当前位置:文档之家› 基于51单片机倒车防撞报警系统

基于51单片机倒车防撞报警系统

基于51单片机倒车防撞报警系统
基于51单片机倒车防撞报警系统

摘要

随着中国经济的持续发展和汽车价格的持续下降,越来越多的家庭拥有自己的汽车,汽车的安全也成为亟待解决的问题。对汽车倒车预警技术的研究,具有重要的现实意义。基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达装置,安装在汽车上,可以及时了解前方与后方的障碍物情况,随时做出正确的判断,保障人类的生命安全。在此基础上,本文研究了基于51单片机倒车防撞报警系统,首先简要阐述了本文的研究背景、意义、超声波测距的基本理论,并介绍了超声波测距报警系统。根据型电气设备的设计要求,在传统非超声波测距系统的基础上,设计并实现了超声波测距报警系统。整个测距系统的实现包括数字电路设计、模拟电路设计和软件的编辑。

关键词:51单片机;倒车防撞报警系统;超声波测距

ABSTRACT

As China's economy continues to develop and car prices continued to decline, more and more families have their own cars, car safety has bee a problem to be solved. It is of great practical significance to study the warning technology of car astern. Ultrasonic range finder based on 51 single chip microputer of reversing radar system, installed on the car, can timely understand the front and rear obstacles, at any time to make the right judgment, to ensure the safety of human life. On this basis, this paper studies the reverse collision warning system based on 51 single-chip processor, this paper expounds the research background, significance of this article, the basic theory of ultrasonic ranging, and introduces the ultrasonic ranging alarm system. According to the design requirement of the electric equipment, the ultrasonic range alarm system is designed and implemented on the basis of the traditional non-ultrasonic range system. The implementation of the whole range system includes digital circuit design, analog circuit design and software editing.

Keywords:51 microcontroller; Reversing alarm system Ultrasonic ranging

目录摘要1

ABSTRACT2

目录3

第一章绪论5

1.1课题概述5

1.2设计容5

第二章设计方案选择6

2.1总体方案设计6

2.2单片机6

第三章硬件电路设计8

3.1超声波模块8

3.3超声波检测接收电路的设计8

3.3声光报警及显示电路9

3.4供电电路10

第四章软件(程序)设计11

4.1系统程序总体工作流程11

4.2测距结果显示子程序12

第五章系统调试13

5.1仿真13

5.2调试13

5.3总结与展望14参考文献15

致16

第一章绪论

1.1课题概述

随着汽车辆保有量的增加,车库与停车位的需求量越来越大,室外停车场,地下停车场,车辆密集停车人多,所以撞车、擦碰不断增多。而事故的发生,大多数都是由于驾驶员对离障碍物的距离判断不准造成的。因此,研究开发汽车防撞装置等主动式汽车辅助安全装置,减少驾驶员的负担和判断错误,对于提高交通安全将起到重要的作用。

随着电子测量技术的发展,采用超声波进行精确测距已经成为可能。超声波是声波的一种,超声波在弹性介质中的传播规律和普通机械波一样,比如会在介质的分界面产生反射和折射,而且进入介质之后会被吸收而产生衰减现象。由于超声波的一些特性,使其能够应用在测距当中。超声波测距系统根据其精度和量程的不同,主要用在固定的物体的距离测量或者液体高度的测量,随着科学技术的发展,超声波测距在工业和生活领域得到了广泛的应用。利用超声波测距的方法有很多,包括相位法、幅值法和飞行时间法等。其中,相位检测法利用超声波发射信号与接收端接收的正弦电压信号之间的相位差值来计算所测物体的距离,此种方法具有最高的精度,但是检测距离较小,并且电路相对复杂,具有很大的局限性;声波幅值法通过检测回波幅值的大小来判断所测目标的距离,此种方法价格便宜、容易实现,但是易受反射波的影响,从而导致测量精度较低;飞行时间法采用脉冲信号激励超声波传感器发射超声波,经过被测物体反射后形成反射波,换能器把机械信号转换成脉冲信号,通过计算超声波的飞行时间来实现距离测量,此方法测量精度高,易于实现。

超声波倒车雷达充分运用超声波测距的原理,并结合IC或单片机技术,其结构简洁,稳定性好,可以根据温度的改变进行温度补偿,但是,一般的倒车雷达还仍然存在如下一些问题:(1)测距结果和报警更新速度慢在这段时间之,汽车处于高速行驶之中,明显存在反应的延迟;(2)超声波的工作特性与所检测的物体与换能器平面的角度有关,随着角度的变大,超声波换能器发射超声波的能量和接收超声波的能力逐渐减弱,导致只用一个换能器进行超声波测距时普遍存在测量死角。而用多个测距系统协同工作时,虽然可以消除测量死角,但是成本太高;(3)普通的倒车预警系统采用离散的元器件进行电路设计,往往电路复杂,成本较高,难以得到广泛应用。基于以上背景,本文设计了一种基于51单片机倒车防撞报警系统,该系统可以放置于司机的视线盲区,当车辆达到警戒距离时,就可以发出警报并且制动。而AT89C51与US100以及设计的整体电路性能可靠,价格低廉,很适合大规模推广使用。

1.2设计容

本论文目标是完成倒车防撞报警系统研制,提出了一种基于超声波测距的倒车防撞报警系统的设计方法,包含超超声波测距、声光报警和供电电路设立,对各个部分进行了硬件设计及软件编程。最后对整个系统进行了仿真试验和调试,对试验结果进行了分析和归纳。论文总共5章,各章的主要容如下:

第一章首先介绍了课题的研究背景及意义;列出了课题的主要研究容及工作安排。

第二章研究并实现了超声波测距系统。简要介绍了超声波测距的基本理论,包括超声波传感的工作机理和超声波测距原理。给出了超声测距系统的总体设计方案,选择专用于倒车雷达的超声波测距芯片AT89C51作为主控芯片。

第三章设计了电源电路及声光报警电路,其中超声波换能器的驱动电路是本文着重提出的一个新型驱动电路。测距系统的软件部分主要包括测距结果显示程序和声光报警程序,以实现测量距离

的显示和声光报警,当机车离的障碍物达到设定的限度时,LED指示灯亮蜂鸣器发出不同频率的报警声。

第四章对整个倒车防撞报警系统进行了装置实现及结果分析。对电源进行了短路实验;分析了超声波传感器驱动电路的特性;通过超声波测距系统的测量结果分析了其线性度和可重复性;展示了倒车影像系统的视频显示结果。

