线收发模块32.2.2 信号触发模块32.2.3报警电路模块4三、无线收发模块设计43.1系统模块介绍43.1.1 主要特性43.1.2工作原理43.1.3 外部特征53.2 无线收发模块电路连接5四、音乐集成电路（含蜂鸣器）模块设计

13、64.1 音乐集成电路模块介绍64.1.1 音乐集成电路内部结构及其工作原理64.2 音乐集成电路报警模块设计74.2.1元件选择74.2.2音乐集成电路的电路连接9五、电路及编程95.1 硬件选择95.1.1 AT89C51单片机相关特性及参数介绍95.1.2电路设计125.2硬件安装（见图8）145.3C语言编程145.3.1 AT89C51单片机软件编程方法155.3.2 C语言程序15六、硬件及软件调试206.1硬件调试206.2软件调试20七、结论21八、参考文献22参考文献22附录23无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书一、绪论1.1电动车报警器研究背景随着科学技术不断发展，交通

14、工具也在不断更新换代。国家推行节能环保礼念后，电动车这一交通工具深得人们的喜爱。电动自行车的能源是最为环保的电力，因此发动时比机动车噪音要小，且无尾气排放，所以不会构成环境污染。且使用方便，经济实惠，推广性强。目前摩托车以及燃油助力车等机动车辆污染环境性强，而且无论是本身的价格还是燃料的价格都远高于电动车，因此电动车已经成为广大工薪阶层的最佳选择。然而随着电动车用户的不断增加，街上的电动车越来越多，电动车的丢失率也在不断上升，让广大市民头痛不已。所以，能否出现一款优秀的电动车报警器也是许多人越来越关心的问题。只有研制出一款经济实惠且实用性强的报警器，才能大幅度解决电动车丢失问题。1.2 电动车

15、报警器的研究现状通过我这段时间在网上的调查及研究，我发现现在配备防盗报警装置的用户约占97。目前常见的电动车防盗报警装置大致分为以下三类： （1）普通防盗报警器，此类报警装置由于体积较小，所以使用较为方便。电动车上有许多别人轻易难以察觉的地方，用户将报警器安装在此类地方，盗贼很难发现并拆卸。此类报警器使用振动传感器探测警报信号，实现布防和撤防的开关按钮设在报警器上。此类报警器价格不高，性能也较为稳定。而其缺点也显而易见，假如报警器放在较为隐蔽的地方，车主并不能很方便的接触到开关按钮。假如放到不隐蔽的地方，又容易被盗贼发现，从而进行拆卸。因此，近几年此类报警器应用并不广泛。（2）防盗报警锁，此类

16、装置就是把车锁于报警器合二为一，车身振动引发内部传感器振动之后，就会触发车锁上的报警喇叭。这种防盗报警锁因为将锁与报警器合二为一，且价格不高，所以在前几年使用较为广泛。但是这种报警器的缺点也很明显，其误报的发生频率较高，路人在轻触到电动车后，警报器就会发出警报，而且警报不会自动解除，会给用户及他人造成不必要的麻烦。（3）遥控防盗报警器，此类警报器都会配备一个小型遥控器，遥控器拥有基本功能，比如设防和撤防。此类报警器灵敏度高，性能稳定，传感器灵敏，喇叭声响高，方便快捷，因此，此类报警器应用最为广泛。但价格相对于以上两种报警器较高。而且误报率高，扰民现象严重。电动车本身价格低于机动车，性能又高于普

17、通自行车，目前在各类型代步工具中性价比是数一数二的，因此能被大多数市民所接收。所以，一个高性能且成本较低的电动车报警器也是目前电动车用户最为需要的工具。1.3 电动车报警器的研究要求首要要求是体积小，不易于被盗贼拆卸。并且易于操作，为车主省去不必要的麻烦。遥控距离要远，达到100米左右。其次要灵敏度高，误报率以及漏报率低，性能稳定，拥有布防、解除布防以及寻车三种基本功能。报警音量适中，太低达不到效果，太高又容易扰民。节能效果好，遥控器采用3V直流电压供电，报警器采用12V直流电压供电。并且严格控制原材料的成本，以保证报警器上市之后价格可以为大多数市民所接受。二、电动车报警装置总体设计电动车报警

