1、遼遼 寧寧 工工 業業 大大 學學 單片機原理及接口技術單片機原理及接口技術 課程設計（論文）課程設計（論文） 題目：題目： 家用防盜報警器設計家用防盜報警器設計 院（系）：院（系）： 電氣工程學院電氣工程學院 專業班級：專業班級： 電氣電氣132132 學學 號：號： 學生姓名：學生姓名： 指導教師：指導教師： （簽字） 起止時間：起止時間：2012016 6.06.20-201.06.20-2016 6.7.7.3 3 課程設計（論文）任務及評語課程設計（論文）任務及評語 院（系）：電氣工程學院 教研室：電氣工程教研室 注：成績：平時20% 論文質量60% 答辯20% 以百分制計算 學 號

2、學生姓名專業班級電氣132 課程設計 （論文） 題目 家用防盜報警器設計 課程設計（論文）任務 該報警器可對倉庫、商店、住宅門窗自動監測，當門窗被開、玻璃被砸碎時，報警器 發出警報聲，并顯示位置。報警器可檢測 8 點（門磁和振動監測），并有消音按鍵。 設計任務：設計任務： 1. CPU 最小系統設計（包括 CPU 選擇，晶振電路，復位電路） 2. 門磁和振動傳感器選擇及接口電路設計 3. 報警電路及消音電路設計 4.程序流程圖設計及程序清單編寫 技術參數：技術參數： 1報警器可檢測 8 點，自動檢測門窗撬開以及玻璃破碎等情況 2工作電源 220V 設計要求設計要求： 1、分析系統功能，選擇合適

3、的單片機及傳感器，門窗狀態檢測電路設計等； 2、應用專業繪圖軟件繪制硬件電路圖和軟件流程圖； 3、按規定格式，撰寫、打印設計說明書一份，其中程序開發要有詳細的軟件設計說明， 詳細闡述系統的工作過程，字數應在 4000 字以上。 進度計劃 第 1 天 查閱收集資料 第 2 天 總體設計方案的確定 第 4 天 CPU 最小系統設計 第 5 天 門磁和振動傳感器選擇及接口電路設計 第 6 天報警電路及消音電路設計 第 7 天 程序流程圖設計 第 8 天 軟件編寫與調試 第 9 天 設計說明書完成 第 10 天 答辯 指導教師評語及成績 平時： 論文質量： 答辯： 總成績： 指導教師簽字： 年 月 日

4、 摘 要 隨著現代科學技術的進步，經濟的不斷發展，人們生活水平得到極大提升， 對私有財產的安全意識也在不斷的增強，防盜措施就顯得尤為重要。一般的防盜 系統不適合家用，家用防盜裝置除了要有報警的功能，還應該具有檢測門窗是否 被開和顯示警報位置等功能。 本文利用 89C51 單片機設計了一種防盜報警系統。當檢測有入侵信號時，由 單片機控制中心發出相應信號控制電話接口電路，自動撥打預設電話號碼把報警 信息和 LED 數碼管顯示的警報位置傳遞給用戶，同時控制聲音電路使揚聲器報 警，可以震懾偷盜者。該系統能實現多點集中檢測和循環檢測，并且該系統設有 監測到入侵信號后延時 3 秒再檢測一次的功能，這樣可以

5、防止誤報警。該系統的 監測部分利用門磁和振動式傳感器，輸出接口部分用音響報警電路以及 LED 數 碼顯示電路。這種防盜報警系統性能比較穩定、抗干擾能力強、靈敏度高、安全 可靠。 關鍵詞：89C51 單片機；防盜報警系統；門磁振蕩電路；LED 顯示電路 目 錄 第 1 章 緒論 .1 1.1 防盜報警系統概況.1 1.2 本文研究內容.1 第 2 章 CPU 最小系統設計.3 2.1 家用防盜報警器總體設計方案.3 2.2 CPU 的選擇 .4 2.3 數據存儲器擴展.6 2.4 復位電路設計.7 2.5 時鐘電路設計.8 2.6 CPU 最小系統圖 .8 第 3 章 防盜報警系統輸入輸出接口電

