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1、单片机应用系统设计 课程名称_单片机原理与接口技术 题目名称_家居安全监视系统 学生学院 信息工程学院 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 _ 2011 年 6 月 22 日目录一、单片机课程设计任务书3二、家居监视系统设计项目简介5三、家居监视系统功能描述6A、家居安全监视系统基本介绍6B、家居安全监视系统主要功能6C、家居安全监视系统使用说明61、主机62、从机8D、家居安全监视系统技术指标81、主机82、从机9四、家居安全监视系统电路原理图9五、家居安全监视系统程序框图13六、家居安全监视系统程序清单18A、主机程序清单18B、从机程序清单35七、收获与体会44一、单片机课程设计任务书
2、（适合08级通信工程方向单片机课程设计）一、 课程设计题目：单片机应用系统设计基于单片机的题目自拟二、 总体要求：本课程设计的题目机设计内容自选，学生可以根据平时的观察、了解单片机实际的应用系统，弄清其结构和功能，结合单片机课程及其他相关课程的知识，充分发挥自身的想象力和创造力，自行选定设计项目，但总体应达到以下要求：1、 用89S51CPU,12M时钟，常规的上电和手动复位电路2、 包括3个以上的独立式按键3、 至少2位LED数码显示器及其接口4、 一路蜂鸣器输出5、 至少有2路输入信号，可以是模拟量或数字量三、 课程设计具体要求：选定好设计项目后，课程设计应达到以下要求1、 编写项目功能说
3、明书，确定应用系统的功能和具体参数2、 设计电路原理图3、 制作硬件4、 设计和调试程序5、 课程设计报告四、 课程设计报告内容及要求1、 课程设计任务书2、 设计项目简介3、 电路原理图4、 系统功能描述5、 程序框图6、 程序清单7、 收获与体会五、 验收及评分标准1、 硬件制作20%2、 课程设计报告 60%3、 功能展示及答辩 20%六：参考题目：1、 基于单片机的智能电风扇控制器2、 基于单片机的多功能洗衣机程序控制器3、 基于单片机的多功能灯光控制器4、 基于单片机的单片机多机通信系统5、 基于单片机的智能温度控制系统6、 基于单片机的多功能数字电子钟7、 基于单片机的多功能防盗报
4、警装置二、家居监视系统设计项目简介随着生活水平提高，人们的物质财富越来越多，需要保护的财产也越来越多，对人身安全也越来越重视。使得人们对住所的安全性越来越重视，家居安防的重要性越来越大，市场对家居安防系统的需求增大。本家居安全监视系统设计用于对家庭各个入口的监视，使得屋主时刻掌握屋内的安全状态和遭遇入侵的位置，大大提高了家庭的安全性。三、家居监视系统功能描述A、 家居安全监视系统简介家居安全监视系统是基于89S52单片机的家居安防系统。该系统包含了三大模块:检测模块、显示模块、控制模块。检测模块仅与从机连接，由3个红外接近开关和一个金属接近开关组成，红外接近开关最大检测范围为80cm，用于房间
5、入口物体进出的检测，金属接近开关最大检测范围为4mm，用于大门开关检测。显示模块由LCD1602（用于主机）和数码管、LED灯（用于从机）组成。控制模块由轻触开关组成，用于调整各系统参数。B、家居安全监视系统主要功能分别给主机、从机上电后，可分别对主机、从机的时间进行调整，其中主机嵌入了万年历功能，便于用户日常生活中对时间、日期的把握和当遇到入侵事件时，对发生的时刻的掌握。从机仅有时分显示，只用于开关监视系统的判断。将主机、从机时间调整正确后，用户可在主机对监视系统进行监视时间段设置和监视系统总开关设置（主机同时自动将设置好的参数发送至从机，设置完毕后，只要系统不断电便可持续正常工作）。当进入
6、系统监视时间段后，若监视系统总开关为1（即打开），监视系统开始工作，从机进入监视状态，处理传感器返回数据，当检测到大门被打开或者小房间有物体进出后，从机拉响警报、打开照明灯并显示CALL 110警告入侵者，同时不断向主机发送入侵信息，主机拉响警报并在屏幕显示入侵位置。若用户判定警报可解除，可在主机关闭监视系统开关（将G清零），监视系统关闭，警报消除。若要重新打开监视功能，将监视系统总开关重新打开即可（本系统也可用于家用保险柜安全监视：三个红外接近开关安装在保险柜的三个上左右三个侧面，金属接近开关安装于保险柜柜门）。C、 家居安全监视系统使用说明1、主机主机用LCD1602液晶显示屏显示，是用户
7、操作主要平台。液晶显示器显示内容布局如下图所示：当用户按下K1键时系统进入模式1调秒模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式2调分模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式3调时模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式4调日模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式5调月模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式6调年模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式7监视系统开启时间设置模式。K2键用于增加，K3键用于
