微机原理与接口技术课程设计报告电子报警器设计Word格式.docx
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设计屮主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能,故在程序设计中只要设计触动键盘中的数字键即8个LED不停光闪,同时内扬声器发岀警报声,且在屏幕上显示警报信息。
在设计发声报警时利用了
8253可编程定时记数器。
在设计发光报警时利用了 8255芯片。
在程序设计中利
用TNT10H实现在屏幕上显示相关的警报信息。
三、时间安排:
序号
阶段内容
所需时间(天)
1
设计思路、原理电路设计
2
编程,调试
3
撰写课程设计报告
合 计
5
指导教师签名:
基于微机原理电子警报器的设计
摘要
在当今高速发展的中,人们对自身所处的环境越来越关心,居家安全已成为当今小康之家优先考虑的。
当您上班家中无人,或者仅有老人孩子在家,或者您晚上在家熟睡,您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。
众多住宅小区的安防防犯主要倚靠安装防盗窗、防盗门以及人工防犯。
这样不仅有碍美观,不符合防火的要求、而且不能有效地防止坏人的侵入。
随着生活水平的不断提高,人们的安全防范意识也在不断的增强,各种智能防盗报警器应运而牛,并不断地向各个领域深入,报警器是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果,以声咅、电话提醒等形式來警示或提醒我们应当采取某种行动的电子产品。
随着科技的进步,家居安防中的机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替,如防盗报警器、防艸鯛、煤*^»
气嶙报瞬等。
并且电子报堂智育餌鮒艮警繇
越重要的作用。
如家庭、公與也点、企事业单位,公司等。
木课程设计是基于微机
原理与
接口技术的简单应用。
运用所学的微机原理和接口技术知识完成电子警报器的设计。
目录
刖吕 3
一、设计要求与设计方案 6
1.1电子警报器设计方案的论证与比较 6
1.2电子警报器的功能与要求 6
1.3电子警报器设方案的确定 6
二、硬件设计 7
2.1电子警报器的硬件框图 7
2.2输入、输出显示电路设计 8
2.3系统总电路图 8
三、软件设计 9
3.1主程序流程图 9
3.2电子警报器主程序设计 9
四、系统的安装与调试 13
4.1硬件调试 13
4.2软件调试 13
4.3调试过程 13
五、设计体会与小结 14
5.1总结设计体会与心得 14
附录 15
前言
电子警报器的具体要求是程序运行时扬声器发出警报声,使得8个LED指示灯忽明忽暗,并通过液晶显示器显示相关警报信息。
程序运行后,触动键盘上的数字键,8个LED不停光闪,光闪周期为2秒,同时在液晶显示器上显示相应的
警报信息;
程序按任意键退出后声不响光不闪。
8255是可编程I/0 口扩展芯片。
对8255输入不同的指令可改变I / 0 口的工作方式。
8255与单片机系统连接方式简单,工作方式由程序设定,图2为8255
的引脚图。
8255内部有4个寄存器:
分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。
A、B、C寄存器的数据就是引脚PA7〜PAO、PB7〜PBO、PC7〜PCO上输入或输出的数据。
而
控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工作方式。
通过CS、AO、Al>
RD和WR
对4个寄存器进行操作。
1)CS为低电平时选通8255;
2)A1、AO为地址选通;
3) RD和WR为读、写信号:
RD为低、WR为高时为读方式,RD为高、WR为低时为写方式。
4)DO〜D7为数据口。
向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。
这里只
介绍应用最多的方式0。
方式0下8255的PA、PB及PCD上半部分(PC7〜PC4)
和下半部分(PC3〜PCO)中任何一个端口都可以设定为输入或输出,PC 口还可以进行位操作。
控制寄存器各位的含义如图3所示。
SLPC-24中8255工作在方
式0。
PA、PB为输入口、PC为输出口,对控制寄存器写入的数据为10010010B,即92Ho
8255引脚功能
RESET:
复位输入线,当该输入端外于高电平时,所有内部寄存器(包括控制寄存器)均被清除,所有1/0口均被置成输入方式。
CS:
片选信号线,当这个输入引脚为低电平时,表示芯片被选中,允许8255与
CPU进行通讯。
RD:
读信号线,当这个输入引脚为低电平时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息,即CPU从8255读取信息或数据。
WR:
写入信号,当这个输入引脚为低电平时,允许CPU将数据或控制字写8255o
DO〜D7:
三态双向数据总线,8255与CPU数据传送的通道,当CPU执行输入输出指令时,通过它实现8位数据的读/写操作,控制字和状态信息也通过数据总线传送。
PAO〜PA7:
端口 A输入输岀线,一个8位的数据输岀锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入锁存器。
PBO〜PB7:
端口B输入输出线,一个8位的I/O锁存器,一个8位的输入输出缓冲器。
PCO〜PC7:
端口 C输入输出线,一个8位的数据输出锁存器/缓冲器,一个8位的数据输入缓冲器。
端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口,每
个4位的端口包含一个4位的锁存器,分别与端口A和端口B配合使用,可作为控制信号输出或状态信号输入端口。
8253:
8253具有3个独立的16位计数器,6种不同的工作方式。
1.方式0——计数到终点输出变为高电平