6、路設計 .10 3.1 門磁振蕩傳感器的選擇.10 3.2 防盜報警檢測接口電路設計.11 3.3 防盜報警器輸出接口電路設計.11 3.4 人機對話接口電路設計.12 第 4 章 防盜報警系統軟件設計 .14 4.1 軟件功能綜述.14 4.2 流程圖設計.14 4.2.1 主程序流程圖設計 .14 4.2.2 子程序流程圖設計 .15 4.3 程序清單.16 第 5 章 系統設計與分析 .20 5.1 系統原理圖.20 5.2 系統原理綜述.20 第 6 章 課程設計總結 .21 參考文獻 .22 附錄 .22 第 1 章 緒論 1.1 防盜報警系統概況 1應用防盜報警系統的意義： 隨著物

7、質文明和精神文明建設的逐步深入，整個社會治安環境有了根本性的 好轉。但失盜事件還是時有發生，需要人們嚴加防范。為了滿足現代住宅防盜的 需要而設計的家庭式電子防盜系統。需要對老式防盜器進行改進，不但可以用于 單一的住宅，也可以規模用于用戶的商店、倉庫等地點，實現多點集中式檢測。 2防盜報警的原理及功能： 防盜報警系統是用物理方法或電子技術，自動探測發生在布防監測區域內的 侵入行為，產生報警 信號，并提示值班人員發生報警的區域部位，顯示可能采 取對策的系統。防盜報警系統是預防搶劫、盜竊等意外事件的重要設施。一旦發 生突發事件，就能通過聲光報警信號在安?？刂浦行臏蚀_顯示出事地點，于是迅 速采取應急措

8、施。防盜報警系統與出入口控制系統、閉路電視監控系統、訪客對 講系統和電子巡更系統等一起構成了安全防范系統。 3防盜報警器的市場情況 目前市面上裝備主要有壓力觸發式防盜報警器、開關電子防盜報警器和壓力 遮光觸發式防盜報警器等各種報警器，但這幾種比較常見的報警器都存在一些缺 點：（一）壓力觸發式防盜報警器由于壓力板式安裝在墊子內，當主機停止工作， 主人在家走動時，都很容易失報和誤報，其可靠性低。（二）開關式電子防盜報 警器一般只有一個定點，有效范圍小，而且各種開關也易壞，失報和誤報率就高， 不可靠。（三）遮光式觸發防盜報警器在受到太陽光照射就會引起誤報，同時如 果由于風吹窗簾的擺動等遮住了光也會引

9、起誤報，所以這種報警器的可靠性也不 高。再者，就閉路監控電路防盜系統而言：它的安裝線路復雜，而且技術要求比 較高，價格也比較昂貴，不利于廣泛利用。 1.2 本文研究內容 本文設計了一種利用單片機進行遠程控制的家庭防盜報警器，該系統能利用 公共電話網絡實現異地監控家中的情況，并且家中發生危險情況時能及時將信息 傳遞給主人，具有方便、安全的優點。 該報警器可對倉庫、商店、住宅門窗自動監測，當門窗被開、玻璃被砸碎時， 報警器發出警報聲，并顯示位置。報警器可檢測 8 點（門磁和振動監測），并有 消音按鍵。 硬件電路設計有 CPU 最小系統設計（包括 CPU 選擇，晶振電路，復位電路） 門磁和振動傳感器

10、選擇及接口電路設計和報警電路及消音電路設計。軟件設計有 編程程序流程圖和程序清單編寫。 第 2 章 CPU 最小系統設計 2.1 家用防盜報警器總體設計方案 防盜報警系統一般是由入侵探測器、防盜報警控制器和接警中心（硬件加軟 件）組成。它的最簡單形式是本地（家庭、單位）報警系統，它的組成部分是入 侵探測器和本地報警控制器，以及聲光報警器。此防盜報警系統還可以用于賓館、 倉庫、居民樓等場所，它能對監測點進行自動檢測（可供 8 點監測），一旦出現 盜情，能立即報警，并指示被盜的地點編號。該防盜報警系統具有結構簡單、可 靠性高、成本低等特點。若更換其它的傳感器還可用于火災報警、煤氣泄漏報警 等。 就