18、器的总体方案设计需要纵观全局，以实现其相应功能为出发点，细致到每个模块。其内容主要包含报警电路模块设计、无线接收模块设计、无线发送模块设计和信号触发模块设计等。2.1 框架结构体系设计本次设计流程以下列框架结构为主体。(见图1)AT89C51单片机信号触发模块无线发送模块无线接收模块报警电路模块图1： 总体框架结构体系AT89S51单片机作为控制单元模块，无线收发模块采用红外遥控收发装置，信号触发模块可以采用振动传感器，报警电路模块则采用音乐集成电路（含蜂鸣器）。报警器开关打开后，无线模块给单片机发出预警信号。当有人触碰到报警器，弹簧开关受到振动影响，接通电路，报警器报警。2.2 各功能模块方

19、案设计本部分将详细讨论信号触发模块、无线收发模块和报警电路模块的采用方案，并介绍最终方案。2.2.1 无线收发模块LR-T15CTM4-S红外接收远程控制系统模块无线收发模块采用LR-T15CTM4-S红外遥控收发组件。该装置相比其他装置的优点明显，其稳定性强的特色非常符合电动车报警器的需要。而且此类装置可以抵御其他输出脉冲的干扰，从而减少误报率。其次是供电消耗问题，LR-T15CTM4-S系列的低电流消耗是其他收发组件不能比拟的。例如HF-15/HJ-15红外收发组件。这也我们之前要求的供电电压十分相符。而且其遥控距离强于其他收发组件，利用价值很高。2.2.2 信号触发模块振动传感器振动传感

20、器是传感器的一种，但是他在测试技术中确是不可或缺的一部分，振动传感器的作用很简单，他是将自身受到的机械量按一定的比例转换成电量。他的这种转换符合机电转换的原理，所以他也被叫作拾振器、换能器等。由于振动传感器的转换特性，他被大规模的运用在报警防盗领域，他用压电陶瓷片加弹 簧重锤结构来接收来自外界的振动信号，并运用 LM358 等一系列运放器来放大并输出控制信号。当外来碰撞使振动传感器产生振动时，如果振动力达到一定程度，那么指警报灯亮起，同一时间响起警报，而对于振动标准的灵敏性，我们可以用旋钮进行调整，灵敏度的调节由旋钮的顺逆时针旋转确定。 振动传感器的原理较为复杂,他首先要对外界接收机械量,在将

21、接收到的机械量作为一个原始值mi,在经过振动传感器的机械接受部分处理转换为新的输入值mt,最后在经过机电变把mt 转换为电量 e，而并不是单纯的把机械能变成电能。由上述分析可知,振动传感器的工作性能与二个因素有关,他们分别是机电的转换部分以及机械的接收部分,振动传感器性能的好坏即由这两种性能的好坏而决定。振动传感器是一种优点颇多的传感器，他不仅工作可靠稳定，而且灵敏度高，性价比高，最主要的是他的检测可调节范围也非常可观。振动传感器拥有独立的控制芯片，这个芯片可以带动一定量的负载，使用便捷，只要用对其用三极管进行电流放大, 就能促使防盗系统正常运转，方便快捷，现在市场上八成以上的车辆报警器报警器

22、都是运用振动传感器。 2.2.3报警电路模块音乐集成电路（含蜂鸣器）音乐集成电路可以按照用户的要求通过蜂鸣器或扬声器发出不同音调的声音。其具有结构简单，成本低，响音清脆的优点。因而音乐集成电路在家用电器中，例如时钟、玩具等方面得到了十分广泛的应用。三、无线收发模块设计无线收发模块采用LR-T15CTM4-S红外遥控收发组件。该装置相比其他装置的优点明显，其稳定性强的特色非常符合电动车报警器的需要。而且此类装置可以抵御其他输出脉冲的干扰，从而减少误报率。3.1系统模块介绍3.1.1 主要特性（1）供电电压2.4 V6.5v之间 ；（2）光电检测器及前置放大器封装在一起；（3）可以抵御其他输出脉冲

