基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易報(bào)警器

現(xiàn)代社會(huì)，家庭安全、財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)公共安全已成為人們普遍關(guān)注的問題。盜賊破門而入、爬窗而出，博物館展品無故丟失，江河水位上漲……這一系列問題都和人們生活息息相關(guān)。

針對(duì)這類現(xiàn)象，今利用單片機(jī)的原理，特設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)易報(bào)警器，來解決這些問題。

二、設(shè)計(jì)規(guī)劃

1、整體構(gòu)思系統(tǒng)，確定工作原理。

2、用Protel99設(shè)計(jì)電路圖，確定所需元件參數(shù)，并由此設(shè)計(jì)PCB圖。

3、購買所需元件和實(shí)驗(yàn)板，依據(jù)PCB焊接電路。

4、用KeilC51編寫程序，并用仿真器仿真通過，下載至芯片AT89S52。

5、調(diào)試硬件系統(tǒng)，符合預(yù)期構(gòu)想。

6、創(chuàng)新改進(jìn)系統(tǒng)。

三、原理設(shè)計(jì)

原理簡(jiǎn)介

通過單片機(jī)AT89S52控制紅色LED2、綠色LED1、蜂鳴器U1和監(jiān)測(cè)信號(hào)端口J2，C3排除干擾信號(hào)。圖中S2、EC1和R2組成單片機(jī)復(fù)位電路，三極管Q0起音頻放大作用，晶振Y0為12MHz，J1接DC5V電源。

工作描述

安全情況下，綠燈點(diǎn)亮，紅燈熄滅，喇叭無聲；一旦信號(hào)監(jiān)測(cè)端口有脈沖或電平變化（依場(chǎng)合設(shè)置為高脈沖或低脈沖，高電平或低電平）出現(xiàn)，即觸發(fā)報(bào)警器進(jìn)入報(bào)警狀態(tài)，紅綠燈交替閃爍，喇叭發(fā)出警報(bào)聲。

除非關(guān)閉電源或按下復(fù)位鍵，否則會(huì)報(bào)警不止，從而達(dá)到報(bào)警目的。

四、硬件設(shè)計(jì)

1、PCB的設(shè)計(jì)

PCB屬性：?jiǎn)蚊姘?.62×5.08cm2 （可依場(chǎng)合小型化）

2、元器件清單

3、元件安裝圖

4、布線圖

5、硬件三維圖

五、單片機(jī)程序

1、程序流程圖

2、C語言程序

#include
#define Signal 0x00 //脈沖信號(hào)定義
sbit LED_G=P0^0;//綠燈驅(qū)動(dòng)端口
sbit LED_R=P0^1;//紅燈驅(qū)動(dòng)端口
sbit Pulse=P2^0;//脈沖信號(hào)檢測(cè)端口
sbit Buzzer=P2^1;//喇叭驅(qū)動(dòng)端口
unsigned int Count=0;//閃爍時(shí)間計(jì)數(shù)
//延時(shí)1毫秒函數(shù)
void Delay_ms(unsigned int ms)
{
unsigned char Temp;
while(ms--)
for(Temp=0;Temp<120;Temp++);
}
//高脈沖信號(hào)掃描函數(shù)
unsigned char Key_Scan()
{
if(Pulse==0)
{
Delay_ms(100);
if(Pulse==1)
{
Delay_ms(200);
return Signal;
}
else return 0xff;
}
else return 0xff;
}
//定時(shí)器0初始化
void Timer_Start()
{
TMOD=0x01;
TH0=0xfc;
TL0=0x18;
TR0=0;
ET0=1;
EA=1;
}
//定時(shí)器0中斷服務(wù)函數(shù)，閃燈和鳴喇叭
void Timer0_Serve()interrupt 1
{
TH0=0xfc;
TL0=0x18;
Count++;
if(Count>=200)
{
Count=0;
LED_G=~LED_G;
LED_R=~LED_G;
Buzzer=~Buzzer;
}
}
//主函數(shù)
void main()
{
unsigned char Key_Code;
Timer_Start();
LED_G=0;
LED_R=1;
Buzzer=1;
Pulse=1;
while(1)
{
Key_Code=Key_Scan();
switch(Key_Code)
{
case Signal:TR0=1;break;
default:break;
}
}
}

3、匯編程序

;程序名稱：
; 簡(jiǎn)易報(bào)警器
;硬件資源：
; 紅色LED-------------P2.3
; 綠色LED-------------P2.4
; 蜂鳴器--------------P2.0
; 脈沖輸入------------P3.4

;-------------------------------------
;端口定義
ledgequp2.4
ledrequp2.3
bzzrequp2.0
plsequp3.4

;-------------------------------------
;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
pulseequ20h.0

;-------------------------------------
;程序代碼
org0000h
jmpmain
org0100h
;系統(tǒng)初始化
init :
clrpulse
setbledr
clrledg
setbbzzr
setbpls
ret

;延時(shí)ms毫秒
delay_ms:
movr7,a
delay1 :movr6,#5
delay2 :movr5,#100
djnzr5,$
djnzr6,delay2
djnzr7,delay1
ret

;脈沖檢測(cè)
pls_ch :
jbpls,fail
mova,#1
calldelay_ms
jnbpls,succ
jmpfail
succ :setbpulse
jmpexit
fail :clrpulse
exit :ret

;報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生
alarm :
cplbzzr
cplledr
movc,ledr
cplc
movledg,c
ret

;主程序
main :
callinit
scan :callpls_ch
jbpulse,start
jmp scan
start :callalarm
mova,#200
calldelay_ms
jmp start
end

說明：匯編程序的設(shè)計(jì)思路與C語言的有所不同，程序更高效和緊湊，建議選用。

六、應(yīng)用舉例

1、家庭安全：在J2端口接一個(gè)大面積按鍵，置于門口地毯之下，夜間打開報(bào)警器，只要有人踏上地毯，J2獲得一個(gè)低脈沖，即觸發(fā)報(bào)警，如果再在窗欞上安置一個(gè)滑觸開關(guān)，一同接入J2端口，則可達(dá)到綜合防盜目的。

2、文物安全：在J2端口接一個(gè)小按鍵，置于博物館文物之下，全天打開報(bào)警器，只要有人拿起文物，按鍵彈起，J2端口立即獲得一個(gè)高脈沖，即觸發(fā)報(bào)警，如果再增加同樣的檢測(cè)端口和指示燈，則可對(duì)多個(gè)文物同時(shí)監(jiān)控。

3、水利安全：在J2端口接一個(gè)浮力觸發(fā)裝置，放置在江邊，設(shè)定水位報(bào)警點(diǎn)，一旦達(dá)到危險(xiǎn)水位，同樣報(bào)警，如果在江邊安置一個(gè)水位到電壓的傳感器，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)水位變化。

……

七、功能擴(kuò)展

在脈沖端口接入一個(gè)溫度傳感器，如DS18B20，單片機(jī)通過對(duì)溫度采樣，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度超限報(bào)警。

……

說明：本報(bào)警器作為一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)，適用于畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)，而且可依據(jù)需求進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展設(shè)計(jì)。