第五章总结与展望。

第二章设计方案选择

2.1总体方案设计

图1 超声波测距系统总体设计

超声波测距报警系统的原理框图如图1所示,根据超声波测距装置的要求,至少应该有三个超声波换能器配合工作,才能弥补超声波传感器的固有盲区所带来的测距死角。本测距系统采用四路换能器组合工作的方式,。测距报警系统整体由电源电路、超声波测距部分和报警显示部分等构成。电源电路模块提供测距报警系统所需要的各种电压等级的电压,包括5V、3.3V和12V等。超声波测距部分包含发射电路、回波处理电路和数据处理部分。AT89C51作为超声波测距IC,起着发射40KHz 的脉冲序列来驱动换能器发出超声波的作用,同时,还能够接收并处理回波数据并转换为距离信息发送给下一级单片机。显示报警模块由控制单元和显示报警单元组成,其中控制单元用来接收测距模块发来的数据信息并发出显示、报警命令,最后,显示报警单元将距离信息显示到LCD上并根据距离的远近发出不同等级的报警信号。

2.2单片机

本文选用AT89C51单片机作为主控制器。AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。下面是AT89C51处理器的功能特点:

AT89C51 提供以下标准功能:4k字节Flash闪速存储器,128字节部RAM,32 个I/O 口线,两

个16位定时/计数器,一个5向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片振荡器及时钟电路。同时,AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。

AT89C51有一个活动模式和五个软件可选的低功耗操作模式,只需一个中断时间就可以将单片机从低功耗模式中唤醒,而且中断程序一结束就恢复会低功耗模式。

第三章硬件电路设计

3.1超声波模块

超声波的发射电路如图2所示,主要由反相器74LS04和发射换能器构成。

图2超声波发射电路原理图

超声波换能器的部由一个换能板和两个压电晶片构成,当压电晶片受到发射电脉冲激励后即可产生振动,发射声波脉冲,是逆压电效应,逆压电效应用于超声波的发射。

正压电效应和逆压电效应正好相反,当外界的超声波的声波信号作用于超声波换能器的压电晶片时,晶片将会被迫发生振动而引起形变转换成电信号,这个过程就是正压电效应,正压电效应应用于超声波的接收。

3.3超声波检测接收电路的设计

超声波接收器包括接收/发射探头、信号放大电路和波形变换电路3个部分,超声波的接收采用CX20106A集成电路模块,是一款红外线检波接收的芯片,红外线波的频率为38kHz,与测距使用的超声波频率接近,芯片的f5角连接一个外接电阻,此电阻使滤波器的中心频率能够调节,当R21的阻值越大滤波器的中心频率就越低,变化围在30~60kHz之间。CX20106对收到的信号进行放大、滤波作用,当接收到的声波信号经由放大器,调整信号的频率,然后滤波消除干扰信号,最后再经过整形,输出到CX20106的7脚输出。

当接收到的声波信号与CX20106的中心频率相符时,它的7脚就会低电平输出,而7脚接到INT0引脚上,这样就会中断。

若频率和CX20106的中心频率不同时,即可调节R21,使滤波器的中心频率与超声波测距的频率相符,超声波检测接收电路如图3所示。

图3超声波检测接收电路

3.3声光报警及显示电路

本文设计的超声波测距系统具有声光报警功能,当障碍物距离达到危险值以时,发出闪烁光和蜂鸣声并可以根据距离的远近发出不同频率的声音。所设计的声光报警器主要应用了发光二极管以及有源蜂鸣器两种常见的器件,声光报警电路如图4所示。

图4声光报警电路

本文采用的是TMB12A05型有源蜂鸣器以及白发红光LED灯,两者分别通过5V和3.3V 直流电压供电。微处理器采用AT89C51型单片机,利用其中的两个I/O口来控制蜂鸣器和LED灯电路的导通和关断。当障碍物处于安全围以外时,一号和二号I/O口分别输出高电平和低电平,电路处于关断状态,不发出任何报警;当障碍物处于安全围以时,一号I/O口输出低电平,控制二极管进行发光报警,同时二号I/O口将根据距离的远近发出一系列不同频率的脉冲信号,导致蜂鸣器发出相应频率的报警声音。

常用的数据显示方式有两种:数码管显示和液晶屏显示。本文选取LCD12864显示屏来显示测距结果,LCD12864自带中文字库,并且可以同时显示文字和图形;蓝色背光和白色字体可以保证在任何环境下都可以准确读出测距结果。液晶驱动电路如图5所示。

图5 液晶驱动电路

3.4供电电路

本课题所设计的倒车防撞报警系统采用12V电源统一供电,而超声波测距部分电路当中还包含另外两种等级的电压:5V和3.3V。因此提出了两级电源变换电路。DC-DC是目前被普遍使用的小型开关电源器件,通过利用微电子技术,将集成电路和微电子元件组合而成。相比一般的开关型稳压器件具有高转化效率、小型化等特点。DC-DC器件并不是没有缺点,与线性稳压器相比具有较大的纹波。因此根据PCB空间有限的特点,选则使用DC-DC 器件和线性稳压器结合的方式来实现电压变换,同时能实现高压变换时减少发热,低压变换时减小纹波的目的。两级电压转换电路如图6所示。

图6 两级电压转换电路

第一级电压变换电路使用降压开关型稳压芯片PS5101,具有宽电压输入围:7V~40V,可输出稳定的5V电压。该芯片不需要任何附加外围电路且具有较高的调压效率。第二级调压电路采用AMS1117-3.3,部集成过热保护和限流电路。在保证电路正常工作的前提下,尽量减少了电容的使用,只留下三个电容值较小的滤波电容来减小调压之后产生的谐波。

第四章软件(程序)设计

4.1系统程序总体工作流程

本系统的软件是基于keilC的单片机C语言。单片机C语言是在C语言的基础上开发的一种适用于对单片机进行编程的语言。相对于传统的汇编语言来说,单片机C语言更加符合正常语言的形式,对程序员的要求大大降低,而且单片机C语言和汇编语言一样具有强大的机器级的控制能力,使系统的运行更加可靠。本系统的程序中包括了主函数(用于初始化定时器与执行调用函数)、超声波定时器中断函数、距离计算及显示调用函数、PWM 速度控制函数。

程序的流程图如下:

