基于单片机的居室安全报警系统的设计与实现毕业设计(编辑修改稿)

基于单片机的居室安全报警系统的设计与实现毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。 振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互缠绕，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或者方波（无源蜂鸣器）就可以发声，本设计采用电磁式有源蜂 鸣器，其中三极管 Q1 起开关作用，其基极的低电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声 ； 而基极高电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发 声 ， 声音报警电路 如图 所示。 Q18 5 5 0蜂鸣器V C CR41kP 3 4 图 声音报警电路 无线遥控模块 本 设计 利用 PT2272 模块构成的无线接收电路，在居室安全系统中加入了无线遥控功能，该功能能够实现对居室安全系统的布防、解除布防、停止报警等基础功能。 PT2272无线接收电路 、 无线遥控实物如图 、 所示。 图 PT2272 无线接收电路 沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 11 图 无线遥控电路实物图 单片机部分设计 STC89C52 单片机 STC89C52是一种低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。 在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C51为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节 Flash， 512 字节 RAM， 32 位 I/O 口线， 看门狗定时器 ，内置 4KB EEPROM，MAX810 复位电路，三个 16 位 定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口。 另外 STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种 软件 可选择节电模式。 空闲模式下， CPU 停止工作，允许 RAM、 定时器 /计数器、串口、中断继续工作。 掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 最高运作频率 35Mhz， 6T/12T 可选。 单片机引脚如图 所示。 沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 12 E A /V P31X119X218R E S E T9P 3 7 / R D17P 3 6 W R16P 3 2 / IN T 012P 3 3 / IN T 113P 3 4 / T 014P 3 5 / T 115P 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 / P30P 3 1 / T X D11P 3 0 / R X D10GND20V C C40U1S T C 8 9 C 5 2 图 单片机引脚图 STC89C52 引脚介绍如下： ⑴ 主电源引脚（ 2 根）。 VCC(Pin40)：电源输入，接＋ 5V电源 ； GND(Pin20)：接地线。 ⑵ 外接晶振引脚 （ 2 根）。 XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端 ； XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端。 ⑶ 控制引脚（ 4 根）。 RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现 2 个机器周期的高电平将使单片机复位 ； ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信号 ； PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号 ； EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。 ⑷ 可编程输入 /输出引脚（ 32 根）。 STC89C52 单片机有 4 组 8 位的可编程 I/O 口，分别位 P0、 P P P3 口，每个口有 8 位（ 8 根引脚），共 32 根。 单片机的最小系统 最小系统包括单片机及 其所需的必要的电源、时钟、复位等部件，能使单片机始终处于正常的运行状态。 电源、时钟等电路是使单片机能运行的必备条件，可以将最小系统作为应用系统的核心部分，通过对其进行存储器扩展、 A/D 扩展等，使单片机完成较复杂的功能。 沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 13 STC89C52 是片内有 ROM/EPROM 的单片机，因此这种芯片构成的最小系统简单 、可靠。 用 STC89C52 单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可。 单片机最小系统原理框图 如图 所示。 时 时 时 时 时 时 时 时 S T C 8 9 C 52时 时 时 I / O 图 单 片机最小系统原理框图 ⑴ 时钟电路。 STC89C52 单片机的时钟信号通常是内部时钟方式 和 外部时钟方式 两种方式。 内部时钟方式如图 所示。 Y1 H zC230pFC330pF1819 图 STC89C52 内部时钟电路 在 STC89C52 单片机内部有一振荡电路，只要在单片机的 XTAL1(18)和 XTAL2(19)引脚外接石英晶体 (简称晶振 )，就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号[5]。 图中电容 C1 和 C2 的作用是稳定频率和快速起振，电容值在 5～ 30pF，典型值为 30pF。 晶振 CYS 的振荡频率范围在 ～ 12MHz 间选择，典型值 为 12MHz 和 6MHz。 ⑵ 复位电路。 当在 STC89C52 单片机的 RST 引脚引入高电平并保持 2 个机器周期时，单片机内部就执行复位操作 ,若该引脚持续保持高电平，单片机就处于循环复位状态。 复位电路工作就是确定单片机的完整的微控制器启动时的初始状态。 单片机产生复位信号电源后，确定完成单芯片微控制器开始工作条件，以确定初始状态。 当运行外部环境干扰单片机系统的运行发生失控时，按程序中的复位按钮会自动重新启动 [6]。 一般有上电复位和外部手动复位按钮，单片机在时钟电路的工作电源启动后，鉴于RESET 持续的高级别周期就可以完成复位操作。 本设计采用一个外部手动复位电路按钮，您需要连接一个上拉电阻，以提高输出的电平值 ， STC89C52 的复位电路 如 图 所示。 沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 14 R110kC110uFS4V C C9 图 STC89C52 复位电路 ⑶ STC89C52 中断技术概述。 中断技术主要用于实时监测与控制，要求单片机能及时地响应中断源提出的服务请求，并作出快速响应、及时处理。 这是由片内的中断系统来实现的。 当中断请求源发出中断请求时，如果中断请求被允许，单片机暂时 中止当前正在执行的主程序，转到中断服务处理程序处理中断服务请求 [7]。 中断服务处理程序处理完中断服务请求后，再回到原来被中止的程序之处（断点），继续执行被中断的主程序 ， 中断响应和处理过程 如 图 所示。 时 时 时 时时 时时 时 时时 时时 时 时 时时 时 时时 时 时 时 时 时时 时 时 时 时 图 中断响应和处理过程 如果单片机没有中断系统，单片机的大量时间可能会浪费在查询是否有服务请求发生的定时查询操作上。 采用中断技术完全消除了单片机在查询方式中的等待现象，大大地提高了单片机的工作效率和实时性。 最小系统图如图 所示。 沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 15 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 ( R X D )10P 3. 1 ( T X D )11P 3. 2 ( I N T 0 )12P 3. 3 ( I N T 1 )13P 3. 4 ( T 0)14P 3. 5 ( T 1)15P 3. 6 ( W R )16P 3. 7 ( R D )17X T A L 218X T A L 119GND20( A 8 ) P 2 . 021( A 9 ) P 2 . 122( A 1 0 ) P 2 . 223( A 1 1 ) P 2 . 324( A 1 2 ) P 2 . 425( A 1 3 ) P 2 . 526( A 1 4 ) P 2 . 627( A 1 5 ) P 2 . 728P S E N29A L E / P R O G30E A / V P P31( A D 7 ) P 0 . 732( A D 6 ) P 0 . 633( A D 5 ) P 0 . 534( A D 4 ) P 0 . 435( A D 3 ) P 0 . 336( A D 2 ) P 0 . 237( A D 1 ) P 0 . 138( A D 0 ) P 0 . 039V C C408 9C 5 2Y111.0592MHzC230C3 30R71 0KV C C+C11 0u F1 23 4K0R E S E TV C C8 9 C 5 2 图 单片机最小系统原理图。