23、的干扰；（4）低效输出（5）低功率消耗； 由以上特性可知，LR-T15CTM4-S红外遥控接收模块优点较多，所以许多用到红外遥控功能的家电产品都会使用LR-T15CTM4-S。例如电视、空调、DVD等。3.1.2工作原理图2： 输出波形当外界有信号传输进时，通道里面的信号同步放大稳定动态工作点将因自动增益控制器而提高输送的效益。而限制区则会把一系列原因产生的错误信号以及声反馈按照相应的比对进行限制幅度或者压缩处理。这样一来，就不会产生过载的隐患。而价格相对较高的蜂鸣器和功率发大器就得到了更好的保护。为了使信号在传输的过程中减少错误，我们可以运用滤波器来得到理想的信号。我们还可以用比较器以及高峰

24、活塞来对电压进行对比，再利用对比成果，将输出的电压保持在数字高态。要想将前后的信号进行叠加处理，我们可以运用积分器来实现。然后再对脉冲边缘进行整形以及产生输出方波脉冲，这里可以用施密特触发器。（见图2）3.1.3 外部特征注意事项：（1）存放及使用的低点应确保不会造成其产生变形。 （2）在非很湿的地方储存和使用。 （3）人和烙铁间一定要接地，以保证不会受到静电侵害。 （4）远程控制系统的性能受周围环境以及元件的性能决定。因此，这里强烈推荐该接收模块与周边元件如电阻器，冷凝器，继电器等共同使用。材料配置：表1：材料配置规格配置备注导线金（99.9%）银环银（80%）树脂（10%），固化剂（10%

25、）环氧树脂树脂（55.5%），固化剂（45.5%）引线框架铁（99.5%），银（0.5%）光电二极管硅(99%)集成电路硅(99%)盾状盒铁（99%），锡（1%）内部3.2 无线收发模块电路连接该系统为LR系列远程控制模块，在此模块中电源接五伏电压，和VCC角相连；Gnd与地相连，其中单片机采用AT89C51，他的P00接LR系列的VOUT；该模块的工作原理很简单，首先用遥控器对LR发出信号，然后LR经过他自身的处理，对AT89C51的POO口发出四点五伏的高电平，从而使该模块运行。（见图3）图3：无线收发模块四、音乐集成电路（含蜂鸣器）模块设计4.1 音乐集成电路模块介绍音乐集成电路可以按照

26、用户的要求通过蜂鸣器或扬声器发出不同音调的声音。其具有结构简单，成本低，响音清脆的优点。因而音乐集成电路在家用电器中，例如时钟、玩具等方面得到了十分广泛的应用。4.1.1 音乐集成电路内部结构及其工作原理下面将介绍音乐集成电路主要包含的模块。（1）振荡电路振荡电路是振荡器的重要组成部分，另一个构成振荡器的部分就是电阻。振荡电路的振荡频率一般是五十千赫兹或者一百千赫兹，他的频率大小主要取决于外接电阻的阻值。振荡频率对于音乐集成电路起着至关重要的作用，他决定着音乐集成电路的质量好坏，是各发生器的时间标准；是旋律，声音大小，播放速度的决定因素。（2）音调发生器音调发生器主要包含2个不同的8度音音阶，

27、他主要依据ROM的调配数值来形成各个音调地代码，值得一提的是他的频率范围并不是特别广泛。（3）包络发生器包络发生器主要的作用是确定声音音色的效果，而音色的准确与否决定着音乐集成电路的好坏。音色主要由包络信号地形状来确定，而包络发生器就是包络信号的来源。包络发生器还是合成音乐信号组合而成的场所。（4）驱动电路驱动电路的种类很多，有包含着前置放大器的，有放出一定量电流然后使压电扬声器直接发声的等种类各异。（5）速度控制速度控制顾名思义是用来供给和放音速度相配对的速度的，这种速度是固定不变的，不受外界所干扰，而是依照提前编程固化于集成电路中。（6）节奏发生器节奏发生器按存储器的数据分配，可提供8种节