图7 软件整体流程图

首先将系统初始化,然后微控制器发送测距命令给AT89C51并准备接收来自AT89C51的距离信息。对于来自AT89C51的距离信息,微控制器需要对其正确性进行判断。如果该信息正确,则对其进行分析并计算以得到测量物体的真实距离S;如果该信息不正确,则重复执行上一命令,直到接收到正确的距离信息。然后,微控制器将计算获得的距离值S与设定好的阈值进行比较来确定是否需要触发报警器。在本文所提出的方案当中,一共设计

了三级报警。当S≤0.5m时,LED被点亮同时控制蜂鸣器发出频率为3Hz的响声;当0.5?S ≤1.0m时,LED灯被点亮同时控制蜂鸣器发出频率为2Hz的响声;当0.75?S≤0.75m时,LED灯被点亮同时控制蜂鸣器发出频率为1Hz的响声;当S>1m时,不会触发声光报警器。

另外,采用液晶屏LCD12864来显示距离信息,在初始化控制LCD12864的I/O口和LCD12864本身之后,微控制器将进行坐标变换,即将所字符在液晶屏上所处的位置坐标转化为液晶屏部的坐标值,然后通过并行接口将坐标信息输入到LCD12864当中,最后微控制器再通过并行I/O口将代表距离信息的字符发送给LC12864,完成数据显示。

4.2测距结果显示子程序

AT89C51可同时连接四个超声波探头,并在80ms的周期轮流进行工作。在接收到回波信号之后,先对数据进行辨别和有效性分析,进而计算出障碍物距离并发出报警信号。如果在80ms无任何障碍物进入到测距量程,则无信号发出。

为了提升信号的传输稳定性,报警信号采用双线差分串行形式输出。其中DOUT+和DOUT-分别输出真实信号和其反向信号。在开发过程中,可根据实际情况来决定是否使用DOUT-信号。测距结果以每三个字节为一个单位连续发出,每个单位的数据主要包含以下容:距离最近的物体的方向;每个换能器测量的物体的危险级别;距离最近的物体的测量值。本文采用其第三字节的数据进行处理,第三字节的数据格式如图3-20所示。

AT89C51提供的测距方案具有0.05m的测量精度,在第三字节的数据当中,DC表示距离的第三位,0代表0,1代表5,单位是厘米;DB表示第二位,单位是分米;DA表示第一位,单位是米;最高位不表示任何距离,默认是1。

图8 第三字节数据格式

部分程序如下所示:

uchar aver[4]={0,'.',0,0}; //定义一个数组变量aver

tmp = Frame[2] & 0x60;

Dis[0] = tmp>>5; //提取距离的个位,放入数组Dis

tmp = Frame[2] & 0x1e;

Dis[1] = tmp>>1; //提取距离的十分位,放入数组Dis

tmp = Frame[2] & 0x01;

if(tmp)

Dis[2] = 0x05;

else

Dis[2] = 0x00; //提取距离的百分位,放入数组Dis

aver[0]= Dis[0];

aver[2]= Dis[1];

aver[3]= Dis[2]; //换算均值

Disp_SZ(4,1,aver,4); //显示距离

第五章系统调试

5.1仿真

系统仿真使用Proteus实现,在Proteus中硬件的连接方式如图9所示,通过按键来模拟障碍物之间的距离。经过实验,该系统不仅可以对障碍物之间的距离进行实时测量,并且可以对超出安全距离的围予以报警,从而达到智能防撞的功能。

图9 硬件仿真图

5.2调试

各类问题的调试方法:

(1)下载模块指示灯红亮绿不亮,说明下载模块驱动程序有问题,寻找对应版本的驱动程序并安装至下载模块。

(2)下载程序时提示:端口不存在,说明下载端口没有设置好。需在电脑上右击“我的电脑”-“属性”-“硬件”-“设备管理器”-“端口”,查看usbisp的端口号并在下载软件中做相应设置。

(3)下载时一直提示上电,可能电源线、地线没有连接好,晶振没有连接好,下载口

没有连接好(下载模块上的TXD接单片机上的RXD即第10管脚,下载模块上的RXD接单片机上的TXD即第11管脚)。此时须用万用表检查芯片周围电路,包括电源线地线的连接情况,晶振焊点及下载接口顺序。

(4)显示屏显示乱码,可能是使用的数码管类型与程序中的数码管类型不符,比如,硬件上使用是共阴极数码管,但程序却是按共阳极数码管编写的。更改程序,使两者配套。

5.3总结与展望

随着社会的发展与进步,超声波测距系统日益重要,利用领域非常之大,因为超声波测距具有不会受到被测对象颜色、光线等影响,它是一种非接触式检测技术;并且还适应非常恶劣的自然环境,所以应用的用途围之广。通过超声波检测距离非常迅速、简易、容易控制,并且测量距离准确达到需要的数值。目前,交通事故非常之恶劣,必须采用先进的汽车技术预防交通事故,保障人类的安全;通过基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达装置,安装在汽车上,可以及时了解前方与后方的障碍物情况,随时做出正确的判断,保障人类的生命安全。本文采用AT89C51单片机的超声波测距仪设计具有简单方便,成本低的优点。本次设计的结果实现超声波的发送与接收作用,而且可以精确的检测前方或者后方的距离,提醒司机,达到保证司机自身安全。基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达设计的系统的硬件电路主要含有单片机系统、显示电路、超声波检测电路、超声波发射电路等。测量围和精度达到了预期的设计目标,能够满足生活中的大多数测距需求,在粗略测量应用中其误差可忽略不计。

总体来说,倒车防撞报警系统达到了设计要求,但是还未在实际情况下应用,该系统还可能存在设计缺陷。同时,由于本人时间及知识所限,该倒车预警系统在有些方面仍需进一步设计和完善:

1、超声波测距部分的测量性能还有改善的空间,并且由于温度对超声波传播速度的影响,在以后的研究当中,可以引入温度补偿功能来提高测距准确性。

2、本文只针对典型的40kHz的超声波驱动电路进行了研究和设计,后续将继续对频率更高的换能器进行研究以提高测距精度。

参考文献

[1]段永霞,徐杰,徐玓.基于AT89C51单片机倒车防撞预警系统设计[J].XX轻工业,2010,03:59-60.

[2]仇成群,胡天云.基于单片机的汽车倒车防撞报警系统设计[J].现代制造工程,2010,12:111-114.

[3]仇成群,东升,周殿凤,宏兰.一种基于AT89C51的汽车倒车防撞报警系统的设计[J].装备制造技术,2012,02:62-63+65.

