1002024014马天翼基于单片机的居室安全报警系统的设计与实现(4)

2019-04-21 12:08

沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 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2.18所示。

时时时时 STC89C5时时时 2时时时时 I/O

图2.18 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2.19所示。

C21830pFY1C311.0592MHz19图2.19 STC89C52内部时钟电路

30pF 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1.2~12MHz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2.20所示。

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沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 VCCS49C1R110uF10k 图2.20 STC89C52复位电路

⑶STC89C52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2.21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2.21 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2.22所示。

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沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 VCCK013RESET+C110uF241234567891011121314151617181920P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RSTP3.0(RXD)P3.1(TXD)P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P3.6(WR)P3.7(RD)XTAL2XTAL1GND89C52VCC(AD0)P0.0(AD1)P0.1(AD2)P0.2(AD3)P0.3(AD4)P0.4(AD5)P0.5(AD6)P0.6(AD7)P0.7EA/VPPALE/PROGPSEN(A15)P2.7(A14)P2.6(A13)P2.5(A12)P2.4(A11)P2.3(A10)P2.2(A9)P2.1(A8)P2.04039383736353433323130292827262524232221VCCC211.0592MHzR710K30Y1C33089C52

图2.22 单片机最小系统原理图

2.7.3 按键控制电路、指示灯报警电路

该电路的设计是为了不同类型的控制电路和武装以及紧急的状态下的工作,当你进入布防状态,按下布防键30秒后,当有人走近时,热释电红外传感器感应到的信号通过微控制器,单片机进入报警状态。当遇到特殊紧急情况,立即按下紧急报警按钮,蜂鸣器报警。在单片机(MCU)的I/O其中,电平P20、P21、P22连接到LED指示灯,P23连接到蜂鸣器外接一个外部晶体管8550,起到开关的作用,当第三晶体管饱和时,立即启动蜂鸣器,按键控制电路、指示灯报警电路如图2.23、图2.24所示。

P23 C R3 VC2K 855 0Q1 蜂鸣器 + B1 GN

D

图2.23 按键控制电路 图2.24 指示灯报

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沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 2.7.4 电源模块

外部电源采用直流干电池,利用电池盒串接而成,每个干电池1.5V左右,共计电压约4.5V左右,通过电源连接线连到电源接口处。

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沈阳农业大学科学技术学院本科毕业设计 3 居室安全报警系统的软件设计

3.1 软件结构及功能

功能说明:按开关按钮,遥控来控制布防,取消布防。红外报警时红灯亮,数码管显示1111;烟感报警时,黄灯亮,数码管都显示2222;温度报警时,绿灯亮,数码管都显示4444。主程序工作流程如图3.1所示。

时时时时时时时30时时时时时时时时时时时N时时时时时时时时时时时时时时时Y时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时时

图3.1 主程序工作流程图

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