11、此設計的核心模塊來說，單片機就是設計的中心單元，所以此系統也是單 片機應用系統的一種應用。單片機應用系統也是有硬件和軟件組成。硬件包括單 片機、輸入/輸出設備、以及外圍應用電路等組成的系統，軟件是各種工作程序 的總稱。單片機應用系統的研制過程包括總體設計、硬件設計、軟件設計等幾個 階段。 圖 2.1 系統組成框圖 各部分電路功能及作用： 復位電路 89C51門磁振蕩檢測 報警電路 7段LED 顯示電路 電源電路 門磁與振蕩電路是家用防盜報警器的傳感器，具有檢測靈敏，體積小，安裝 方便等優點，能夠監測到門窗被開、玻璃被砸碎等信號，而且有隱蔽性，不易被 偷盜者發現，所以用來作為系統的首選檢測電路。

12、當監測到入侵信號時，能夠把 信號經過 A/D 轉換后傳送給 CPU，讓 CPU 處理入侵信號。 顯示電路采用兩位 7 段 LED 顯示，可以顯示 8 個檢測點。當出現入侵信號 后，顯示電路能夠準確顯示事故發生位置，便于及時實施防盜工作。 聲音電路的設計采用蜂鳴器，信號經過放大電路后聲音大，可以嚇跑盜竊者， 同時也提高戶內人員的警惕性。 電源電路計方便用戶使用，直接接 220V 交流電源即可，不必擔心電池沒有 電而失去了報警器的功能。電源交流 220V 經過整流橋整流后，再經濾波電路用 7805 進行穩壓，輸出 5V 的直流電壓為 CPU 供電。 消音部分可采用按鍵式復位電路，避免系統誤報警時蜂

13、鳴器不停發出聲響， 造成不良影響。 主機選用 AT89C51 單片機，P3 口接入 8 組門磁與振蕩檢測電路并聯電路組 經過放大器與門電路接入。P1 口連輸出經芯片 MC14543 接兩位 7 段 LED 數碼顯 示器。報警蜂鳴電路接于 P3.7。晶振電路接于 XTAL1、 XTAL2 ，復位電路接 于 RESET，電源電路與 VCC、GND 連接。 2.2 CPU 的選擇 1.單片機選擇 單片機能夠接受 A/D 轉換電路輸入的數字信號，并將輸入的信號進行處理 和運算，以控制電流或者控制電壓的形式輸出給被控制的單元電路，完成各項任 務要求。 2.AT89C51 單片機的性能及應用 AT89C5

14、1 單片機溫度測控儀采用 Atmel 公司的 AT89C51 單片機，采用雙列 直插封裝（DIP），有 40 個引腳。其主要特征如下： (1) 面向控制的 8 位 CPU ； (2) 一個片內振蕩器和時鐘產生電路，振蕩頻率為 024MHz； (3) 片內 4KB Flash ROM 程序存儲器； (4) 128B 的片內數據存儲器； (5) 可尋址 64KB 的片外程序存儲器和片外數據存儲器控制電路； (6) 2 個 16 位定時/計數器； (7) 4 個并行的 I/O 口，共 32 條可單獨編程的 I/O 線； (8) 中斷系統有 5 個中斷源，可編為兩個優先級； (9) 一個全雙工的異步串

15、行口； (10)21 個特殊功能寄存器； (11)具有節電工作方式，即休閑方式和掉電保護方式。 圖 2.2 89C51 單片機引腳圖 89C51 的引腳及功能： 1.電源引腳 VSS：接地端。 VCC：電源端。正常操作及對 FLASH ROM 編程和驗證時接+5V 電源。 2.時鐘信號引腳 XTAL1：振蕩器反相放大器和內部時鐘發生電路的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。 3.輸入輸出引腳 P0 口：是雙向 8 位三態 I/O 口。在訪問外部存儲器時，可分時用作低 8 位地 址線和 8 位數據線；在 FLASH ROM 編程時，它輸入指令字節，而在驗證程序時， 則輸出指令。P0

16、口能驅動 8 個 LSTTL 門電路。 P1 口：是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在對 FLASH ROM 編程和程序驗證時，它接受低 8 位地址。能驅動 4 個 LSTTL 門電路。 P2 口：P2 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。在訪問外部存儲 器時，它送出高 8 位地址。在對 FLASH ROM 編程和程序驗證時，它接收高 8 位地址和其他控制信號。能驅動 4 個 LSTTL 門電路。 P3 口：P3 口是一個具有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，能驅動 4 個 LSTTL 門電路。 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1