[4]莫品光,艳红.基于超声波的倒车防撞报警系统设计[J].传感器世界,2012,06:14-16.

[5]建丽,倩.汽车倒车防撞报警器的设计[J].商业文化(下半月),2011,07:232.

[6]磊,胡鸿豪.基于AT89S51单片机的超声波传感器汽车防撞报警系统设计[J].机电信息,2011,30:156-157.

[7]许洋洋,王莹.汽车智能防撞报警系统设计[J].自动化技术与应用,2014,12:95-98+102.

[8]成慧,滕帅,罗楠.一种汽车倒车防撞系统设计[J].西北民族大学学报(自然科学版),2014,04:7-13+26.

[9]娣娜.汽车倒车测距仪的设计[J].电子测试,2013,13:82-83.

[10]王艳龙,竹亭.基于AT89C2051倒车防撞超声波报警系统设计[J].电子世界,2013,19:137-138.

[11]谭海艳,丽霞.倒车防撞预警系统[J].电脑,2015,12:107-108+69.

[12]雯,靳永亮.无线调频发射系统的设计[J].产业与科技论坛,2014,07:72-73.

本文得以完成,首先要感导师多年来的指导和帮助,在百忙间不遗余力的悉心指导并帮助我解决难题,使得本论文得以顺利完成,导师严谨的治学态度和豁达的处事态度,也为我所尊重。在与导师不断的探索和讨论下,才得到我今天的成长,感激之情难以言表。

求学日子里,我的同学们也给予了我许多的支持与帮助。感我的家人,特别是我的母亲,他们永远的支持是我努力到最后的动力,多年来的关心和照顾,也使得我奋发向上,克服各种艰难考验,得以顺利完成学业,也将本论文献给他们,愿将喜悦与他们分享。

最后,借此机会,向在百忙之中抽出宝贵时间对本论文进行评审的各位专家和老师表示衷心感,由于本人学识有限,文中难免有疏漏和错误之处,敬请各位专家批评指正并提出宝贵意见。

基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计程序(详细注释)

基于51单片机及DS18B20温度传感器的数字温度计程序(详细注释)

电路实物图如下图所示: C 语言程序如下所示: /******************************************************************** zicreate ----------------------------- Copyright (C) https://www.doczj.com/doc/c810618145.html, -------------------------- * 程序名; 基于DS18B20的测温系统 * 功 能: 实时测量温度,超过上下限报警,报警温度可手动调整。K1是用来 * 进入上下限调节模式的,当按一下K1进入上限调节模式,再按一下进入下限 * 调节模式。在正常模式下,按一下K2进入查看上限温度模式,显示1s 左右自动 * 退出;按一下K3进入查看下限温度模式,显示1s 左右自动退出;按一下K4消除 * 按键音,再按一下启动按键音。在调节上下限温度模式下,K2是实现加1功能, * K1是实现减1功能,K3是用来设定上下限温度正负的。 * 编程者:Jason * 编程时间:2009/10/2 *********************************************************************/ #include //将AT89X52.h 头文件包含到主程序 #include //将intrins.h 头文件包含到主程序(调用其中的_nop_()空操作函数延时) #define uint unsigned int //变量类型宏定义,用uint 表示无符号整形(16位) #define uchar unsigned char //变量类型宏定义,用uchar 表示无符号字符型(8位) uchar max=0x00,min=0x00; //max 是上限报警温度,min 是下限报警温度 bit s=0; //s 是调整上下限温度时温度闪烁的标志位,s=0不显示200ms ,s=1显示1s 左右 bit s1=0; //s1标志位用于上下限查看时的显示 void display1(uint z); //声明display1()函数 #include"ds18b20.h" //将ds18b20.h 头文件包含到主程序 #include"keyscan.h" //将keyscan.h 头文件包含到主程序 #include"display.h" //将display.h 头文件包含到主程序

基于51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计...................................................15 4.1 流程图........................................................15 4.2 温度报警器程序.................................................16 4.3 总电路图..................................................... 19 5总结 (20)

摘要 随着时代的进步和发展,温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域,已经成为了一种非常重要的事情,因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度的采集和报警,并可以根据需要任意上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当做温度处理模块潜入其他系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;温度检测;AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一,如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中,广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等,对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展,要求温度测量的范围向深度和广度发展,以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性,利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器,具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要,由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]: (1)模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成,因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

基于-51单片机的交通灯设计

师大学 电气工程及自动化
实习报告
姓 名: 班 级: 学 号: 实习科目:单片机实训 指导教师: 实习时间:

智能交通信号灯
摘要
本设计是在熟练掌握单片机及其仿真系统使用方法基础上,综合应用单片机原理、微 机原理等课程方面的知识,设计一个采用 STC89C52 单片机控制的交通灯控制电路。该设计 结合实际情况给出了一种简单低成本城市交通灯控制系统的硬件及软件设计方案、各个路 口交通灯的状态循环显示,并对程序流程图进行详细讲解分析。交通在人们的日常生活中 占有重要的地位,随着人们社会活动的日益频繁,这点更是体现的淋漓尽致。交通信号灯 的出现,使交通得以有效管制,对于疏导交通流量、提高道路通行能力,减少交通事故有 明显效果。近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制 检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核 心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完 善。根据给出的要求设计交通灯东西、南北两干道交于一个十字路口各干道有一组红、 黄、绿三色的指示灯指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行绿灯亮允许通行。黄灯亮 提示人们注意红、绿灯的状态即将切换且黄灯亮的时间为东西、南北两干道的公共停车时 间。
关键词:电子线路、STC89C52、交通灯

目录
第一章 引言.................................................................. 1 1.概述 ...................................................................... 1 2.设计目的 .................................................................. 4 3.设计要求 .................................................................. 4 4.实验原理 .................................................................. 4 第二章 芯片与元件............................................................ 5 1.MCU ....................................................................... 5 2.74HC573.................................................................... 6 3.led 数码管 ................................................................. 6 第三章 外围电路.............................................................. 6 1.单片机最小系统............................................................. 6 2.数码管显示电路............................................................. 7 3.12 位流水灯 ................................................................ 8 第四章 整体设计.............................................................. 8 1.交通控制系统总体设计....................................................... 8 2.单片机交通控制系统的基本构成及原理......................................... 8 3.系统软件程序的设计......................................................... 9 第五章 总结................................................................. 10 参考文献.................................................................... 11 附录 A 智能交通灯电路原理图 ................................................. 12 附录 B 智能交通灯汇编源程序 ................................................. 13