28、拍来操控rom地址时钟， 如 1/4、1/3、3/4、3/2、2、3、4 拍。（7）存储器存储器由于种类不同，存储量也存在差异，主要以六十四字七位和五百一十二字七位的为主。他的4位用来操作音调发生器，3位用来操作节奏发生器，还可以产生自停信号。4.2 音乐集成电路报警模块设计4.2.1元件选择整流二极管的选用：二极管最重要的特性就是单向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。（1）正向特性 在电子电路中，将整流二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式称为正向偏置。当加在二极管两端的正向电压很小时，

29、整流二极管仍然不能导通，流过二极管的正向电流十分微弱。只有当正向电压达到某一数值（这一数值称为“门槛电压”，锗管约为0.2V，硅管约为0.6V）以后，整流二极管才能直正导通。导通后二极管两端的电压基本上保持不变（锗管约为0.3V，硅管约为0.7V），称为二极管的“正向压降”。 （2）反向特性 在电子电路中，二极管的正极接在低电位端，负极接在高电位端，此时二极管中几乎没有电流流过，此时二极管处于截止状态，这种连接方式，称为反向偏置。整流二极管处于反向偏置时，仍然会有微弱的反向电流流过二极管，称为漏电流。当整流二极管两端的反向电压增大到某一数值，反向电流会急剧增大，二极管将失去单向导电特性，这种状

30、态称为二极管的击穿。在本设计中对整流二极管并没有太多的性能要求，只要具备了二极管的单向导电性就可以了，在电路中起到保护电子元件的作用。所以本设计将采用IN4007型锗二极管。晶体三极管的选用：三极管的工作状态可以分为三个区域：截止区、放大区和饱和区，根据三极管发射极和集电极偏置情况，可以判别其工作状态：（1）对于NPN三极管来说，当Ube0时，三极管发射极处于反向偏置，Ib0，三极管工作在截止区；（2）当晶体三极管发射极处于正向偏置而集电极处于反向偏置时，三极管工作在放大区，Ic随Ib近似作线性变化；（3）当发射极和集电极均处于正向偏置状态时，三极管工作在饱和区，Ic基本上不随Ib而变化，失去

31、了放大功能。在本设计中三极管选用型号为S9013NPN型硅三极管。电磁继电器的选用：继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来

32、的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。在本设计中为了安全保护须在音乐集成电路中接入电磁继电器，而继电器的选用为了达到供电电压的一致从而选用直流继电器。4.2.2音乐集成电路的电路连接该板块的构思图如下。其原理是：首先用遥控器对lr系列发出脉冲信号，这时他的vout角将会提供四点五伏的高脉冲信号，这个信号会传输到单片机的p24口。这时该口会通过高电平输出以及r1来为三极管提供偏执电流。此时他

33、的q1将发生正向偏执，继电器ka关闭，使报警器发出大的声音，当一轮叫声结束后就会使报警器处在预警模式。如果此时对报警器进行碰撞后将会再一次引发警报，引起周围群众注意，保护电动自行车的安全。图4：音乐集成电路报警模块五、电路及编程5.1 硬件选择本次设计主要围绕AT89C51作为中枢模块，以下将对其进行系统的介绍。5.1.1 AT89C51单片机相关特性及参数介绍AT89C51由美国ATMEL公司生产的CMOS8位单片机。其特点是高性能，低电压。AT89C51单片机提供以下标准功能：4K字节Flash闪存，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个向量两极中断机构，一个

34、全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AY89C51单片机还可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式：空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作；掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。5.1.1.1主要特性图5：AT89C51单片机引脚图可以整体兼容MCS-51的指令系统 1000次擦写周期数据保留时间：10年全静态工作：0Hz24Hz三级加密程序存储器128×8位内部RAM32可编程I/O线两个16位定时器/计数器6个中断源 可编程串行通道低功耗空闲和掉电模式片内振荡

35、器和时钟电路引脚功能说明：VCC：供电电压。GND：接地。VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为一个8位漏极开路双向I/O口，即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每脚可吸收8个TTL逻辑门电路。当端口写1可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时要求外接上拉电阻。P1口：P1口为一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口输出缓冲器能驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平

36、，此时可作输入口使用，并当某个引脚被外部信号拉低时回输出一个电流。在Flash编程和程序校验期间，P1口接收低8位地址。P2口：P2口为一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口的输出缓冲器能驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路，对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口使用，并当某个引脚被外部信号拉低时回输出一个电流。在访问外部程序存储器或16位地址的外部数据存储器，P2口送出高8位地址数据；在访问8位地址的外部数据存储器时，P2口线上的内容在整个访问期间不改变。表2：P3口特殊功能端口引脚第二功能P3.0RXD(串行输入口）P3.1TXD(串行输出口）P3.

