單片機課程設(shè)計--電子門鈴

1、<p>　　課 程 設(shè) 計</p><p>　　課程名稱 單片機原理與應(yīng)用 </p><p>　　課題名稱 電子門鈴 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息 </p><p>　　班 級

2、 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012年 5 月14 日</p><

3、p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 設(shè)計內(nèi)容及要求1</p><p>　　1.1 設(shè)計內(nèi)容1</p><p>　　1.2 設(shè)計要求1</p><p>　　1.3 總體方案設(shè)計1</p><p>　　第2章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計2</p>&

4、lt;p>　　2.1 單片機主機系統(tǒng)電路2</p><p>　　2.2 音頻放大模塊.................................................................................................3</p><p>　　2.3 揚聲器電路4</p><p>　　2.4 系統(tǒng)板

5、上的鏈接4</p><p>　　第3章 系統(tǒng)軟件設(shè)計5</p><p>　　3.1 設(shè)計思路5</p><p>　　3.2仿真電路圖.7</p><p>　　3.3 程序各種參數(shù)的選擇.7</p><p>　　3.4 匯編程序..........................................

6、...............................................................8</p><p>　　第4章 使用說明及調(diào)試11</p><p>　　4.1 使用說明........................................................................................

7、.................11</p><p>　　4.2 硬件調(diào)試.........................................................................................................11</p><p>　　4.3 軟件調(diào)試................................

8、.........................................................................11</p><p>　　4.4 軟、硬件聯(lián)調(diào).................................................................................................11</p>&

9、lt;p>　　第5章 設(shè)計總結(jié)12</p><p>　　第6章 參考文獻13</p><p>　　附錄 設(shè)計電路原理圖................................................................................................14</p><p>　　第一章 設(shè)計的內(nèi)容及

10、要求</p><p><b>　　1.1設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計一個基于單片機的“叮咚”門鈴。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計要求</b></p><p>　　本課題以單片機為核心，設(shè)計和制作一個電子門鈴，當(dāng)按下開關(guān)，單片機產(chǎn)生“叮咚”的門鈴聲。要求用定時器/計數(shù)器來產(chǎn)生

11、700HZ和500HZ的頻率產(chǎn)生“叮咚”聲和延時。</p><p>　　1.3 總體方案設(shè)計</p><p>　　針對本課題的設(shè)計任務(wù)，進行分析得到：本次設(shè)計是利用單片機實現(xiàn)對揚聲器發(fā)聲的，控制采用按鈕操作，AT89C51單片機進行控制，由音頻功率放大器進行放大，最后使揚聲器發(fā)出“叮咚”聲音。</p><p>　　圖1 “叮咚”門鈴總體設(shè)計框圖</p>

12、<p>　　第二章 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計</p><p>　　2.1 單片機主機系統(tǒng)電路</p><p>　　本設(shè)計采用AT89C51單片機,AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。AT89C2051是一

13、種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。</p><p>　　AT89C51 提供以下標準功能：4k 字節(jié)Flash 閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘

14、電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。</p><p>　　圖2 AT89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖</p><p>　　圖3 AT89C51管腳圖</p>&l

15、t;p>　　2.2 音頻放大模塊</p><p>　　音頻放大模塊是對細微的音頻進行放大的電路，是放大的音頻信號能推動揚聲器正常放大。</p><p>　　本模塊主要采用LM385來實現(xiàn)其功能，LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點的功率放大器，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20

16、。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至 200。輸入端以地位參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場合。</p><p>　　圖4 音頻放大模塊</p><p>　　2.3 揚聲器電路 </p><p>　　通過如圖5的設(shè)計可以實現(xiàn)對揚聲器發(fā)聲的

17、控制，該電路通過電容器，電容，電阻等實現(xiàn)了對揚聲發(fā)聲的控制。 </p><p><b>　　圖5 揚聲器電路</b></p><p>　　2.4 系統(tǒng)板上硬件連線 </p><p>　　1． 把“單片機系統(tǒng)”中的P1.0端口用導(dǎo)線連接到“音頻放大模塊”中的SPK IN端口上； </p><p>　　2． 在“音頻放大模

18、塊”中的SPK OUT端口上接上一個8歐或者是16歐的喇叭； </p><p>　　3． 把“單片機系統(tǒng)”中的P3.7/RD端口用導(dǎo)線連接到“獨立式鍵盤”中的SP1端口上； </p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p><b>　　3.1設(shè)計思路</b></p><p>　　1．我們用單片機實定時/計數(shù)器

19、T0來產(chǎn)生700HZ和500HZ的頻率，根據(jù)定時/計數(shù)器T0，我們?nèi)《〞r250us，因此，700HZ的頻率要經(jīng)過3次250us的定時，而500HZ的頻率要經(jīng)過4次250us的定時。</p><p>　　2． 在設(shè)計過程，只有當(dāng)按下SP1之后，才啟動T0開始工作，當(dāng)T0工作完畢，回到最初狀態(tài)。 </p><p>　　3． “?！焙汀斑恕甭曇舾髡加?.5秒，因此定時/計數(shù)器T0要完成