基于51单片机的的温度报警器设计

1引言 (1) 1.1 单片机的应用背景 (1) 2 总体设计方案 (2) 2.1 功能简介 (2) 2.2 设计思路 (2) 2.3 芯片器材 (3) 3 硬件设计 (3) 3.1 AT89C51 (3) 3.1.1 AT98C51引脚图 (3) 3.1.2 AT89C51结构特点 (5) 3.2 温度获取 (5) (7) 3.3 时钟电路 (8) 3.4 温度显示电路 (8) 3.5报警电路 (10) (10) 4 程序设计 (10) 4.1 程序流程图 (11) 4.2 初始化子程序 (11) 4.3 读子程序 (12) 4.4 写子程序 (13) 4.5 数据处理子程序 (13) 4.6 显示子程序 (15) 4.7报警子程序 (17) 5 实验仿真 (18) (18) 6 总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21) 1引言 1.1 单片机的应用背景 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通信与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录象机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机,更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗机械了。

世面上主要的单片机类型有Motorola 单片机、Microchip 单片机、东芝单片机、8051单片机、Atmel 单片机等。此次课设中用到的是ATMEL公司,下面着重介绍一下ATMEL公司的单片机。 ATMEL 公司是世界上著名的高性能低功耗非易失性存储器和数字集成电路的一流半导体制造公司。ATMEL 公司最令人注目的是它的EEPROM 电可擦除技术闪速存储器技术和质量高可靠性的生产技术。在CMOS 器件生产领域中,ATMEL 的先进设计水平优秀的生产工艺及封装技术一直处于世界的领先地位。这些技术用于单片机生产,使单片机也具有优秀的品质在结构性能和功能等方面都有明显的优势,ATMEL 公司的单片机是目前世界上一种独具特色。 而性能卓越的单片机它在计算机外部设备通讯设备自动化工业控制宇航设备仪器仪表和各种消费类产品中都有着广泛的应用前景。其生产的AT90系列是增强型RISC内载FLASH单片机,通常称为A VR系列。AT91M系列是基于ARM7TDMI 嵌入式处理器的ATMEL 16/32 微处理器系列中的一个新成员,该处理器用高密度的16 位指令集实现了高效的32 位RISC 结构且功耗很低。另外ATMAL的增强型51系列单片机目前在市场上仍然十分流行,其中AT89S51十分活跃。 当今社会,人们在追求高质量的生活,所以生活中离不开单片机,根据国家权威统计显示,目前我国的单片机容量达3亿片,且每年以大约20%的速度增长,但在世界市场我国的占有率还不到1%。沿海地区尤其像电子产品高度发达的深圳大部分单片机应用更是广泛,这种发展趋势也不断向内地辐射,因此,学好单片机有很重要的意义。 2 总体设计方案 2.1 功能简介 8位LED数码管直接显示DS18B20所测量的温度,超出-50~110℃范围时喇叭报警,并且对应的发光二极管开始闪烁,在温度范围内时喇叭停止报警并且数码管显示其温度,测量精度为0.5℃。 2.2 设计思路

基于AT89C51单片机的温度传感器

基于AT89C51单片机的温度传感器 目录 摘要.............................................................. I ABSTRACT........................................................... I I 第一章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2本课题研究意义 (2) 1.3本课题的任务 (2) 1.4系统整体目标 (2) 第二章方案论证比较与选择 (3) 2.1引言 (3) 2.2方案设计 (3) 2.2.1 设计方案一 (3) 2.2.2 设计方案二 (3) 2.2.3 设计方案三 (3) 2.3方案的比较与选择 (4) 2.4方案的阐述与论证 (4) 第三章硬件设计 (6) 3.1 温度传感器 (6) 3.1.1 温度传感器选用细则 (6) 3.1.2 温度传感器DS18B20 (7) 3.2.单片机系统设计 (13)

3.3显示电路设计.................................错误!未定义书签。 3.4键盘电路设计................................错误!未定义书签。 3.5报警电路设计.................................错误!未定义书签。 3.6通信模块设计.................................错误!未定义书签。 3.6.1 RS-232接口简介..............................错误!未定义书签。 3.6.2 MAX232芯片简介.............................错误!未定义书签。 3.6.3 PC机与单片机的串行通信接口电路.............错误!未定义书签。 第四章软件设计..................................错误!未定义书签。 4.1 软件开发工具的选择..........................错误!未定义书签。 4.2系统软件设计的一般原则.......................错误!未定义书签。 4..3系统软件设计的一般步骤......................错误!未定义书签。 4.4软件实现....................................错误!未定义书签。 4.4.1系统主程序流程图.........................错误!未定义书签。 4.4.2 传感器程序设计...........................错误!未定义书签。 4.4.3 显示程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.4 键盘程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.5 报警程序设计.............................错误!未定义书签。 4.4.6 通信模块程序设计.........................错误!未定义书签。 第五章调试与小结..................................错误!未定义书签。致谢...............................................错误!未定义书签。参考文献...........................................错误!未定义书签。附录...............................................错误!未定义书签。系统电路图.......................................错误!未定义书签。系统程序.........................................错误!未定义书签。

51单片机交通灯设计报告

课程设计说明书 课程名称:《单片机技术》 设计题目:交通灯设计 学院:电子信息与电气工程学院 学生姓名: 学号: 专业班级: 指导教师: 2017年4 月20日

课程设计任务书

交通灯设计 摘要: 近年来随着科技的发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面的知识是不够的,还应该根据具体硬件结构软硬结合,加以完善。十字路口车辆穿梭,行人熙攘,车行车道,人行人道,有条不紊,那么靠什么来实现这井然秩序呢?靠的就是交通信号灯的自动指挥系统。交通信号灯控制方式很多。本系统采用51系列单片机ATMEL89C51为核心控制器件来设计交通信号灯控制器,实现亮绿灯通行,亮黄灯闪烁并发声警示,亮红灯禁止通行的功能,并显示通行或禁止通行倒计时,紧急按键信号灯加时和紧急按键南北、东西红绿灯跳变。本系统使用性强,操作简单,容易实现,扩展功能强,可自行修改程序扩展自己想要实现的功能。 关键词:交通灯,单片机,复位电路