8、减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式8监视系统关闭时间设置模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式9监视系统总开关设置模式。K2键用于置一即开启总开关，K3键用于清零即关闭总开关。（发现入侵后，大门和房间的标志消失）。当用户再次按下K1键时，系统恢复正常状态。此时K2、K3键无效。2、从机当从机处于正常状态时，数码管显示布局如下图所示：当用户按下K1键时系统进入模式1调分模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时系统进入模式2调时模式。K2键用于增加，K3键用于减少。当用户再次按下K1键时, 系统恢复正常状态。此时K2、K3键无效。当监视系
9、统总开关处于打开状态时，LED6发光。LED1,2,3,4随传感器实时数据亮灭。当监视系统处于监视状态发现入侵后，数码管显示CALL 110。D、家居安全监视系统技术指标 1、主机输入电压：5V12V消耗电流 DC20mA工作环境温度：-20+70 2、从机输入电压：5V12V消耗电流 DC80mA响应时间2ms工作环境温度：-20+55标准检测物体：太阳光10000LX以下 白炽灯3000LX以下（红外接近开关）指向角：15,有效距离3-80CM可调（红外接近开关）检测物体：透明或不透明体（红外接近开关）、铁、钴、镍等物质（金属接近开关）检测距离：04mm（金属接近开关） 四、家居安全监视系
10、统电路原理图(如后所示)五、家居安全监视系统程序框图A、主机程序运行流程图主机上电后进入正常工作状态，用户可通过K1进行调整模式选择，选择完模式后，使用K2、K3进行对当前模式的参数进行调整。从而实现万年历的修改、对监视系统开关的控制。在模式调整或正常显示状态情况下，主机在后台不断发送监视系统开关数据到从机，和接收从从机发送过来的传感器实时检测数据并进行进一步处理。B、从机程序运行流程图从机上电后进入正常工作状态，用户可通过K1进行调整模式选择，选择完模式后，使用K2、K3进行对当前模式的参数进行调整。（从机仅提供小时和分钟模式调整）在模式调整或正常显示状态情况下，从机不断发送传感器实时检测数
11、据到主机，并不断接收从主机发送过来的监视系统开关状态数据，并对接收到的数据进行处理从而配合对传感器返回数据处理。C、监视系统工作流程图主机每秒发送一次监视系统总开关状态和监视系统开关时间至从机，发送前先判断4DH为0还是1，当4DH的数据为0时，将TIME1的数据放入发送数据帧的低5位，将KEY放至第6位，第7位清零。当4DH为1时，将TIME2的数据放入数据帧低5位，将KEY放至第6位，第7位置一。从机接收到数据后，先判断接收到的数据帧第7位为0还是1，决定将数据帧的低5位送至TIME1还是TIME2，同时取出数据帧中的第6位存入KEY。从机同样每秒发送一次传感器数据至主机，仅占用数据帧的高
12、4位，分别为大门的金属接近开关和房间1,2,3的红外接近开关实时数据。D、 传感器工作流程图传感器没检测到大门开启或物体靠近时，传感器输出高电平，检测到后输出低电平。红外接近开关提供检测距离可调功能，可调整范围为380cm，金属接近开关检测范围为04mm。E、万年历程序框图调整模式下对万年历的调整情况类似于本框图，故不再臃述。六、家居安全监视系统程序清单A、主机程序清单如下：WARN EQU 2FH ;传感器数据TIME2 EQU 7CH ;监视系统关闭时间TIME1 EQU 7DH ;监视系统开启时间COUNT0 EQU 7FHCOUNT1 EQU 7EHSEC EQU 30HMIN EQU
13、 31HHOU EQU 32HDAY EQU 33HMON EQU 34HYEAL EQU 35H /年份低8位，BCD码表示个位，十位YEAH EQU 36HLEAP BIT F0 ;闰年标志位KEY BIT 1FH ;监视系统总开关RS BIT P2.5 ;LCD 数据/命令选择端(H/L)RW BIT P2.6 ;LCD读/写选择端(H/L)EP BIT P2.7 ;LCD 使能控制MODE_REG EQU 6FH ;模式寄存器MODE BIT P3.2UP BIT P3.3DOWN BIT P3.4ORG 0000HLJMP MAINORG 000BHLJMP T_0ORG 0023HLJMP SP_INTORG 0030H;主程序MAIN: MOV SCON,#11010000B ;采用方式三，接收允许 MOV PCON,#80H ;波特率加倍 MOV TMOD,#00100010B /初始化定时器，模式2，定时200us
