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1、声光控警报器 毕业论文设计学 年 论 文题 目 声光控报警器 姓 名 所在学院 指导教师 日 期 2011年月日 目录前言1设计任务要求及方案论证选择2进度安排3第三章声光报警器的设计4系统描述43.1.2 课程设计的目的5第四章问题域描述54.1课程设计内容9第五章设计要求125.1设计思路12第六章使用平台说明15硬件平台19软件平台22第七章设计中所用器件的详细说明227.1 8255的工作原理238253的工作原理238259的工作原理23第八章.详细的设计过程248.1基于查询的设计25第九章基于中断的设计269.1 硬件连线图如下第十章 调试结果810.1 程序运行结果2第十一章.
2、 程序调试过程中遇到的问题30 第十三章.计心得 谢词3参献33声光警报器的设计与实现题目：一声光报警器的设计 摘要近年来，随着改革开放的深入发展，电子电器的飞速发展，人们的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强。造成偷盗现象屡见不鲜。因此，越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警器大多数采用国外的先进技术，其功能也非常先进。类型也十分的多种多样，有红外线报警器、有害气体控制报警器、多路触摸报警器、其中也包括声光报警器，也即是本文将介绍的产品。同时声光报警器作为报警控制系统中一个重要部件，越来
3、越多的被用户关注。 一目的：熟悉可编程并行接口芯片8255的使用，学习开关、扬声器、LED等I/O设备的控制方法，并进一步掌握简单的微机接口应用系统的设计。二. 内容： 设计一个声光报警器的硬件电路和控制程序。一旦按下SW3按钮开关，发光二级管按规律闪烁，同时扬声器发出声音；当按下SW2按钮开关，发光二级管停止闪烁，声音停止。硬件设备包括一台微机、一个MIFID微机实验箱、插线若干。控制程序采用Intel8088宏汇编语言编写。三要求： 1针对设计内容，提出两种设计方案，要求分别采用查询方式和中断方式接受SW3的开关信号。（采用中断方式时，使用IRQ10接受中断信号。） 2针对每种设计方案进行
4、硬件设计和软件设计：画出每种设计方案的硬件连接图；并按照硬件连接设计相应的控制程序。 3在MIFID微机实验箱上调试，并通过验收。 4撰写课程设计报告，报告中应该包括以下内容：设计中使用的关键技术和方法，设计方案说明（包括硬件设计和软件设计），调试及评估，遇到的问题及思考以及改进的设想。四进度安排：序号内容所用时间1整体方案设计1天2接口电路连线 / 编写程序2天3软硬件调试1天4撰写课程设计报告1天合计5天 第三章声光报警器的设计：3.1.1 系统描述：3.1.2 课程设计的目的熟悉可编程并行接口芯片8255的使用，学习开关、扬声器、LED等I/O设备的控制方法，并进一步掌握简单的微机接口应
5、用系统的设计。第四章问题域描述：4.1课程设计内容：设计一个声光报警器的硬件电路和控制程序。一旦按下SW3按钮开关，发光二级管按规律闪烁，同时扬声器发出声音；当按下SW2按钮开关，发光二级管停止闪烁，声音停止。硬件设备包括一台微机、一个MIFID微机实验箱、插线若干。控制程序采用Intel8088宏汇编语言编写。第五章设计要求：针对设计内容，提出两种设计方案，要求分别采用查询方式和中断方式接受SW3的开关信号。（采用中断方式时，使用IRQ10接受中断信号。）针对每种设计方案进行硬件设计和软件设计：画出每种设计方案的硬件连接图；并按照硬件连接设计相应的控制程序。在MIFID微机实验箱上调试，并通
6、过验收。撰写课程设计报告。5.1设计思路：基于查询方式的设计声-光报警器模块板电路原理如下图所示。模块板上包括4种简单的I/O外设：扬声器、8个LED彩灯、8位DIP开关及按钮开关SW3。它们都是并行接口的对象，虽然功能单一，结构简单，但都必须通过接口电路才能进入微机系统，接受CPU的控制，发挥相应的作用。26芯并行口插座50芯扩展总线基于中断方式的设计引用1.19318MHz时钟信号输入给Intel8253通道2，通道2的输出信号OUT2接扬声器的音调。从Intel8255的A口向发光二极管输出相关信号，控制其闪烁。OE#端接地。置8255的C口的高四位输出，由PC6控制扬声器的门控信号，同