目录 1. 设计背景 (1) 1.1设计原因 (1) 1.2个人意义 (1) 2.设计方案 (1) 2.1总体方案提出 (1) 2.2稳压电源方案设计与分析 (1) 2.3复位电路方案设计与分析 (2) 3. 方案实施 (2) 3.1总体设计框图 (2) 3.2硬件设计 (3) 3.3软件设计 (6) 3.4电路仿真 (10) 3.5制板子与安装过程 (11) 3.6软硬件调试 (11) 4. 结果与结论 (12) 5 收获与致谢 (12) 6. 参考文献 (12) 7. 附件 (13) 7.1硬件电路图 (13)

基于51单片机的一氧化碳报警器的设计

基于51单片机的一氧化碳报警器的设计 本文设计了一款能够自动检测房间内一氧化碳气体浓度的报警器,当气敏传感器检测到的浓度值大于安全值时,报警器发出报警信号并控制外部的排风扇和电磁阀进行事故处理;整个过程中通过LED实时显示一氧化碳气体的浓度值。 标签:一氧化碳;气体传感器;单片机;检测;浓度 一、引言 现今,单片机技术快速发展、应用广泛,涉及到现实生活中的各个领域,单片机技术产品和设备的应用促进了生产技术水平的不断提高。本文中的气体浓度检测系统正是单片机应用系统中的一种。这次设计使用的气体传感器就是要测量一氧化碳浓度的动态信号,然后利用A/D转换芯片将浓度值转换为数字值,实现整个系统的检测与事故处理功能,实现智能控制。 二、系统硬件设计 (一)系统硬件电路组成 本系统属于单片机在系统检测及工程控制方面的应用。为保证可靠运行,整个硬件系统包括三个部分:主控模块、浓度检测及显示模块、报警及事故处理模块,其中,主控模块以单片机为中心,对其他模块的运行进行控制;浓度检测及显示模块的功能是将房间中的一氧化碳浓度值转换成为单片机能够处理的数字信号,并且将浓度值通过LED显示出来;报警及事故处理模块是此系统的外围电路,它的功能实现形式最人性化,体现了智能控制,在检测到一氧化碳的浓度超过指定值时会启动蜂鸣器报警,报警无效后即会进行事故处理,启动排气扇和关闭电磁阀来防止事故的发生。 (二)系统各个模块功能说明 1.主控模块 系统选用单片机控制,采用MCS-51单片机。MCS-51系列单片机是美国Intel 公司1980年推出的一种高性能8位单片微型计算机,内带4K字节的内存和程序保护系统,便于程序的调试修改和保密。它的主要功能是和ADC0809芯片一起共同接收检测信号,通过对数字信号的处理来控制外围电路及显示电路。模数转换芯片采用ADC0809,接收经过运算放大器处理后的一氧化碳传感器的检测值,检测结果经过ADC0809处理后送单片机进行数据处理。处理后的信息将通过单片机控制,在LED显示管上显示出来,并且控制事故处理模块。 2.气体浓度检测模块

基于51单片机DS18B20温度传感器的C语言程序和电路

基于51单片机DS18B20温度传感器的C语言程序和电路 DS18B20在外形上和三极管很像,有三只脚。电压范围为3.0 V至5.5 V 无需备用电源测量温度位温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒用户可定义的非易失性温度报警设置应用范围包敏感系统。 下面是DS18B20的子程序,本人用过完全可行的: #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit DQ=P2^0; void reset(); //DS18B20 void write_byte(uchar val); //DS18B20写命令函数 uchar read_byte(void); //DS18B20读1字节函数 void read_temp(); //温度读取函数 void work_temp(); //温度数据处理函数 uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}; uchar data display[5]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}; //对于温度显示值值 uchar code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04,0x05,0x06,0x06,0x07,0x0数部分查表 main() { while(1) { 自己添加; } } void delay1(uint t) { for(;t>0;t--); } ///////温度控制子函数 void reset() { uchar presence=1; while(presence) { while(presence) {

基于51单片机的数字温度报警器

摘要:随着传感器在生产生活中更加广泛的应用,一种新型的数字式温度传感器实现对温度的测试与控制得到了更快的开发。本文设计了一种基于单片机AT89C52的温度检测及报警系统。该系统将温度传感器DS18B20接到单片机的一个端口上,单片机对温度传感器进行循环采集。将采集到的温度值与设定的上下限进行比较,当超出设定范围的上下限时,通过单片机控制的报警电路就会发出报警信号,从而实现了本次课程设计的要求。该系统设计和布线简单、结构紧凑、体积小、重量轻、抗干扰能力较强、性价比高、扩展方便,在工农业等领域的温度检测中有广阔的应用前景。本次课程设计的测量范围为0℃--99℃,测量误差为±2℃。 关键字:温度传感器、单片机、报警、数码管显示 一、概述 本次设计可以应用到许多我们用过的软件设计,将前面所学的知识融汇在一起实现温度监测及其报警的功能,来提醒农民当前大棚内温度是否适合农作物的生长。 电子技术是在十九世纪末、二十世纪初开始发展起来的新兴技术,在二十世纪发展最迅速,应用最广泛,成为近代科学技术发展的一个重要标志。 随着电子技术的飞速发展,电子技术在日常生活中得到了广泛的应用,各类转换电路的不断推出以及电子产品的快速更新,电子技术已成为世界发展和人们生活中必不可少的工具。 本次课设应用Protues软件设计一个温度检测报警系统,用温度传感器DS18B20采集大棚内的温度,当大棚内的温度高于30℃。或低于15℃。时,电路发出报警信号并显示当前温度,达到提醒农民的效果。 本次课设要求设计一个温度监测报警显示电路,要求温度范围:0℃--99℃;测量误差为±2℃;报警下限温度为:15℃;报警上限温度为:30℃。 二、方案论证 设计一个用于温室大棚温度监测系统。大棚农作物生长时,其温度不能太低,也不能太高,太低或太高均不适合农作物生长。该系统可实时测量、显示大棚的温度,当大棚温度超过农作物生长的温度范围时,报警提醒农民。 方案一: 方案一原理框图如图1所示。 图1 大棚温度检测系统的原理框图 方案二: 方案二原理框图如图2所示。

