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1、 毕 业 设 计（论 文） 设计(论文)题目： 基于单片机的多功能门铃设计 学生姓名： XX 指导教师： XXX 二级学院： XXXXXXXXX 专业： XXXXXXXX 班级： XXXXXXXXXX 学号： XXXXXXXXX 提交日期： 2014 年 4 月 10日 答辩日期：2014 年 5月10日 金陵科技学院学士学位论文 目录 目 录摘 要IIIAbstractIV1 绪 论11.1课题背景11.2课题研究的目的和意义12 单片机门铃系统的总体设计22.1 技术指标22.2 设计方案22.3 系统设计原理22.4 系统开发平台和设计流程23 硬件设计33.1主控模块33.2 ISD1
2、420语音电路53.3人体红外感应模块103.4 键盘扫描电路的设计113.5 照明电路123.6 整体电路图124软件设计144.1 keil软件的介绍及应用144.2 程序设计流程图145成果及使用说明195.1 成果展示195.2 系统使用说明19结 论20参考文献21附 录22附 录 122附 录223附 录 324致 谢31II金陵科技学院学士学位论文 摘要基于单片机的多功能门铃设计摘 要本课题主要设计出一种小型的语音门铃系统，它具有提示、留言、警报等功能。基于这样的思想，本次设计以89C51单片机为核心，结合ISD1420语音芯片及其它成型的芯片，以模块化原则设计一种语音门铃系统，
3、其中ISD1420语音芯片通过单片机实现控制，可以充分的发挥其录放功能。同时，结合红外检测模块，提升了系统的安全性能。多功能门铃系统能够实现有按键（门铃）按下，播放门铃声，根据门磁开关（简易开关代替）的信息来判断是否有人开门，如果没有人在家，进行留言提示，有留言按键按下，进行留言，可进行多段录音，每段录音有一定持续时间。通过对红外探测系统接收的信号进行判断，进行对电灯开关的控制，并有相应蜂鸣器报警部分。关键词：单片机；语音控制；红外探测III金陵科技学院学士学位论文 AbstractMulti-function doorbell design based on Single chip micr
4、ocomputerAbstractThis topic mainly designed a small voice of the bell system; it has the function of prompting, messages, warnings, etc. Based on the ideas, the design is used 89 c51 as the core, and combined with the chip ISD1420 voice chip and other molding. Using modular principle to design the d
5、oorbell system. When ISD1420 voice chip is controlled by microcomputer, it can give full play of its playback function. At the same time, this system combines infrared detection module, so its safety performance is to be improved.Functions of Multi-functional doorbell system have been achieved: it c
6、an play doorbell ,when a button (door bell) is pressed; According to the status of door magnetic switch (instead of a simple switch) to determine whether someone open the door; If nobody at home, carrying a message prompt, then you can press the message button, and leave a message; Message system ca
7、n be more recording, each recording a certain duration; The light switch is controlled by judging the signal which is received from infrared detection system; it also has the corresponding buzzer alarm section.Key words: Single chip microcomputer; Voice control; Infrared detection.31金陵科技学院学士学位论文 第一章