17、.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST 9 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 XT AL2 18 XT AL1 19 P2.0 21 P2.1 22 P2.2 23 P2.3 24 P2.4 25 P2.5 26 P2.6 27 P2.7 28 PSE N 29 AL E 30 EA 31 P0.7 32 P0.6 33 P0.5 34 P0.4 35 P0.3 36 P0.2 37 P0.1 38 P0.0 39 VSS

18、 20 VC C 40 89C 51 4.控制信號引腳 RST: 復位信號輸入端，高電平有效。當振蕩器工作時，出現兩個機器周期 以上的高電平，就可以使單片機復位。 ALE/PROG：地址鎖存允許信號。 PSEN:外部程序存儲器選通信號。 EA/VPP:訪問內、外部程序存儲器控制信號。接高電平時，CPU 訪問并執行 內部程序存儲器的指令，但當程序計數器值超過 0FFFH 時，將自動轉去執行外部 程序存儲器中的程序。接低電平時，CPU 只訪問并執行外部程序存儲器中的指令。 2.3 數據存儲器擴展 89C51 單片機片內有 128B 的 RAM 存儲器，在實際應用中僅靠這 128B 的數 據存儲器是

19、遠遠不夠的。這種情況下可利用 89C51 單片機所具有的擴展功能，擴 展外部數據存儲器。89C51 單片機最大可擴展 64KB RAM。 本文中采用數據存儲器靜態 RAM6264 進行數據存儲器擴展。6264 是 8K*8 位靜態隨機存儲器，采用 CMOS 工藝制造，單一+5V 電源供電，額定功耗 200mW，典型存取時間 200ns，為 28 線雙列直插式封裝。 圖 2.3 89C51 單片機系統擴展圖 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST 9 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0

20、 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 XTAL2 18 XTAL1 19 P2.0 21 P2.1 22 P2.2 23 P2.3 24 P2.4 25 P2.5 26 P2.6 27 P2.7 28 PSEN 29 ALE 30 EA 31 P0.7 32 P0.6 33 P0.5 34 P0.4 35 P0.3 36 P0.2 37 P0.1 38 P0.0 39 VSS 20 VC C 40 89C 51 A12 2 A7 3 A6 4 A5 5 A4 6 A3 7 A2 8 A1 9 A0 10 D0

21、11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 CE1 20 A10 21 OE 22 A11 23 A9 24 A8 25 CE2 26 WE 27 NC 1 6264 D0 3 Q0 2 D1 4 Q1 5 D2 7 Q2 6 D3 8 Q3 9 D4 13 Q4 12 D5 14 Q5 15 D6 17 Q6 16 D7 18 Q7 19 OE 1 G 11 74LS373 6264 與 89C51 的硬件連接圖 2.3 所示。6264 的片選線 CE1 接 89C51 的 P2.7，第二片選線 CE2 接高電平，保持一直有效狀態，6264 是

22、8KB 容量的 RAM，故使用了 13 根地址線。 本文選用地址鎖存器為 74LS373。當 74LS373 用作地址鎖存器時，應使 OE 為低電平，此時鎖存使能端 C 為高電平時，輸出 Q0 至 Q7 狀態與輸入端 D1 至 D7 狀態相同；當 C 發生負的跳變時，輸入端 D0 至 D7 數據鎖入 Q0 至 Q7。51 單片機的 ALE 信號可以直接與 74LS373 的 C 連接。在 MCS-51 單片機系統中， 常采用 74LS373 作為地址鎖存器使用， 2.4 復位電路設計 復位的主要作用是把特殊功能寄存器的數據刷新為默認數據，單片機在運算 過程中由于干擾等外界原因造成寄存器中數據混