20、0.5秒的定時，對于以250us為基準定時2000次才可以。</p><p><b>　　圖6 主程序流程圖</b></p><p>　　圖7 T0中斷服務(wù)程序框圖</p><p><b>　　3.2仿真電路圖</b></p><p><b>　　圖8 仿真電路</b>&l

21、t;/p><p>　　3.3程序各種參數(shù)的選擇</p><p>　　選擇T0定時器及初始化</p><p>　　方式控制字00000010=02H</p><p>　　計數(shù)初值X=28_12*106*250*10-6/12=6</p><p><b>　　3.4匯編源程序</b></p>

22、<p>　　T5HZ EQU 30H T7HZ EQU 31H T05SA EQU 32H T05SB EQU 33H FLAG BIT 00H STOP BIT 01H SP1 BIT P3.7 ORG 00H LJMP START ORG 0B

23、H LJMP INT_T0START: MOV TMOD,#02H ；定時器T0初始化，選用方式2 MOV TH0,#06H MOV TL0,#06H SETB ET0 SETB EANSP: JB SP1,NSP ；查詢是否按下SP1 LCALL DELY10MS ；

24、調(diào)用延時子程序 JB SP1,NSP ；查詢SP1是否再次按下 SETB TR0 </p><p><b>　　END</b></p><p>　　第四章 使用說明及調(diào)試</p><p><b>　　4.1 使用說明</b></p><p&

25、gt;　　本次課程設(shè)計的“叮咚”門鈴實用性很強， 可運用于各種領(lǐng)域。當(dāng)按下開關(guān)SP1時，單片機產(chǎn)生“叮咚”的門鈴聲，經(jīng)過音頻放大模塊進行放大，傳輸?shù)綋P聲器，發(fā)出“叮咚”兩聲。</p><p><b>　　4.2 硬件調(diào)試</b></p><p>　　本課設(shè)的硬件調(diào)試主要是對Proteus進行調(diào)試。在Proteus界面中連好電路圖后，運行時可能會出現(xiàn)沒有反映，這就需要檢

26、查單片機的引腳與音頻功率放大器的引腳接的是否正確，即使有一個接的不對也不會出現(xiàn)結(jié)果。還有就是元器件的選擇也很重要，由于軟件中所帶的型號比較多，所以要選擇適合本次課設(shè)所用到的型號，這樣才會出現(xiàn)理想的效果。</p><p><b>　　4.3 軟件調(diào)試 </b></p><p>　　在軟件調(diào)試中，本課題選用keil軟件進行調(diào)試。程序的編寫很重要，本次課設(shè)的系統(tǒng)編程是采用匯

27、編語言完成的。</p><p>　　4.4 軟、硬件聯(lián)調(diào) </p><p>　　在完成程序的編寫和硬件的搭接后，需要對程序和硬、軟件進行聯(lián)合調(diào)試。調(diào)試的過程就是檢查程序的運行方式和結(jié)果是否與設(shè)計要求相一致，如在調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)錯誤，需要檢查程序編寫的引腳與硬件連接的引腳是否一致，以及檢查加載的程序是否相對應(yīng)。以達到最佳的效果。</p><p><b>　　

28、第五章 設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過一個學(xué)期的學(xué)習(xí)，我覺得單片機這門課是很有趣的一門課程，在設(shè)計中掌握課程，具有很強的實用性，真正做出一個實際的作品比我們做很多道題更具有生動性。 第一次從白紙一樣開始自己設(shè)計單片機，起初我還害怕做不出東西來，可是在這兩星期的日子里，雖然中途感到在設(shè)計上迷茫，但是最后還是學(xué)到很多很多的東西。同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本

29、上所沒有學(xué)到過的知識。這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對單片機匯編語言掌握得不好。通

30、過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。</p><p>　　此次課程設(shè)計無論從知識的鞏固角度還是從對以后的工作學(xué)習(xí)的影響都有著非常重要的意義。首先，我對keil和protuse有了更深入的了解，而且對于匯編編程又熟悉了一遍。其次，了解熟悉了論文的學(xué)做格式及基本要求，為我們將來寫畢業(yè)論文作了鋪墊；最后，通過硬件的連接，程序的編寫，學(xué)會了如何通過網(wǎng)絡(luò)、書籍等各種方式、渠道來獲取需要的對設(shè)計有幫助的資料信

31、息。更加鍛煉了動手能力和解決實際問題的能力。</p><p>　　最后，希望畢業(yè)以后能更加深入地接觸到單片機，并不斷前進。我非常榮幸和感謝在尋大勇老師那里學(xué)到很多實用的知識。在此感謝尋老師對我的指導(dǎo)！</p><p><b>　　第六章 參考文獻</b></p><p>　　《單片機原理與應(yīng)用》 王迎旭等編 機械工業(yè)出版社</p>

32、;<p>　　《51系列單片機設(shè)計實例》 樓然苗等編 北京航空航天大學(xué)出版社</p><p>　　《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)實驗教程》 黃勤等編 重慶大學(xué)出版社</p><p>　　4、《微型計算機接口技術(shù)及應(yīng)用》 劉樂善主編 華中科技大學(xué)出版社</p><p>　　5、《單片微型計算機原理及接口技術(shù)》陳光東等 華中科技大學(xué)出版社</p>