7、时控制GATE2。编写程序，针对上述要求，对实验箱中Intel8253（通道0端口地址为304h，A1A0作为片内寻址）、Intel8255(A口地址为300h， A1A0作为片内寻址)及PC机中的2片Intel8259(主片偶地址为20h，从片偶地址为a0h)进行配置，主程序通过对8253和8255的初始化、控制中断以及对各子程序的调用控制实现对发光二极管和扬声器的开关控制。第六章使用平台说明：6.1 硬件平台：本次课程设计的硬件设计连接在MFID微机实验平台上进行，所编写的汇编语言程序在与之相连的PC机上的汇编语言环境下进行编译连接运行。其总体布局如下图：本次实验主要用到了其中的8255，
8、8253以及LED灯，SW3，SW2键，IRQ10接口。：MASM for Windows 集成实验环境6.0。6.3 主要芯片的地址范围：本平台系统提供的I/O地址范围是300H30FH，目前已使用的I/O地址有：（1）8255A：300H303H（2）8253A：304H307H第七章设计中所用器件的详细说明：7.1 8255的工作原理：8255共有两个控制字，即工作方式控制字和相对C口进行置位或复位的控制字。 8255工作原理图如下：它包含数据端口A，B，C。每一个端口都是8位，都可以选择作为输入或输出，但功能上有着不同的特点：端口A：一个8位数据输出锁存和缓冲器；一个8位数据输入锁存器
9、。端口B：一个8为数据输入/输出、锁存/缓冲器；一个8位数据输入 缓冲器；端口C：一个8为数据输出锁存/缓冲器；一个8位数据输入缓冲器（输入没有锁存）；通常端口A或B作为输入/输出的数据端口，而端口C作为控制或状态信息的端口，它在“方式”字的控制下，可以分成两个四位的端口。每个端口包含一个四位锁存器。它们分别与端口A和B配合使用，可用作为控制信号输出，或作为状态信号输入。8255有三种基本的工作方式：方式0:基本输入/输出；方式1：选通输入/输出；方式2：双向传送；8255的控制字格式如下：控制字端口地址：303h端口A的地址：300h端口B的地址：301h端口C的地址：302h7.2 825
10、3的工作原理：对CLK信号进行减1计数。首先，CPU将控制字写入控制寄存器，将计数初始值写入初值寄存器。计数从初值开始，在GATE控制下，每当CLK信号出现一次，计数值减1。当计数值减到0，从OUT端输出规定的信号。CLK信号出现时，计数器是否减1，由门控信号GATE控制 。功能如下：8253具有三个独立的16位计数器（0#2#通道）；每个通道有6种工作方式；可以进行二进制或十进制计数，计数方式为减1计数。最高计数频率2.6MHZ内部结构图如下：包括三个计数器，以及一个控制字寄存器。三个计数器相互独立。每个计数器可以独立的选择05共6种工作方式。本次课程设计用到了计数器1设置为工作方式0，以及
11、计数器2选择工作方式3。其控制字格式如下：计数器0地址：304h计数器1地址：305h计数器2地址：306h控制字地址 ：307h7.3 8259的工作原理：中断就是指CPU响应中断请求，暂停现行的主程序，转去执行中断服务子程序，完成中断事件处理后，返回断点继续执行主程序的过程。8259内部结构如下：8259A的具体中断请求，响应过程分步详述如下：8259A的一条或几条IRI信号线高电平有效表示请求中断，使IRR的DI位置位；8259A对这些请求进入进行分析，如果中断允许 则向CPU发出INT信号；CPU在允许可屏蔽中断状态时对INTR作出响应，产生中断响应周期；8259A收到第一个INTA 有效信号后，使最高优先权的ISR位置位，对应的IRR位复位；8259A在第二个INTA有效时，把中断向量号送上数据总线，供CPU读取；利用向量号转至中断服务程序，直到执行IRET指令返回。与此同时，若8259A工作在自动结束方式在最后一个INTA时，发生中断的ISR相应位复位，8259A认为中断已完成。如果8259A工作在非自动中断结束方式，就等待CPU发中断结束命令，该命令使ISR复位。第八章.详细的设计过程8.1 基于查询的设计硬件连线图如下图所示：M区F区 PA0 PA7PC6PC2PC1L1L8Q区OE#74LS373控制（音调）T区GNDD