23、亂不能使其正常繼續執行程序 （稱死機）或產生的結果不正確時均需要復位，以使程序重新開始運行。 單片機儲器單片機的復位是靠外電路來實現的，在正常運行情況下，只要 RST 引腳上出現兩個機器周期時間以上的高電平，即可引起系統復位，復位電路 就是利用它把電路恢復到起始狀態。但如果 RST 引腳上持續為高電平，單片機 就處于循環復位狀態?？梢姀臀坏臅r間和充電的時間有關，充電時間越長復位時 間越長，增大電容或增大電阻都可以增加復位時間。為了保證系統可靠復位，在 設計復位電路時，一般使 RESET 引腳保持 10ms 以上的高電平，單片機就能實 現復位。復位操作有兩種情況，即上電復位和手動(開關)復位。本

24、系統采用手動 復位方式。 圖 2.4 復位電路圖 如圖 2.4 所示，這種復位電路是一種用來使電路恢復到起始狀態的電路設備， RESET VC C R1 200 + C 22u R2 1k 89C 51 V C C RESET V S S 它的操作原理與計算器有著異曲同工之妙，只是啟動原理和手段有所不同。 2.5 時鐘電路設計 單片機的時鐘信號用來提供單片機片內各種微操作的時間基準，時鐘信號通 常用兩種電路形式得到:內部振蕩和外部振蕩。AT89C51 單片機內部有一個用于 構成振蕩器的高。增益反向放大器，引腳 XTALl（X1）和 XTAL2（X2）分別是 此放大電器的輸入端和輸出端。如采用外

25、部時鐘源驅動器件，XTAL2 應不接。 本文設計該反向放大器配置為內部振蕩。在其外接晶體振蕩器(簡稱晶振)或 陶瓷諧振器就構成了內部振蕩方式。由于采用內部振蕩方式時，電路簡單，所得 的時鐘信號比較穩定，實際使用中常采用這種方式。 圖 2.5 時鐘電路圖 當 CPU 系統外接晶振時，C3 和 C4 值通常選擇為 22uF 左右；外接陶瓷諧振 器時，C1 和 C2 可穩定頻率并對振蕩頻率有微調作用，振蕩頻率范圍是 0 到 C1 C2 內內 PD 內內內內內內內內 89C 51 1 2 3 & A 24MHz。為了減少寄生電容，更好地保證振蕩器穩定可靠的工作，諧振器和電容 應盡可能安裝的與單片機芯片

26、可靠。 因為一個機器周期含有 6 個狀態周期，而每個狀態周期為 2 個振蕩周期，所 以一個機器周期共有 12 個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為 12MHZ，一個振蕩周期為 1/12us，故而一個機器周期為 1us。 2.6 CPU 最小系統圖 根據上述 4 節圖，形成完整的 CPU 最小系統圖，如圖 2.6 所示 圖 2.6CPU 最小系統圖 CPU 最小系統圖由 CPU(89C51)，復位電路（圖左上），時鐘電路（圖左） 和數據存儲器的擴展圖構成，來控制和處理整個防盜報警系統。 復位電路:由電容串聯電阻構成，由圖并結合“電容電壓不能突變”的性質， 可以知道，當系統一上電，RST

27、 腳將會出現高電平，并且這個高電平持續的時間 R1 200 + C 22u C1 C2 內內 R2 1K VC C P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST 9 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 XTAL2 18 XTAL1 19 P2.0 21 P2.1 22 P2.2 23 P2.3 24 P2.4 25 P2.5 26 P2.6 27 P2.7 28 PSEN

28、 29 ALE 30 EA 31 P0.7 32 P0.6 33 P0.5 34 P0.4 35 P0.3 36 P0.2 37 P0.1 38 P0.0 39 VSS 20 VC C 40 89C 51 A12 2 A7 3 A6 4 A5 5 A4 6 A3 7 A2 8 A1 9 A0 10 D0 11 D1 12 D2 13 D3 15 D4 16 D5 17 D6 18 D7 19 CE1 20 A10 21 OE 22 A11 23 A9 24 A8 25 CE2 26 WE 27 NC 1 6264 D0 3 Q0 2 D1 4 Q1 5 D2 7 Q2 6 D3 8 Q3 9