37、2INT0(外部中断0）P3.3INT1(外部中断1）P3.4T0(定时计数器）P3.5T1(定时计数器）P3.6WR(外部数据存储器写选通）P3.7RD(外部数据存储器读选通）P3口：P3口为一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口的输出缓冲器能驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路，对端口写“1”，通过内部上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口使用，并当某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流。P3口还接收一些用于Flash闪存编程和程序检验的控制信号。P3口也可作为特殊功能口，其功能见表2。RST：复位输入。当振荡器工作时，要保持RST脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位

38、。PSEN：程序存储允许输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲。在此期间，当访问外部数据存储器，这两次有效的PSEN信号不出现。EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU仅访问为部程序存储器（地址为0000HFFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需要注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。当EA端为高电平（接Vcc端），CPU则执行内部程序存储器总的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V的编程允许电源Vpp，当然这必须是该器件是使用+5编程电压Vpp。XTAL1：振荡器

39、反向放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反向放大器的输出端。5.1.2电路设计复位电路设计：基本功能：上电复位的实质是上电延时复位，也就是在上电延时期间把CPU锁定在复位状态上，就是为了弥补由于电源滤波电容存在使单片机电源由低到高逐渐上升的时间。关于电容参数和电阻参数的要求不是单一的，只要脉冲宽度大于复位要求宽度即可。现选用比较常用的22uF+10K的搭配。本次设计需要在单片机供电时，复位电路给其传输复位信号，而其他问题不需要考虑，所以可以选择上电复位电路（见图6）图6：上电自动复位电路晶振的选择：晶体振荡器共有2种，这2种主要是以晶振是否有源来进行划分，在电路图中常被叫做晶振。

40、他在单片机中有着不可替代的效用。他主要是和单片机内部的电路相共同工作，形成其需求地时钟频率，从而进一步来形成时钟信号。这时单片机正常运行的基本条件。另一方面，单片机运转的效率和晶体振荡器所产生的时钟频率有着直接的联系，频率越低其湿度就越慢。晶体振荡器主要的作用是产生单频振荡，他有一个小晶体，这个晶体的作用是可以将机械能和电能进行变换，有着误差小，性能平稳的特点。首先介绍的是有源晶振，这种晶振外形上一共有四个银角，他主要由晶体管；祖荣元件以及石英晶体组成，属于完全状态的振荡器。他具有线路简单；性能平稳；接收信号清晰等优点。而另一种就是无源晶振，这种晶振和有源晶振所不同的是他只有两个银角，而且是没

41、有极性的。他不是完整的振荡器，所以不能自行发生振荡，只能依靠时钟电路来形成振荡的效果。由于他不属于完整的振荡器，所以他要依靠dsp的振荡器来形成振荡，由于他不存在电压，所以可以随意的对信号电平进行更改，即主要取决于发生起始振荡是的那个电路。他的优点是不受电压条件的影响，可满足大量的dsp；而且性价比高，经济实惠，工厂生产普遍使用这种。对于电动车报警器的选择，我们可以发现，电动车报警器电路中有时钟电路，所以我们要采用无源晶体振荡器（没有时钟电路-有源；有时钟电路-无源）。这里采用的晶振频率为十二赫兹。5.2硬件安装（见图8）图8：Protel电路图5.3C语言编程为了更好更持久的使电动车报警器正