当将某计数器设置成方式0后,其输出OUT变低电平,装入初值后,仍保
持低电平。
门控为高电平开始计数。
每来一个计数脉冲CLK,计数器的值减1,当计数到达终点即计数器的值变成0时,OUT变为高电平。
在计数期间可用门控信号暂停计数(即门控为低电平时,计数暂停)。
2.---------方式1 可编程单稳
所谓单稳,是指这样的电路,它有两种状态,但只能稳定在一种状态。
在一定的外界作用下,它能从这一种状态进入到另一种状态,但经过一定时间后,又自动恢复到原来的状态。
这个时间参数一般是由外加电阻、电容的值决定的。
8253的方式1就是模拟单稳电路,其处于非稳定状态的吋间可通过程序进行设置。
3.方式2——分频脉冲发生器(分频器)
方式2用来对输入脉冲(即计数脉冲CLK)N分频(N为预置的初值),在输岀信号周期中低电平的时间为一个CLK周期。
设置此方式后,OUT变高电平,装入初值后便自动开始计数,减到1时
OUT变低电平。
经过一个CLK周期,OUT恢复高电平,且计数器又自动装入初值,重新开始计数。
如此循环下去。
如图6.23所示是工作在方式2的示意图。
在上述过程中GATE应一直保持高电平。
若GATE变低电平将禁止计数,并使输岀为高电平。
在GATE再次变高电平时,计数器将重新装入预置的初值,并开始计数。
4.方式3——方波发生器
方式3类似于方式2,输出是周期性的。
不同的是方式3输出方波。
如果预置的初值N为偶数,则输出周期中高电平和低电平的宽度相等;
如果N为奇数,则输出周期中高电平比低电平多一个CLK周期的时间,当N相当大时,也可认为是方波。
当然,一般采用方式3时,置初值为偶数。
设置成方式3后,OUT变高电平,装入初值后便自动开始计数。
如初值为偶数,每个CLK使计数器减2,计到终点改变电平。
如初值为奇数,则输出为高电平时第一个CLK使计数器减1,随后每个CLK使计数器减2;
输出为低电平时第
一个CLK使计数器减3,随后每个CLK使计数器减2。
每当计数到终点都会改变电平,初值又被重新装入,并开始计数。
5.方式4——软件触发选通
设置成方式4后,OfT变高电平,写入计数值后自动开始计数(所以称之为软件触发),计数到终点输出一个CLK周期的低电平脉冲。
GATE变低可暂停计数,用GATE的上升沿可重新赋初值,并开始计数。
6.----------方式5 硬件触发选通
设置成该方式后,OUT变高电平,写入计数值后需等待GATE上升沿的到来才开始计数(所以称之为硕件触发)o计数到终点也输出一个CLK周期的低电平脉冲。
计数过程中不受GATE电平的影响。
此后,用GATE的上升沿可重新赋初值,并开始计数。
计数寄存器用来寄存计数初值,计数工作单元为16位减1计数器,它的初值便
是计数寄存器内容,计数单元对CLK脉冲计数,每出现一个CLK脉冲,计数器减1,当减为零时,通过OUT输出指示信号表明计数单元己为零。
当作为定时器工作时,
每当计数单元为零吋,计数寄存器内容会自动重新装入计数单元,而口 CLK输入
是均匀的脉冲序列,于是OUT输出频率是降低了的(相对于CLK信号频率)脉冲序
列。
当作为计数器工作时,表明只关心在CLK端出现(代表事件)的脉冲个数,当
CLK端出现了规定个数的脉冲时,OUT输出一个脉冲信号。
设计要求与设计方案
1.1电子警报器设计方案的论证与比较
方案1:
按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声,使得8个LED指示灯忽明忽暗,
并通过液品显示器显示相关警报信息。
程序运行后,触动键盘上的数字键,8个LED不停光闪,光闪周期为2秒,同时在液晶显示器上显示相应的警报信息;
程序按CTRL+C推出后声不响光不闪。
方案2:
程序运行时扬声器发出警报声,使得8个LED指示灯不停光闪,光闪周期为2秒,14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。
警报信息出现后
LED灯熄灭,程序按任意键退出后声不响光不闪。
方案1较方案2复杂,警报器的功能也较为完善,但实行起來有一定的难度,程序编写比较困难,而方案2的功能较为简单,实行起来比较容易。
1.2电子警报器的功能与要求
功能:
程序运行时扬声器发出警报声,使得8个LED指示灯忽明忽暗,14
秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息(yxyqr DANGER go away)o程序运行后,触动键盘上的数字键,8个LED不停光闪,光闪周期为2秒,同时在液
晶显示器上显示相应的警报信息;
程序按任意键退出后声铃响光不闪。
要求:
根据设计任务和要求,在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和8253芯片熟悉了解和掌握。
设计中主要要完成的是发声报警和发光报警这两个部分功能,故在程序设计中只要设计程序运行后8个LED不停光闪,同吋内扬声器发出警报声,且在屏幕上显示警报信息。
在设计发声报警时利用了8253可编程定
时记数器。
在设计发光报警时利用了8255芯片。
在程序设计中利用INT 10H实现在屏幕上显示相关的警报信息
1.3电子警报器设方案的确定
通过长吋间的思考论证与总结,最后确定方案2为最终实行方案,即电子警报器的功能为:
程序运行时扬声器发出警报声,使得8个LED指示灯不停光闪,光闪周期为2秒,14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。
警报信息出现后LED灯熄灭,程序按任意键退出后声不响光不闪。
二、硬件设计
2.1电子警报器的硬件框图电子报警器所用相关硬件:
1.8253定时计数器。
2.并行接口电路芯片8255o
丿
3.扬声器。
硕件连接:
(1)定时/计数器8253A芯片模块的G
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- 微机 原理 接口 技术 课程设计 报告 电子 报警器 设计