29、D4 13 Q4 12 D5 14 Q5 15 D6 17 Q6 16 D7 18 Q7 19 OE 1 G 11 74LS373 由電路的 RC 值來決定。典型的 51 單片機當 RST 腳的高電平持續兩個機器周期 以上就將復位，所以適當組合 RC 的取值就可以保證可靠的復位。一般教科書推 薦 C 取 10u，R 取 8.2K。當然也有其他取法的，原則就是要讓 RC 組合可以在 RST 腳上產生不少于 2 個機周期的高電平。至于如何具體定量計算，可以參考電 路分析相關書籍。 晶振電路:典型的晶振取 11.0592MHz(因為可以準確地得到 9600 波特率和 19200 波特率，用于有串口通

30、訊的場合)/12MHz 單片機:一片 AT89C51 兼容單片機 第 3 章 防盜報警系統輸入輸出接口電路設計 3.1 門磁振蕩傳感器的選擇 該系統的傳感器選用門磁式、振動式的功能開關量傳感器，型號為 ABS-600- 01，具有檢測靈敏，體積小，安裝方便等優點，能夠監測到門窗被開、玻璃被砸 碎等信號，而且有隱蔽性，不易被偷盜者發現，所以用來作為系統的首選檢測電 路。 當門磁與振蕩傳感器監測到入侵信號時，能夠把信號傳送給 CPU，讓 CPU 處理入侵信號。我們采用 8 組門磁振蕩檢測電路，并行輸入，只要有一個為高電 平即可啟動電路。如果需要有更多檢測點時，可并聯加入。 3.2 防盜報警檢測接口

31、電路設計 圖 3.1檢測接口電路 檢測接口電路如圖 3.1，由于門磁振蕩器是開關量，就不需要 A/D 轉換器。 當門磁振蕩傳感器監測到入侵信號，可以把信號傳遞給 CPU，只要有一個為高電 平就立即報警。 3.3 防盜報警器輸出接口電路設計 輸出接口報警電路采用蜂鳴電路，用來嚇跑偷盜者，同時提醒屋內人員，便 于及時采取有效防盜措施。 聲音輸出電路電路如圖 3.2 所示。利用 555 振蕩器產生振蕩，可是蜂鳴器發 出聲響。如果聲音不夠響亮可以加上一個放大器進行放大，在系統中還設有消音 按鍵防止誤報警時對鄰居造成影響。 RST 1 R3.0/RXD 2 P3.1/TXD 3 XT AL2 4 XT

32、AL1 5 P3.2 6 P3.3 7 P3.4 8 P3.5 9 GN D 10 P3.7 11 P1.0 12 P1.1 13 P1.2 14 P1.3 15 P1.4 16 P1.5 17 P1.6 18 P1.7 19 VC C 20 89C 51 內內內內 VC C R1 內內內內 內內內內 內內內內 R4R2R3 圖 3.2輸出聲音電路 3.4 人機對話接口電路設計 1.按鍵設計 圖 3.3按鍵電路 按鍵電路如圖 3.3。由于本文按鍵部分只需要按鍵來進行消音，所以采用獨 立式鍵盤。獨立式按鍵模塊：這種鍵盤連接適用于按鍵數量比較少，單片機引腳 比較富裕的情況，程序編寫比較容易，方便控

33、制。 2.顯示電路設計 VC C R P3.1 SPE AKER R1 R2 R3 RST 1 R3.0/RXD 2 P3.1/TXD 3 XT AL2 4 XT AL1 5 P3.2 6 P3.3 7 P3.4 8 P3.5 9 GN D 10 P3.7 11 P1.0 12 P1.1 13 P1.2 14 P1.3 15 P1.4 16 P1.5 17 P1.6 18 P1.7 19 VC C 20 89C 51 TRIG 2 OUT 3 4 CVOLT 5 THR 6 DIS 7 8 1 GND VCCRESET 555 圖 3.4顯示電路 顯示電路如圖 3.4，采用 MC14543 芯

34、片進行譯碼輸出，7 段碼可顯示 8 個數 字代表的 8 個監測點。能夠及時顯示警報位置，便于戶主采取措施。 d 1 c 2 b 3 a 4 LD 5 D0 7 D3 8 BI 9 D2 10 D1 11 M 13 g 15 f 16 e 17 MC 14543 RST 1 R3.0/RXD 2 P3.1/TXD 3 XTAL2 4 XTAL1 5 P3.2 6 P3.3 7 P3.4 8 P3.5 9 GND 10 P3.7 11 P1.0 12 P1.1 13 P1.2 14 P1.3 15 P1.4 16 P1.5 17 P1.6 18 P1.7 19 VC C 20 P2.6 21 P2