8、 绪论1 绪 论1.1课题背景单片微机的出现是计算机技术发展史上的一个重要的里程碑，它让计算机从海量的数值计算进入到智能化控制领域。由于单片机的控制功能强大、使用灵活、体积小、可靠性高、性价比高、用以产品化等特点，近年来在智能仪器仪表、机电一体化、实时控制、分布式多机系统、家用电气等各个领域都得到了广泛的应用，对各个行业的技术改造和产品的更新换代起着重要的推动作用，对人们生活质量的提高产生了深刻的影响。传统的门铃虽然可以满足我们在生活上的基本需求，但是也不可避免的存在一些局限性，比如主人外出，则很多信息不能被及时传达；且夜晚若有人到访没法实现主动亮灯照明；而且万一有人有一些不良居心长时间逗留都
9、会造成安全隐患，本次设计就是针对这些缺点进行改良。本系统主要有语音提示、录放音模块、红外探测、自动检测照明、蜂鸣器报警等功能，其中本设计的中心系统是由单片机AT89C51完成的。1.2课题研究的目的和意义随着社会经济的发展，人们越来越追求自己的生活居住质量，也对自己居住环境的安全性要求越来越高。而人们日益增长的需求必然要导致市场进一步实现智能化和人性化。而该次课程设计由单片机控制实现多功能门铃，可方便的实现录音功能，一旦住户不在家，有些消息依然可以传达；且具有报警功能，能发出报警声；可实现自动亮灯功能，方便来访者照明且节约能源。在城市居民的日常生活中，防盗门上的门铃用的比较频繁，但是这种门铃不
10、具备留言功能，这给用户的日常生活带来了诸多不便。例如物业有什么信息想向业主传达，而业主恰巧不在家，有时信息就会被耽误。而且该门铃具备报警功能，这样一旦有些有不轨企图的人在门口长期逗留，蜂鸣器就会报警，大大加强了安全性。该门铃很适合别墅式住宅防盗门安装使用，同时也适合普通市民入户防盗门安装使用。本次课题的主要研究目的和意义即是如何给该门铃的使用者带来一些更为便利和安全的生活。像我们知道的那样，有些时候有些访客有一些很重要的信息要传达给住户，而当住户不在家的时候，无疑产生了很大的不方便；同时，当有些人不怀好意地在门口徘徊时候会进行报警，这样将大大加强住户的安全；并且也能实现有人自动亮灯，方便了访客
11、。它主要实现语音提示功能，留言功能和安全警报功能。金陵科技学院学士学位论文 第二章 单片机门铃系统的总体设计2 单片机门铃系统的总体设计2.1 技术指标多功能门铃系统能够实现有按键按下，播放门铃声，根据门磁开关的信息来判断是否有人开门，如果没有人在家，进行留言提示，有留言按键按下，进行留言，可进行多段录音，每段录音有一定持续时间。通过对红外探测系统接收的信号进行判断，进行对电灯开关的控制，并有相应蜂鸣器报警部分。2.2 设计方案在本设计中，将分为硬件设计部分和软件设计部分。硬件电路由语音控制模块、红外探测模块、键盘输入模块、开灯模块和报警模块等部分组成。以单片机AT89C51为核心，通过键盘输
12、入指令，再由单片机控制语音芯片模块、开灯模块和报警模块，输出不同的响应效果。软件利用C语言编程来实现。其中包括键盘的判断、键盘的响应（门铃声与留言提示程序、分段录音程序、主人放音程序）、报警和开灯程序的编写。2.3 系统设计原理根据在上部分的分析，可以做出如下的设计原理图，如图2-1所示。图2-1 系统设计原理图2.4 系统开发平台和设计流程系统开发平台：PC机，Keil 软件和Proteus 、Protel相关软件。系统设计流程（1）在Proteus中Protel中根据系统设计原理设计电路。（2）在Keil 软件有C语言编写调试程序。（3）把程序加载到Proteus中进行仿真。（4）在Pro
13、tel中做PCB设计。金陵科技学院学士学位论文 第三章 硬件设计3 硬件设计3.1主控模块3.1.1 AT89C51芯片AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。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1。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉价的方法。（1）主要参数说明：与MCS-51 完全兼容； 是拥有4K字节的可编程闪烁存储器； 其寿命可以实现1000写/擦循环；数
14、据保留时间可以达到10年；全静态工作时候的频率为0Hz至24Hz；拥有三级程序存储器锁定；拥有128*8位的内部RAM；可编程I/O线为32；拥有2个16位的定时器或计数器；中断源有5个； 具有可编程的串行通道；具有低功耗的闲置和掉电模式；片内振荡器和时钟电路2；（2）其引脚图如下图3-1所示：（3）其引脚特性如下：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：P0口为双向I/O口，具有8位漏级开路，每一个引脚可以吸收8TTL门电流。P1口：P1口是一个8位双向I/O口，功能是为内部提供上拉电阻。P2口：P2口是一个8位双向I/O口，功能室为内部提供上拉电阻，P2口缓冲器可接收，可以有4个TTL门电流输出，当P2口被写入1的时候，它的管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。P3口：P3口管脚是
