單片機課程設計--電子門鈴

1、<p>　　課 程 設 計</p><p>　　課程名稱 單片機原理與應用 </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 號 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　2012年 5 月14 日</p><

3、p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 設計內容及要求1</p><p>　　1.1 設計內容1</p><p>　　1.2 設計要求1</p><p>　　1.3 總體方案設計1</p><p>　　第2章 系統主要硬件電路設計2</p>&

4、lt;p>　　2.1 單片機主機系統電路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 系統板

5、上的鏈接4</p><p>　　第3章 系統軟件設計5</p><p>　　3.1 設計思路5</p><p>　　3.2仿真電路圖.7</p><p>　　3.3 程序各種參數的選擇.7</p><p>　　3.4 匯編程序..........................................

6、...............................................................8</p><p>　　第4章 使用說明及調試11</p><p>　　4.1 使用說明........................................................................................

7、.................11</p><p>　　4.2 硬件調試.........................................................................................................11</p><p>　　4.3 軟件調試................................

8、.........................................................................11</p><p>　　4.4 軟、硬件聯調.................................................................................................11</p>&

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

10、要求</p><p><b>　　1.1設計內容</b></p><p>　　設計一個基于單片機的“叮咚”門鈴。</p><p><b>　　1.2 設計要求</b></p><p>　　本課題以單片機為核心，設計和制作一個電子門鈴，當按下開關，單片機產生“叮咚”的門鈴聲。要求用定時器/計數器來產生

11、700HZ和500HZ的頻率產生“叮咚”聲和延時。</p><p>　　1.3 總體方案設計</p><p>　　針對本課題的設計任務，進行分析得到：本次設計是利用單片機實現對揚聲器發(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”門鈴總體設計框圖</p>

12、<p>　　第二章 系統主要硬件電路設計</p><p>　　2.1 單片機主機系統電路</p><p>　　本設計采用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擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，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)內部RAM，32 個I/O 口線，兩個16位定時/計數器，一個5向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘

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/計數器，串行通信口及中斷系統繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內容，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位。</p><p>　　圖2 AT89C51內部結構原理圖</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來實現其功能，LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內鏈增益可調整、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，廣泛應用于錄音機和收音機之中。為使外圍元件最少，電壓增益內置為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的設計可以實現對揚聲器發(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 系統板上硬件連線 </p><p>　　1． 把“單片機系統”中的P1.0端口用導線連接到“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”中的P3.7/RD端口用導線連接到“獨立式鍵盤”中的SP1端口上； </p><p>　　第三章 系統軟件設計</p><p><b>　　3.1設計思路</b></p><p>　　1．我們用單片機實定時/計數器

19、T0來產生700HZ和500HZ的頻率，根據定時/計數器T0，我們取定時250us，因此，700HZ的頻率要經過3次250us的定時，而500HZ的頻率要經過4次250us的定時。</p><p>　　2． 在設計過程，只有當按下SP1之后，才啟動T0開始工作，當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 使用說明及調試</p><p><b>　　4.1 使用說明</b></p><p&

25、gt;　　本次課程設計的“叮咚”門鈴實用性很強， 可運用于各種領域。當按下開關SP1時，單片機產生“叮咚”的門鈴聲，經過音頻放大模塊進行放大，傳輸到揚聲器，發(fā)出“叮咚”兩聲。</p><p><b>　　4.2 硬件調試</b></p><p>　　本課設的硬件調試主要是對Proteus進行調試。在Proteus界面中連好電路圖后，運行時可能會出現沒有反映，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結果。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所用到的型號，這樣才會出現理想的效果。</p><p><b>　　4.3 軟件調試 </b></p><p>　　在軟件調試中，本課題選用keil軟件進行調試。程序的編寫很重要，本次課設的系統編程是采用匯

27、編語言完成的。</p><p>　　4.4 軟、硬件聯調 </p><p>　　在完成程序的編寫和硬件的搭接后，需要對程序和硬、軟件進行聯合調試。調試的過程就是檢查程序的運行方式和結果是否與設計要求相一致，如在調試的過程中發(fā)現錯誤，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。以達到最佳的效果。</p><p><b>　　

28、第五章 設計總結</b></p><p>　　經過一個學期的學習，我覺得單片機這門課是很有趣的一門課程，在設計中掌握課程，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，雖然中途感到在設計上迷茫，但是最后還是學到很多很多的東西。同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本

29、上所沒有學到過的知識。這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設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，同時在設計的過程中發(fā)現了自己的不足之處，對以前所學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、過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。</p><p>　　此次課程設計無論從知識的鞏固角度還是從對以后的工作學習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，學會了如何通過網絡、書籍等各種方式、渠道來獲取需要的對設計有幫助的資料信

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到很多實用的知識。在此感謝尋老師對我的指導！</p><p><b>　　第六章 參考文獻</b></p><p>　　《單片機原理與應用》 王迎旭等編 機械工業(yè)出版社</p>

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