51单片机交通灯课程设计

第一章单片机概述 单片机是20世纪70年代中期发展起来的一种大规模集成电路器件。它在一块芯片内芯片内集成了计算机的各种功能部件,构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来,国际上单片机的发展迅速,其产品之多令人目不暇接,单片机应用不断深入,新技术层出不穷。 单片机的应用技术是一项新型的工程技术,其内涵随着单片机的发展而发展。由于MCS-51系列的单片机的模块化结构比较典型、应用灵活,为许多大公司所采纳,使8051系列的单片产品日新月异。在Intel公司20世纪80年代初推出MCS-51系列单片机以后,世界上许多著名的半导体厂商相继生产和这个系列兼容的单片机,使产品型号不断地增加、品种不断丰富、功能不断加强,在国内外单片机应用中占有重要地位。由于单片机具有功能强、体积小、价格低等一系列优点,在各个领域都有广泛的应用,有力地推动了各行各业的技术改造和产品更新换代。 20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,

产品更新换代的节奏也越来越快。 第二章MSC-51芯片简介 8051是MCS-51系列单片机的典型产品。 8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,现在我们分别加以说明: ·中央处理器:

中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。 ·数据存储器(RAM) 8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM 只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。 ·程序存储器(ROM): 8051共有4096个8位掩膜ROM,用于存放用户程序,原始数据或表格。 ·定时/计数器(ROM): 8051有两个16位的可编程定时/计数器,以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。 ·并行输入输出(I/O)口: 8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2或P3),用于对外部数据的传输。 ·全双工串行口: 8051内置一个全双工串行通信口,用于与其它设备间的串行数据传送,该串行口既可以用作异步通信收发器,也可以当同步移位器使用。

基于51单片机的温湿度报警器

引言 网络通信技术的发展,使监控系统广泛应用于工农业生产等领域,因此,粮情检测技术粮情检测属监控系统范畴,近年来,由于计算机技术、超大规模集成电路技术和的研究在软、硬件等方面都有了一定的进展。 早期粮情监测主要采用温度计测量法,它是将温度计放入特制的插杆中,根据经验插在粮堆的多个测温点,管理人员定期拔出读数,确定粮温的高、低,决定是否倒粮。这种方法对储粮有一定的作用,但由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因,温度检测不仅速度慢,而且精度低,抽样不彻底,局部粮温过高不易被及时发现,导致因局部粮食发霉变质引起大面积坏粮的情况时有发生。随着科技的发展,从1978 年开始,采用电阻式温度传感器、采样器、模数转换器、报警器等组成的储粮监测系统出现,它可对各粮库的各个测温点进行巡回检测,检测速度、精度大大提高,降低了劳动强度,但由于电阻传感器的灵敏度低,致检测精度、系统可靠性还不够理想。至1990 年,粮情检测系统有了很大的改善和提高,系统在布线上采用矩阵式布线技术,简化了数据采集部分的线路,在传感器方面应用了半导体、热电偶等器件;在线路传输上采用了串行传输方式,从而减少了传输线根数;采用单板机进行数据处理,并采用各种手段提高数据传输及检测速度,通过软硬件技术的结合,检测精度和可靠性较前有很大提高。但温度传感器的线性度差,系统的检测精度仍不理想,无法大面积推广。近年来,随着单片机功能的日益强大和计算机的广泛应用,粮情检测的准确性、稳定性要求越来越高。寻找最佳配置和最好的性价比成为粮情监测研究的热点国外在粮情监控技术上已达到了很成熟的地步,高科技数字式传感器广泛应用于粮情检测系统。这种传感器采用了半导体集成电路与微控制器最新技术,在一个管芯上集成

单片机课程设计报告——温度报警器

单片机原理与应用 课程设计报告 { 课程设计名称:温度报警器设计 专业班级: 13计转本 | 学生姓名:张朝柱肖娜 学号: 140 113 指导教师:高玉芹 设计时间: 2016-11—2017-12 成绩: 信电工程学院

摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统,详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机AT89C51;DS18B20温度传感器;液晶显示LCD1602。

目录 1绪论 (1) 温度报警器简介 (1) 温度报警器的背景与研究意义 (1) 温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 设计目标 (2) 系统的基本方案 (2) 系统方案选择 (2) 各模块方案选择 (3) 主要元器件介绍 (3) STC89C52的简介 (3) DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 系统硬件概述 (5) 主要单元电路的设计 (5) 键盘扫描模块电路的设计 (5) 单片机控制模块电路的设计 (5) 报警模块电路的设计 (6) LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) KEIL软件介绍 (8) 系统程序设计流程图 (8) 主程序软件设计 (8) 按键软件设计 (9) 密码设置软件设计 (9) 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) Proteus 软件介绍 (12) Proteus 仿真图 (12) 硬件调试 (13) 调试结果 (13) 6 结论 (14)

基于51单片机的报警器设计

引言 报警器,防盗报警器,是对用于发生警情、危险、紧急情况等状况下以声音、光线、气压等形式发出警报的电子产品的统称。随着科技的进步,机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替,经常应用于系统故障、安全防范、交通运输、医疗救护、应急救灾等领域,与社会生产、生活密不可分。 防盗报警系统通常由:探测器(又称报警器)、传输通道和报警控制器三部分构成。报警探测器是由传感器和信号处理组成的,用来探测入侵者入侵行为的,由电子和机械部件组成的装置,是防盗报警系统的关键,而传感器又是报警探测器的核心元件。采用不同原理的传感器件,可以构成不同种类、不同用途、达到不同探测目的的报警探测装置,单片微型计算机,通常简称为单片机,它采用大规模集成电路技术把微处理器和随机存取数据存储器,只读程序存储器,输入输出电路以及定时计数器。串行通信口,时钟电路。脉冲调制电路。模拟多路转换器,A/D转换器等电路集成到单独的一块芯片上,构成一个最小的完善的计算机系统,这些电路能在软件的控制下单独。准确,迅速,高效的完成程序设计者现规定的任务。因为由单片机构成的电路玩玩具有体积小,成本低,功能强,可靠性高,功耗低,电路简洁,开发和改进容易等等一系列有点,因此就有优异地性价比,从而使它在多方面得到了越来越多的使用,本次设计就是基于单片机的报警器设计。