35、.7 22 WR 23 89C 51 D0 D1 D2 D3D0 D1 D2 D3 1 2 3 1 A a bf c g d e DPY LEDgn 1 2 3 4 5 6 7 a b c d e f g DPY_7-S EG 第 4 章 防盜報警系統軟件設計 4.1 軟件功能綜述 根據總體設計方案，防盜報警系統包括主程序、讀數子程序、顯示報警子程 序主程序主要用來進行初始化，設置口地址和控制字，并對檢測結果進行核對和 控制讀數子程序用來讀取門磁振動檢測電路的輸入數據進行分析顯示。顯示報警 子程序，利用芯片進行譯碼顯示，轉為 BCD 碼后輸出。 4.2 流程圖設計 4.2.1 主程序流程圖設計

36、 圖 4.1系統程序流程圖 開始 初始化 報警否 延時3秒 再讀相同口 相符否 聲音報警并顯 示報警位置 Y Y N N 結束 主程序主要用來進行初始化，設置口地址及其控制字，并對檢測結果進行核 對，控制，其流程圖如圖 4.1 4.2.2 子程序流程圖設計 顯示和報警子程序主要用于對所查找的報警點進行顯示報警，其流程程序圖 如圖 4.2 所示。 圖 4.2顯示及報警流程圖 取有報警口控制字 P0口 00H(R2) P1口 04H(R2) P2口 08H(R2) P3口 12H(R2) 8243 16H(R3) 8243 00H(R3) PX.0 16H(R4) 調顯示 PX.1 02H(R4)

37、 調顯示 PX.2 03H(R4) 調顯示 PX.3 04H(R4) 調顯示 返回 4.3 程序清單 ORG 0000H ；初始化 START：MOV P1，#0F0H ；賦初值 MOV R3，#0D0H MOV 20H，#02H M1：MOV A，R3 ；判斷是否報警 ACALL READ JZ N1 ACALL M2 N1：MOV A，R1 ；延時3秒 INC A MOV R1，A ACALL READ JZ N2 ACALL M2 N2：MOV A，R1 ；再讀相同口 INC A MOV R1，A ACALL READ JZ N3 ACALL M2 N3：MOV A，R1；相符否？ IN

38、C A MOV R1，A ACALL READ JZ N4 ACALL M2 N4：MOV R3，#0B0H ；現實并報警 MOV A，02H DEC A JNZ M1 ；檢測完返回 SJMP START READ：MOV P1，A CLR P1.4 ORL P1，#0FH MOV A，P1 SETB P1.4 ANL A，#0FH RET M2：MOV R0，A LCALL DELAD1 MOV A，R1 ACALL READ XRL A，R0 JNZ M22 ACALL TLTC M22：RET TLTC：MOV A，R1 ANL A，#0FH MOV R7，A JNZ L1 MOV R2

39、，#00H L1：MOV A，R7 XRL A，#01H JNZ L2 MOV R2，#04H L2：MOV A，R7 XRL A，#02H JNZ L3 MOV R2，#08H L3：MOV A，R7 XRL A，#03H JNZ L3 MOV R2，#12H LL3：MOV A，R1 ANL A，#0F0H RLC A JC L4 MOV R3，#16H L4：RLC A JC L5 MOV R3，#00H L5：MOV A，R0 RRC A MOV R0，A JNC L6 MOV R4，#01H LCALL DIS L6：MOV A，R0 RRC A MOV R0，A JNC L7 MO

40、V R4，#02H LCALL DIS L7：MOV A，R0 RRC A MOV R0，A JNC L8 MOV R4，#03H LCALL DIS L8：MOV A，R0 RRC A JNC L9 MOV R4，#04H LCALL DIS L9：RET DIS：MOV A，R2 ADD A，R3 DA A ADD A，R4 DA A MOV R4，A MOV 21H，#00H HDISP：MOV A，R4 ANL A，#0F0H ORL A，#07H MOV P2，A ACALL DELAD2 MOV A，R4 ANL A，#0FH SWAP A ORL A，#0BH MOV P2，A

