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1、课程设计任务书学生姓名： 专业班级：电子信息工程2班指导教师： 工作单位： 题目：电子报警器设计一、设计条件：1. 运用所学的微机原理和接口技术知识；2. 微机原理和接口技术实验室的实验箱设备。二、主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求以及说明书撰写等具要求）设想制作一个防盗器件。具体要求：程序运行时扬声器发出警报声，使得8 个LED指示灯不停光闪，光闪周期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示 相关警报信息。警报信息出现后LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255和 8253芯片熟悉了解和掌握。设计中主要要完成的是发声
2、报警和发光报警这两个 部分功能，故在程序设计中只要设计触动键盘中的数字键即8个LED不停光闪， 同时内扬声器发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。在设计发声报警时利用了 8253可编程定时记数器。在设计发光报警时利用了 8255芯片。在程序设计中利 用INT 10H实现在屏幕上显示相关的警报信息。三、时间安排：序号阶段内容所需时间（天）1设计思路、原理电路设计12编程，调试33撰写课程设计报告1合 计5指导教师签名:基于微机原理电子警报器的设计摘要在当今高速发展的中，人们对自身所处的环境越来越关心，居家安全已成为 当今小康之家优先考虑的。当您上班家中无人，或者仅有老人孩子在家，或者您 晚上在家熟
3、睡，您必须确保家庭成员和财产的绝对安全。众多住宅小区的安防防 犯主要倚靠安装防盗窗、防盗门以及人工防犯。这样不仅有碍美观，不符合防火 的要求、而且不能有效地防止坏人的侵入。随着生活水平的不断提高，人们的安 全防范意识也在不断的增强，各种智能防盗报警器应运而生，并不断地向各个领 域深入，报警器是一种为防止或预防某事件发生所造成的后果，以声音、电话提 醒等形式来警示或提醒我们应当采取某种行动的电子产品。随着科技的进步，家 居安防中的机械式报警器越来越多地被先进的电子报警器代替，如防盗报警器、 防火报警器、煤气天然气泄露报警器等。并且电子报警器在安全智能家居监控报警系统起越来 越重要的作用。如家庭、
4、公共地点、企事业单位，公司等。本课程设计是基于微机原理与 接口技术的简单应用。运用所学的微机原理和接口技术知识完成电子警报器的设 计。目录、一刖言3一、设计要求与设计方案.61.1电子警报器设计方案的论证与比较61.2电子警报器的功能与要求61.3电子警报器设方案的确定6二、硬件设计.72.1电子警报器的硬件框图72.2输入、输出显示电路设计82.3系统总电路图8三、软件设计93.1主程序流程图93.2电子警报器主程序设计9四、系统的安装与调试134.1硬件调试134.2 软件调试134.3调试过程13五、设计体会与小结145.1 总结设计体会与心得14附录15前百电子警报器的具体要求是程序运
5、行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示 灯忽明忽暗，并通过液晶显示器显示相关警报信息。程序运行后，触动键盘上的 数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒，同时在液晶显示器上显示相应的 警报信息；程序按任意键退出后声不响光不闪。8255是可编程I/O 口扩展芯片。对8255输入不同的指令可改变I/O 口的 工作方式。8255与单片机系统连接方式简单，工作方式由程序设定，图2为8255 的引脚图。8255内部有4个寄存器：分别为寄存器A、B、C和控制寄存器。A、B、C寄 存器的数据就是引脚PA7PA0、PB7PB0、PC7PC0上输入或输出的数据。而 控制寄存器的数据则表明PA、PB、PC的工
6、作方式。通过CS、A0、A1、RD和WR 对4个寄存器进行操作。1）CS为低电平时选通8255； 2）A1、A0为地址选通；3） RD和WR为读、写信号: RD为低、WR为高时为读方式，RD为高、WR为低时为写方式4）D0D7为数据 口。向控制寄存器写入不同的数据可以使8255工作在三种不同的方式下。这里只 介绍应用最多的方式0。方式0下8255的PA、PB及PC 口上半部分（PC7PC4） 和下半部分（PC3PC0）中任何一个端口都可以设定为输入或输出，PC 口还可 以进行位操作。控制寄存器各位的含义如图3所示。SLPC-24中8255工作在方 式0。PA、PB为输入口、PC为输出口，对控制
7、寄存器写入的数据为10010010B， 即 92H。8255引脚功能RESET:复位输入线，当该输入端外于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存 器）均被清除，所有I/O 口均被置成输入方式。CS:片选信号线，当这个输入引脚为低电平时，表示芯片被选中，允许8255与 CPU进行通讯。RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时，允许8255通过数据总线向CPU发送 数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。叩日:写入信号，当这个输入引脚为低电平时，允许CPU将数据或控制字写8255。 D0D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU执行输入输出 指令时，通过它实现8位数
8、据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线 传送。PA0PA7:端口 A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位 的数据输入锁存器。PB0PB7:端口 B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输出缓 冲器。PC0PC7:端口 C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个8位 的数据输入缓冲器。端口C可以通过工作方式设定而分成2个4位的端口，每 个4位的端口包含一个4位的锁存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作为 控制信号输出或状态信号输入端口。8253:8253具有3个独立的16位计数器,6种不同的工作方式。1. 方式0计数到终点输出变为高电平当将某计数