42、常运行，省电是必不可少的音素之一，一个省电的报警器可以更长久的保护电动车而且还具有经济实惠的特点，值得采用。而该设计中所采用的单片机就有着这样的一个优点-省电模式。该型号单片机有着2种省电模式（主要在编程的过程中体现），一种是掉电模式另一种则是空闲模式。他们都是通过操控电源控制寄存器里面pd与idl完成的。其中pd为掉电模式，pd为一的时候，如果此时开启掉电模式，那么系统将处于掉电的形态。Idl为空闲模式，当ild为一的时候如果开启空闲模式，那么系统就会处于空闲形态。当pd和idl都被设置为一时，那么将共同开启掉电模式和空闲模式，这个时候会先开启掉电模式，然后才开启空闲模式。当系统处于空闲模式

43、的时候，处理器会保持在休眠的形态，但是他的一切外部装置都是处于开启的形态。主要是受到编写的程序控制。在这一阶段，内部存储器以及一切具备其他效能的寄存器都是不会发生改变的。此模式能被所有的中断以及复位所完结。上面我们提到了完结空闲模式的方法，接下来就具体介绍一下。第一种是通过中断请求，这一种的方法很简单，就是开启中断请求，这样一来idl就会被清零，从而达到完结的目的。这种方法的具体步骤是：当系统接收到外界的中断信号的时候，系统就会开启中断服务程序，然后开始执行。结束后，会接收到reti命令，这时就会让系统执行下一条命令T1。另一种是由硬件的复位来完结，对此我们要强调一旦使用这种方法，处理器一般都

44、起始于空闲形态后的那个指令（T1），想要启动复位，就必须满足其脉冲持续48个时钟周期处于开启状态，此时不容许其处理器对存储器进行访问，但可以访问别的端口。T1下面的那条命令不可以为针对其端口以及ram的命令，这样才能保证正确的写入。当系统处于掉电模式的时候，晶振将不再运转，这是整个系统中的末端命令，此时其存储器以及具备其他效能的寄存器就会被终结，要想接收者一模式，那么就要对其进行清零，一旦对其进行清零复位，那么他的具备其他效能寄存器都将会被更改，只有其存储器不会发生变化，一旦其电压变回正常，那么就没法进行清零，还要持续一会，让晶振正常工作才行。5.3.1 AT89C51单片机软件编程方法地址主

45、要写在p1及p2的2.02.3上，如果是十一位的话其范围是0000H0FFFH，其p0主要是用来对数据进行输入的，psen是低电平而rst则是高电平，ale/prog要输入负脉冲。ea/vpp引脚是编程电源的输入端AT89C51的编程方法如下：（1）在地址线上加上要编程单元的地址信号；（2）在数据线上加上要写入的数据字节；（3）激活相应的控制信号；（4）在高电压编程方式时，将EA/Vpp端加上+12V编程脉冲；（5）没对Flash存储阵列写入一个字节或没写入一个程序加密位，加上一个ALE/PROG编程脉冲。改变编程单元的地址和写入的数据，重复15步骤，直到全部文件编程结束。每个字节写入周期是自

46、身定时的，通常约为1.5ms. 5.3.2 C语言程序本节将介绍该设计的C语言程序部分。相应的C语言程序流程图。（见图9）开始P0.0为高电平？否否否是是是软件延时6s启动音乐集成电路计数器清零弹簧开关触发？计数器加1计数器 2 ？初始化启动报警装置结束图9：C语言程序流程图C语言程序如下：#include<stdio.h> / * item1 * /#include<reg51.h> / * item2 * /#define uchar unsigned char / * item3 * /#define uint unsigned intsbit P00=P00;

47、/ * item4 * /sbit P27=P27;bit flag=0; / * item5 * /void msec(uint); / * item6 * /void main() / * item7 * / uchar i;for( ; ; ) / * item8 * / if(P00!=1) / * item9 * /flag=flag+1; If(flag>=2) flag=0 Msec(6000) / * item6 * / void msec(unint x) / * item10 * /unchar j;while (x-)!=0for (j=0;j<125;j+)

48、 ; item1该指令为预处理指令。item2由于此类形单片机和8051的命令系统是可以互相容纳的，所以这个地方加写了8051的预定义文件。item3这里如果拿有符号格式和无符号格式来共同编程，其必须要用2种函数库，这样一来程序所用的内存就会变的很大。所以我们可以根据程序的需求就进行相应的编程。程序要是只要求其运行效率高，快捷，而不考虑负数的情况，我们就可以选用unsigned的形式进行编程。如果使用这种格式进行编程，那么就最好更多的用无符号字符类型以及无符号字符变量，只有这样才能让8051单片机更好的识别以及提高代码的运行效率。另一方面，还可以用一些规定的简写字符来给各变量的数据类型进行定义