41、ACALL DELAD5 INC 21H MOV A，#0FFH XRL A，21H JZ B1 SJMP HDISP B1：RET DELAD1：MOV R5，#04H DELAD2：MOV R6，#0F0H DELAD3：MOV R7，#0F7H DELAD4：NOP NOP DJNZ R7，DELAD4 DJNZ R6，DELAD3 DJNZ R5，DELAD2 RET DELAD5：MOV R5，#02H DELAD6：MOV R6，#0FFH DJNZ R6，$ DJNZ R5，DELAD6 RET END 第 5 章 系統設計與分析 5.1 系統原理圖 系統原理圖見附錄 5.2 系

42、統原理綜述 系統原理圖中，主機選用 AT89C51 單片機，P0 口用于數字存儲器的擴展， P1 口連輸出經芯片 MC14543 接 2 位 LED 數碼顯示器，P3 口接入 8 組門磁與振 蕩檢測電路并聯電路組經過放大器與門電路接入，報警蜂鳴電路接于 P3.7 口，晶 振電路接于 XTAL1 、XTAL2，復位電路接于 RESET 引腳，電源電路與 VCC、GND 引腳連接。單片機的復位是靠外電路來實現的，在正常運行情況下， 只要 RST 引腳上出現兩個機器周期時間以上的高電平，即可引起系統復位。 當檢測有入侵信號時，由單片機控制中心發出相應信號控制電話接口電路， 自動撥打預設電話號碼把報警

43、信息和 LED 數碼管顯示的警報位置傳遞給用戶， 同時控制聲音電路使揚聲器報警，可以震懾偷盜者。該系統能實現多點集中檢測 和循環檢測，并且該系統設有監測到入侵信號后延時 3 秒再檢測一次的功能，這 樣可以防止誤報警。該系統的監測部分利用門磁和振動式傳感器，輸出接口部分 用音響報警電路以及 LED 數碼顯示電路。這種防盜報警系統性能比較穩定、抗 干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。 第 6 章 課程設計總結 本文設計了一種可以遠程控制的家用防盜報警器，該系統能利用現有的公共 電話網絡實現異地監控家中的情況，當家中發生失盜情況時能及時將信息傳遞給 戶主。該系統能夠實現多點集中報警，也能對檢測點進行循環

44、檢測，為了防止誤 報警，該系統設有監測到入侵信號后延時 3 秒再檢測一次的功能。該系統的傳感 器選用門磁式、振動式的功能開關量傳感器，系統終端部分用音響報警電路及數 碼顯示電路。 防盜報警系統主機選用 AT89C51 單片機，P0 口用于數字存儲器的擴展，P1 口連輸出經芯片 MC14543 接 2 位 LED 數碼顯示器，P3 口接入 8 組門磁與振蕩檢 測電路并聯電路組經過放大器與門電路接入，報警蜂鳴電路接于 P3.7 口，晶振電 路接于 XTAL1 、XTAL2，復位電路接于 RESET，電源電路與 VCC、GND 連接。 單片機的復位是靠外電路來實現的，在正常運行情況下，只要 RST

45、引腳上出現 兩個機器周期時間以上的高電平，即可引起系統復位。根據總體設計方案，防盜 報警系統包括主程序、讀數子程序、顯示報警子程序。主程序主要用來進行初始 化，設置口地址和控制字，并對檢測結果進行核對和控制讀數子程序用來讀取門 磁振動檢測電路的輸入數據傳送給 CPU 后進行分析和處理。顯示報警子程序， 利用芯片進行譯碼顯示，轉為 BCD 碼后輸出。這種防盜報警系統性能比較穩定、 抗干擾能力強、靈敏度高、安全可靠。 參考文獻 1 梅麗鳳等編著 單片機原理及接口技術 清華大學出版社 2009.7 2 趙晶 主編 Prote199 高級應用 人民郵電出版社，2000 3 于海生 編著 微型計算機控制技術 清華大學出版社 2003.4 4 何立民 單片機應用系統設計，北京：航空航天大學出版社，1990：4556 5 張毅剛 單片機原理及應用，北京：高等教育出版社，2003：126135 6 顧興源 計算機控制系統，北京：冶金工業出版社 1981：2540 7 張肅義 高頻電子線路.第二版.