蜂鸣报警器实验设计论文 2.docx
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蜂鸣报警器实验设计论文 2.docx
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蜂鸣报警器实验设计论文2
单片机课程设计
论文题目蜂鸣报警器
系别
专业
班级
学号
学生姓名
指导教师(签名)
完成时间2012年6月
课程设计成绩评定表
评价内容
标准
分值
得分
1.选题
能体现课程的培养目标,难度和工作量较大,有较强的创新性。
20
2.设计
圆满完成课程设计中各项要求,设计书设计科学、先进,计算准确;图、表绘制及技术要求符合国家标准。
有较大创新和较大实用价值;立论正确,结构严谨结论明确。
设计书中分析、计算、实验正确、严密,对专业知识综合训练程度高,课程设计报告撰写规范。
30
3.陈述
回答问题有理有据,体现出较宽泛的知识面,思维敏捷、逻辑性强。
陈述清晰、正确、逻辑性强,基本概念清楚,语言流畅、精炼。
30
4.表现
在整个课程设计阶段能够独立分析并解决问题,完成相关部分的设计,同时也能够表现出具有较高的团队协作的能力。
20
总评
摘要
该蜂鸣计时报警器由89C51,BUTTON,七段数码管等构成,采用晶振电路作为驱动电路,由延时程序和循环程序产生的一秒定时,达到时分秒的计时,六十秒为一分钟,六十分钟为一小时。
设置一个数段,一旦超过这个数值,蜂鸣器就会想起,达到报警的效果。
而电路中唯一的一个控制键却拥有多种不同的功能,按下又松开,可以实现屏蔽数码管显示的功能,达到省电的目的;直接按下不松开,则可以通过按键实现分钟的累加,每按一次分钟加一;而连续两次按下按键不放松,则可实现小时的调节,同样每按一次小时加一并通过一个控制键用来实现时间的调节和是否进入省电模式的转换。
应用Proteus的ISIS软件实现了单片机电子时钟系统的设计与仿真。
该方法仿真效果真实、准确,节省了硬件资源。
关键词:
单片机蜂鸣报警键盘控制
第一章方案论证与对比
1.1单片机的型号选择
通过对多种单片机性能的分析,最终认为89C51是最理想的蜂鸣报警器开发芯片。
89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的89C51是一种高效微控制器,而且它与MCS-51兼容,且具有4K字节可编程闪烁存储器和1000写/擦循环,数据保留时间为10年等特点,是最好的选择。
1.2数码管显示工作原理
数码管是一种把多个LED显示段集成在一起的显示设备。
有两种类型,一种是共阳型,一种是共阴型。
共阳型就是把多个LED显示段的阳极接在一起,又称为公共端。
共阴型就是把多个LED显示段的阴极接在一起,即为公共商。
阳极即为二极管的正极,又称为正极,阴极即为二极管的负极,又称为负极。
通常的数码管又分为8段,即8个LED显示段,这是为工程应用方便如设计的,分别为A、B、C、D、E、F、G、DP,其中DP是小数点位段。
而多位数码管,除某一位的公共端会连接在一起,不同位的数码管的相同端也会连接在一起。
即,所有的A段都会连在一起,其它的段也是如此,这是实际最常用的用法。
数码管显示方法可分为静态显示和动态显示两种。
静态显示就是数码管的8段输入及其公共端电平一直有效。
动态显示的原理是,各个数码管的相同段连接在一起,共同占用8位段引管线;每位数码管的阳极连在一起组成公共端。
利用人眼的视觉暂留性,依次给出各个数码管公共端加有效信号,在此同时给出该数码管加有效的数据信号,当全段扫描速度大于视觉暂留速度时,显示就会清晰显示出来。
第二章系统硬件电路的设计
硬件设计主要包括单片机芯片选择,数码管选择及晶振,电容,蜂鸣器,电阻等元器
件的选择及其参数的确定;
2.1主控模块89C51
AT89C51是一个低功耗,高性能CMOS8位单片机,片内含4kBytesISP(In-systemprogrammable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器,器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构,芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元,功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉
