《微机应用设计与实践》课程设计
设计题目 小区楼道开门控制系统 系 别 专 业 班 级 学生姓名 学 号
指导教师
2012年 07月 5日
目录
一、 设计任务与目标?????????????????????????3 1.1设计课题???????????????????????????3 1.2设计目的???????????????????????????3 1.3设计任务???????????????????????????3 1.4基本设计要求?????????????????????????3 1.5扩展功能???????????????????????????4 二、 总体方案设计与方案论证 ???????????????????4 2.1总体方案设计 ?????????????????????????4 2.2方案论证 ???????????????????????????4
2.2.1 消抖动方案选择?????????????????????4 2.2.2 LED数码管显示方式 ???????????????????5 2.2.3 按键声的选择 ?????????????????????5 2.2.4 数码管自检方案的选择?????????????????5 2.2.5 定时器工作方式方案论证????????????????6 2.2.6 延时时间的选择????????????????????6 2.2.7 开关的选择方案论证??????????????????7
三、 系统总流程图及总体软件设计说明???????????????7
3.1 总流程图??????????????????????????7 3.2 总体软件设计说明??????????????????????8 四、 系统资源分配及数据定义说明?????????????????9
4.1硬件资源分配????????????????????????9 4.2片内数据存储空间的分配???????????????????10 4.3 AT89S51片上I/O端口分配??????????????????11 五、 局部程序设计说明??????????????????????12
5.1消抖动子程序????????????????????????12 5.2显示更新子程序???????????????????????13 5.3 有按键时发出按键声子程序?????????????????14 5.4 调用报警子程序??????????????????????14
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5.5进程码的判断及处理?????????????????????15 5.6对输入进程的处理??????????????????????16 5.7房号正确后的亮灯处理????????????????????19 5.8无操作30S返回到时钟状态??????????????????20 5.9 输入三次错误用户密码锁开门信号5分钟子程序?????????21 5.10 定时器T0中断服务子程序??????????????????21 六、 系统功能及其操作说明????????????????????23 七、 课程设计总结????????????????????????24
附录1：硬件电路图 附录2：验收时程序
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一、设计任务与目标
1.1 设计课题：小区楼道开门控制系统
1.2 设计目的：通过小型微机应用产品的设计与调试过程，运用微机原理及接口
技术课程所学的基本知识，在设计中加以应用，进而得到理解、巩固和提高发展，通过实践的过程学习与掌握分析与解决实际问题的方法与手段，提高设计、编程与调试的实际动手能力，作为工程技术工作的一次基本训练。
1.3设计任务：设计一个以单片机为核心的楼道开门装置，该装置平时显示时钟
信息，也可加入按照一定的节拍交替显示环境温度数据功能，住户通过输入由物业管理员预先设置的密码开启楼道门，住户也可输入房号开启与相应住户之间的对讲门铃并可由住户发来开门信号。装置可由管理员设置新的通行密码、时钟等参数。本课程设计环节进行编程并在单片机实验板上模拟调试实现。
1.4 基本设计要求：
1、八位LED 7段数码管显示时钟、密码输入界面、房号输入界面以及设定修改参数界面信息。
2、基本显示模式为按照24小时制动态显示时、分、秒实时钟信息。 3、4×4键盘用于操作及输入参数，应回馈短促的按键音以提供良好的操作手感。
4、住户输入6位密码过程为了保密而逐位仅显示“-”符号，按“确定”键后在住户输入正好6位密码的情况下进行密码核对，密码吻合则输出开门驱动控制信号，5秒钟后撤销，输入位数不符或密码不吻合则发出相应提示音。
5、住户输入3位房号（101～601、102～602）过程逐位如实显示数码，按“确定”键后在房号符合的情况下发出开启与相应住户之间的对讲门铃的控制信号，该信号维持1秒钟后撤销，此后住户若发来开门信号，则输出开门驱动控制信号，5秒钟后撤销，输入的房号不符则发出相应提示音。
6、设置一个外接的“开门”按钮开关，安装于门内用于人员出来时开门操作，检测到该按钮压下后，发出开门驱动控制信号，5秒钟后撤销。对开关量输入信号须进行软件消抖动处理。
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7、输入管理员密码（6位）经判断吻合的话，进入设定时钟、住户开门密码参数界面，先设定时钟参数，按“确定”键后保存新时钟数据转入设定住户开门密码参数，期间按“取消”键则不保存且退出设定界面，设定参数的过程可用闪烁方式指示当前修改位。
8、非基本显示模式下无操作时间超过30秒钟后自动恢复为基本的显示时钟状态。
1.5 功能扩展提示：（选做）
1、开机进行接口部件及数码显示器、指示灯、讯响器等自检。
2、在基本显示模式下，每隔一定的时间，穿插显示环境温度信息，包括温度值（保留一位小数）与温度单位符号“oC”，设选用的温度传感变送器将检测的0 oC~+100 oC温度成比例变换为0~5V电压信号。
3、判别错误密码输入三次则封锁密码开门功能五分钟，以限制无止境地探测密码，此后管理员可通过断电后重新上电解除封锁的限制。
4、管理员密码修改功能，应判断输入两遍的新密码一致的情况下才替换密码。
5、其他功能扩展。
二、总体方案设计与方案论证
2.1总体方案设计：
根据设计要求，把各个功能按模块式进行编写，注意模块之间的联系。总体有以下几个模块：有定时器0中断服务子程序（时钟计时）、自检子程序（包括蜂鸣器，L0-L15和数码管）、程序的总初值化、主流程程序。主流程对各个基本子模块进行反复循环调用，其中基本子模块包括：对进程码判断及赋值子程序、对PB口输入并消抖子程序、键盘扫描子程序、显示内容送显缓子程序、显示更新子程序、时钟修改子程序、调用对应驱动L0-15灯子程序及延时、按键处理子程序、检测无按键子程序、按键声子程序、报警子程序、进入房号及密码输入子程序、修改时钟子程序、输入三次错误用户密码锁门子程序、温度处理子程序、对时钟和温度转换控制子程序。每个模块联系密切，相辅相成。 2.2方案论证：
2.2.1消抖动方案选择：
消抖动的方案包含有硬件方法(电容滤波法、RS触发器消抖电路)，消除抖动的软件方法(表决法、滚动滤波法、调用软件延时子程序)。
方案一：延时消抖动。通过在按键执行动作后，加入一个延时子程序，延
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