49、，这样可以使程序看起来更加的明了，方便。可以在编写程序的起始处用#define 语句。 例如：#define uchar unsigned char 以及#define uint unsigned int。 item4该指令是对位变量进行确定。item5该指令是对可寻地址进行确定。item6这里显示一个 ms 级延时程序的原型，这意味着实际函数存在于其他模块中，而这里只是简单地告诉编译器，其细节必须调用实际的子程序。 item7定义主函数，函数返回值的类型确定了该函数的类型，因此在定义一个函数时 函数本身的类型应与 return 语句中变量或表达式的类型一致。如果函数类型与 return 语

50、句中表达式的值类型不一致， 则以函数的类型为准。 对于数位函数可以自行进行类型转换， 即函数的类型决定返回值的类型。如果不需要被调用函数返回一个确定的值，则可以不要 return 语句，同时应将被调用函数定义为 void 类型。由于 void 类型函数没有 return 语 句，因此在一个 void 类型函数的调用结束时，将从该函数的最后一个大括号处返回在主 调用函数。item8在 C 语言中，可以用for(;)或 while(1)表示一个无结束的无限循环，由于 某种未知的原因，有些人觉得前者更好些，从可以解的角度看，这两者都是作为“永远” 来定义的。item9if 程序块显示，当 POO 第

51、一次输入高脉冲信号时，给 P27 一高电压接通音乐集成报警电路模块，并在该模块受到振动触发后报警；当P00第二次输入高脉冲信号时，音乐集成电路报警模块停止工作。 item10 时间延时程序，循环的基本用途就是用嵌套循环产生时间延迟，执行的指令消磨一段已知的时间，这种延时方式是依靠一定数量的时钟周期来记时的。所以延时依赖于晶振的振荡频率。当需要执行其他操作时，用软件编程的方法来获得延时效率是很低的，软件延时使控制器在延时循环时接受不到其它的输入，解决这个问题的方法就是使用中断。12MHz晶振，计数周期为1s,最大计时为65.536ms。取50ms定时，周期3s需60次中断，占空比为20%，高电平

52、应为12次中断。中断服务程序流程图。（见图10）中断次数加1Y中断次数加1次数=高电平NN次数=周期YP1.0=1返回图10：中断服务程序流程图程序名为time01.c#include<reg51.h>#define uchar unsigned charuchar time;uchar period=60;uchar high=12;time 0() interrupt using 1；TH0=（65536-50000）/256;TL0=（65536-50000）%256;if(+time=high)P3.5=0else if (time=period) time=0;P3.5=

53、1;main() TMOD=0x01; / *定时期0方式1* /TH0=（65536-50000）/256;TL0=（65536-50000）%256;EA=1; / *CPU中断* /ETO=1; / *T/C0中断* /TRO=1; / * 启动T/C0* /do while(1);六、硬件及软件调试6.1硬件调试首先，将LR-T15CTM4-S模块的VCC脚与示波器的5v直流电源相接，GND脚接地，Vout脚接信号输出端。全部接好后用遥控器对红外接收远程控制系统模块进行测试。同时，看示波器是否有4.5V的高电平信号显示。如果没有，看电路是否连接错误。如果有，就证明此模块设计成功。给音乐集成电路的VCC脚接5v直流电源，GND脚接地。当电路接通后，接在音乐集成电路上的蜂鸣器可以迅速发出声响，并且在响过之后停止。在振动器收到触发信号后，音乐集成电路再次接通，蜂鸣器继续发声。如果此过程各模块运作衔接紧密，并无问题发生，则证明本次设计成功。6.2软件调试软件部分的调试不同于硬件的调试，他比硬件的调试更加的复杂多样，错误率也更加的高，非常困难。软件的调试还有一点和硬件调试不同的是他有着很难的发觉性，不像硬件，可以通过焊接，图纸的比对以及外观来初