的方案。
其工作电压在4.5-5V,一般我们选用+5V电压。
外形及引脚排列如图2-2所示
2.2LED数码管显示概述
本设计中采用的是7SEG–COM–ANODE型号数码管,它是一种半导体发光器件,其基本
元是发光二极管。
2.3其他元件介绍及参数选择
本设计中还用到其他一些元器件,例如:
晶振,电容,电阻排,电解电容,蜂鸣器,按键,开关等等。
晶振采用频率为12MHZ,连接的两个电容为30pF;电阻排为470*8,能够实现8个470欧电阻的等效替换;电解电容为10u;开关功能是在仿真过程中,按下开关便能实现100复位。
第三章系统软件电路的设计
数码管显示电路模块
按键电路模块
AT89C51
图1报警器的总体框图
图2软件流程图
第四章软件调试
调试的主要方法:
1.启动Keilc51
2.新建一个工程。
Project菜单——〉Newproject,选择好我们要保存的文件夹后,键入Frist保存。
接着弹出CPU类型选择框,我们选择最常用的AT89C51,按确定。
3.在工程中加入文件。
新建一个文件,文件菜单File——〉New,我们再选择:
文件菜单File——〉SaveAs?
(另存为)弹出对话框后,我们文件名框中键入First.c(注意文件后缀名是.c)保存。
C文件建好啦。
现在我们把文件加入到工程中去。
点击Target1前面的+号,右键单击SourceGroup1——〉选择AddFilestoGroup,SourceGroup1,选择添加Add。
编译运行,检查程序是否有错误。
4.2PROTEUS
Proteus是一款EDA软件,该软件具有模拟电路仿真,数字电路仿真,单片机以及外围电路组成的系统的仿真,RS-232动态仿真,I2C调试器,SPI调试器,键盘和LCD系统的仿真,以及各种虚拟仪器,如示波器,逻辑分析仪,信号发生器等。
该软件目前支持的单片机类型有:
68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列、ARM以及各种外围芯片。
该软件还支持大量的存储器和外围芯片,所以,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件。
调试方法:
首先用Keil软件将C编译成HEX文件,打开Keil软件,新建一个文档,输入C程序,保存成C格式文件,然后新建工程,连接单片机为AT89C51,选择Optionsfortarget,选择OUTPUT子菜单,在CreateHEXFi前打钩,DeBug子菜单中,Settings选择ProteusVSMSimulator,USE前打钩,再次运行文件,成功后在目录下会生成HEX文件,打开Proteus软件,或直接点击DSN文件,双击单片机模板,点击文件夹式样的图标选择对应的HEX驱动文件,然后点击开始,进行调试。
第五章总结
通过这次的设计使我认识到本人对单片机方面的知识知道的太少了,对于书本上的很多知识还不能灵活运用,尤其是对程序设计语句的理解和运用,不能够充分理解每个语句的具体含义,导致编程的程序过于复杂,使得需要的存储空间增大。
损耗了过多的内存资源。
本次的设计使我从中学到了一些很重要的东西,那就是如何从理论到实践的转化,怎样将我所学到的知识运用到我以后的工作中去。
在大学的课堂的学习只是在给我们灌输专业知识,而我们应把所学的用到我们现实的生活中去,此次的蜂鸣报警器设计给我奠定了一个实践基础,我会在以后的学习、生活中磨练自己,使自己适应于以后的竞争,同时在查找资料的过程中我也学到了许多新的知识,在和同学协作过程中增进同学间的友谊,使我对团队精神的积极性和重要性有了更加充分的理解。
我知道,今后我的路还是很长,我要学的东西也有很多。
通过这次实习,我深刻的认识到计算机专业的路的不平坦,但我会以一种良好的态度去迎接每一个挫折和挑战。
参考文献
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北京航空航天大学出版社,2004
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电子工业出版社,2002
附录一电路图
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