9、器设置成方式0后，其输出OUT变低电平，装入初值后，仍保 持低电平。门控为高电平开始计数。每来一个计数脉冲CLK，计数器的值减1， 当计数到达终点即计数器的值变成0时，OUT变为高电平。在计数期间可用门控 信号暂停计数（即门控为低电平时，计数暂停）。2. 方式1可编程单稳所谓单稳，是指这样的电路，它有两种状态，但只能稳定在一种状态。在一 定的外界作用下，它能从这一种状态进入到另一种状态，但经过一定时间后，又 自动恢复到原来的状态。这个时间参数一般是由外加电阻、电容的值决定的。8253的方式1就是模拟单 稳电路，其处于非稳定状态的时间可通过程序进行设置。3. 方式2分频脉冲发生器（分频器）方式2
10、用来对输入脉冲（即计数脉冲CLK）N分频（N为预置的初值），在 输出信号周期中低电平的时间为一个CLK周期。设置此方式后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数，减到1时 OUT变低电平。经过一个CLK周期，OUT恢复高电平，且计数器又自动装入初值， 重新开始计数。如此循环下去。如图6. 23所示是工作在方式2的示意图。在上 述过程中GATE应一直保持高电平。若GATE变低电平将禁止计数，并使输出为高电平。在GATE再次变高电平时，计 数器将重新装入预置的初值，并开始计数。4. 方式3方波发生器方式3类似于方式2,输出是周期性的。不同的是方式3输出方波。如果预置的 初值N为偶数，则输出周期中
11、高电平和低电平的宽度相等；如果N为奇数，则输 出周期中高电平比低电平多一个CLK周期的时间，当N相当大时，也可认为是方 波。当然，一般采用方式3时，置初值为偶数。设置成方式3后，OUT变高电平，装入初值后便自动开始计数。如初值为偶 数，每个CLK使计数器减2,计到终点改变电平。如初值为奇数，则输出为高电 平时第一个CLK使计数器减1，随后每个CLK使计数器减2；输出为低电平时第 一个CLK使计数器减3，随后每个CLK使计数器减2。每当计数到终点都会改变 电平，初值又被重新装入，并开始计数。如此循环下去。5 .方式4软件触发选通设置成方式4后，OUT变高电平，写入计数值后自动开始计数（所以称之为
12、 软件触发），计数到终点输出一个CLK周期的低电平脉冲。GATE变低可暂停计数， 用GATE的上升沿可重新赋初值，并开始计数。6.方式5硬件触发选通设置成该方式后，OUT变高电平，写入计数值后需等待GATE 上升沿的到来 才开始计数（所以称之为硬件触发）。计数到终点也输出一个CLK周期的低电平脉 冲。计数过程中不受GATE电平的影响。此后，用GATE的上升沿可重新赋初值， 并开始计数。计数寄存器用来寄存计数初值，计数工作单元为16位减1计数器，它的初值便 是计数寄存器内容，计数单元对CLK脉冲计数，每出现一个CLK脉冲，计数器减1, 当减为零时，通过OUT输出指示信号表明计数单元已为零。当作为
13、定时器工作时, 每当计数单元为零时，计数寄存器内容会自动重新装入 计数单元，而且CLK输入 是均匀的脉冲序列，于是OUT输出频率是降低了的（相对于CLK信号频率）脉冲序 列。当作为计数器工作时，表明只关心在CLK端出现（代表事件）的脉冲个数，当 CLK端出现了规定个数的脉冲时,OUT输出一个脉冲信号。一、设计要求与设计方案1.1电子警报器设计方案的论证与比较方案1:按动键盘某任一数字键使得内扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗， 并通过液晶显示器显示相关警报信息。程序运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光 闪，光闪周期为2秒，同时在液晶显示器上显示相应的警报信息；程序按CTRL
14、+C推出后声 不响光不闪。方案2：程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯不停光闪，光闪周 期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。警报信息出现后 LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。方案1较方案2复杂，警报器的功能也较为完善，但实行起来有一定的难度， 程序编写比较困难，而方案2的功能较为简单，实行起来比较容易。1.2电子警报器的功能与要求功能：程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯忽明忽暗，14 秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息(yxyqr DANGER go away)。程序 运行后，触动键盘上的数字键，8个LED不停光闪，光闪周期为2秒
15、，同时在液 晶显示器上显示相应的警报信息；程序按任意键退出后声铃响光不闪。要求：根据设计任务和要求，在设计前必须对微机原理与接口技术中的8255 和8253芯片熟悉了解和掌握。设计中主要要完成的是发声报警和发光报警这两个 部分功能，故在程序设计中只要设计程序运行后8个LED不停光闪，同时内扬声器 发出警报声，且在屏幕上显示警报信息。在设计发声报警时利用了8253可编程定 时记数器。在设计发光报警时利用了 8255芯片。在程序设计中利用INT 10H实现 在屏幕上显示相关的警报信息1.3电子警报器设方案的确定通过长时间的思考论证与总结，最后确定方案2为最终实行方案，即电子警 报器的功能为：程序运行时扬声器发出警报声，使得8个LED指示灯不停光闪， 光闪周期为2秒，14秒倒计时结束后液晶显示器显示相关警报信息。警报信息 出现后LED灯熄灭，程序按任意键退出后声不响光不闪。二、硬件设计2.1电子警报器的硬件框图电子报警器所用相关硬件：1.8253定时计数器。2. 并行接口电路芯片8255。3. 扬声器。硬件连接：(1) 定时/计数器8253A芯片模块的GATE2接+ 5V，提供高电平。(2) 定时/计数器8253A芯片模块的OUT2接扬声器。(3) 定时/计数器8253A