一设计基本电路原理和思路 该报警器得设计思路是首先,利用光敏电阻构成光敏开关,光敏开关的作用是为单片机报警主电路提供报警信号,即通过光敏开关实现高低电平信号的转换,报警信号通过单片机软件处理实现信号的转换,在利用转换的信号驱动扬声器继而用声音输出进行报警,本次实验是通过光照的变化,利用光敏电阻随光照强度变化,阻值发生变化的特性首先实现的开关电路,即报警信号的来源是关照,报警主电路由单片机和音频放大模块组成,利用单片机上写入的程序,实现当报警信号输入单片机,其就会产生频率不等的信号。以驱动扬声器报警。 采用光敏电阻的光控开关 这是两种开关电路的主要原理:利用功率MOS场效应管可以作功率开关,开关的敏感元件可以采用光敏电阻LDR,当光线照射的光敏电阻上时,LDR呈低阻值,有信号加在场效应晶体管的栅极上,源漏极间导通,从而使继电器线圈K改变状态,产生控制作用或发出信号,如果将光敏电阻LDR接在地电位处,则在暗时无光线照射的光敏电阻,光敏电阻阻值高,故VMOS管栅极电位高,导通使灯L亮,反之,当有光线照射到LDR上时,VMOS栅极处于低电位截止,灯L 不亮。 本次试验采用试验一电路,即利用继电器线圈构成的电子开关达到采集信号的目的。具体是当有光线照到LDR上时,光敏电阻阻值减小,对应VMOS门级电压增加,电磁开关上流过的电流增加,引起电磁开光开启,开关k1闭合,端口输入高电平,报警电路导通,即可实现报警功能,光敏开关控制电路置于端口P1.0与总开关K1之间。

51单片机实现交通灯的设计

51单片机实现交通灯的设计 1.器材: 51单片机开发板一块; LED灯 2.功能: 东西向绿灯亮若干秒,黄 灯闪烁5 次后红灯亮,红灯亮后,南 北向由红灯变为绿灯,若干秒后南北 向黄灯闪烁5 此后变红灯,东西向变 绿灯,如此重复。 3. 程序: #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit r1=P0^0;//东西向灯;r代表red,y代表yellow,g代表green sbit y1=P0^1; sbit g1=P0^2; sbit r2=P0^3;//南北向灯 sbit y2=P0^4; sbit g2=P0^5; uchar count=0; uchar type=1;//闪烁次数,操作类型变量 void delay(unsigned int t)//延时程序 { while(--t); } void light()//显示程序实现所需功能 { switch(type) { case 1: r1=1;y1=1;g1=0;//1表示灯灭,0表示灯亮,即东西向绿灯与南北向红灯亮r2=0;y2=1;g2=1; delay(62500);//延时一下,为下一个显示作准备 type=2;//type赋值为2,即执得case 2; break; case 2: delay(62500);//消除影响,使led工作稳定; y1=~y1;g1=1;//进行闪烁,即东西向黄灯闪烁,绿灯关闭 if(++count != 10) return; count=0; type=3; break; case 3: r1=0;y1=1;g1=1;//东西向红灯,南北向绿灯亮 r2=1;y2=1;g2=0;

基于C51单片机的声光报警器设计说明

本科课程设计报告 题目:基于C51单片机的声光报警器设计院(系):电气与信息工程学院 专业:电子信息工程 班级: 姓名: 学号:2009021986 指导教师: 设计日期:2012年11月29日 报告书写要求

1、报告封皮标题栏为宋体小三号居中,下划线需右边对齐。 2、报告的撰写要求条理清晰、语言准确、表述简明。报告中段首空两个字符,中文字体为宋体五号,数字、字符、字母为Times New Roman五号,且单教研室主任意见: 3、报告中插图应与文字紧密配合,文图相符,技术容正确。每个图都应配有图题(由图号和图名组成)。图题(宋体小五号)置于图下居中,其中图号按顺序编排,图名在图号之后空一格排写。图中若有分图时,分图号用(a)、(b)等置于分图之下。 4、报告中插表应与文字紧密配合,文表相符,技术容正确。表格不加左、右边线,每个表应配有表题(由表号和表名组成)。表题(宋体小五号)置于表上居中,其中表号按顺序编排,表名在表号之后空一格排写。 5、报告中公式原则上居中书写。若公式前有文字(如“解”、“假定”等),文字顶格书写,公式仍居中写。公式末不加标点。公式序号按顺序编排,如报告中第一部分的第一个公式序号为“(1-1)”,文中引用公式时,一般用“见式(1-1)”或“由公式(1-1)”。 6、参考文献反映报告的取材来源,是报告不可缺少的组成部分,参考文献数量一般为8~10篇。引用文献标示应置于所引容最末句的右上角,用小五号字体。所引文献编号用阿拉伯数字置于方括号“[ ]”中,如“二次铣削[1]”。参考文献应按在文中出现的顺序编排,常用参考文献编写项目和顺序规定如下:(1)著作图书文献:序号└─┘作者.书名.版次.出版者,出版年:引用部分起止页 第一版应省略 (2)翻译图书文献:序号└─┘作者.书名.译者.版次.出版者,出版年:引用部分起止页 第一版应省略 (3)学术刊物文献:序号└─┘作者.文章名.学术刊物名.年,卷(期):引用部分起止页 (4)学术会议文献:序号└─┘作者.文章名.编者名.会议名称,会议地址,年份.出版地,出版者,出版年:引用部分起止页 (5)学位论文类参考文献:序号└─┘研究生名.学位论文题目.学校及学位论文级别.答辩年份:引用部分起止页 7、若设计完成实物制作需在报告后附录硬件电路原理图和实物测试图,附录的序号采用“附录1”、“附录2”等,并注明附录的容。 8、设计报告应按如下容和顺序A4纸双面打印(标注页码)、左侧装订成册。

基于单片机的温度传感器的设计说明

基于单片机的温度传感器 的设计 目录 第一章绪论-------------------------------------------------------- ---2 1.1 课题简介 ----------------------------------------------------------------- 2 1.2 设计目的 ----------------------------------------------------------------- 3 1.3 设计任务 ----------------------------------------------------------------- 3 第二章设计容与所用器件 --------------------------------------------- 4第三章硬件系统设计 -------------------------------------------------- 4 3.1单片机的选择------------------------------------------------------------- 4 3.2温度传感器介绍 ---------------------------------------------------------- 5 3.3温度传感器与单片机的连接---------------------------------------------- 8 3.4单片机与报警电路-------------------------------------------------------- 9 3.5电源电路----------------------------------------------------------------- 10 3.6显示电路----------------------------------------------------------------- 10 3.7复位电路----------------------------------------------------------------- 11 第四章软件设计 ----------------------------------------------------- 12 4.1 读取数据流程图--------------------------------------------------------- 12 4.2 温度数据处理程序的流程图 -------------------------------------------- 13 4.3程序源代码 -------------------------------------------------------------- 14

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档