用单片机控制的多功能门铃毕业设计
KEY WORDS:single chip microcomputer, voice chip, alarm device目 录
基于单片机的多功能门铃的设计 III
摘要 III
ABSTRACT III
一、引言 2
二、单片机门铃的系统设计和理论基础 3
(一)总设计流程和思路 3
(二)系统设计基本原理 3
(三)门铃运行简易流程 3
三、硬件设计 4
四、软件设计 12
(一)keil C51软件开发系统的介绍 12
(二)程序设计流程图 12
五、实物展示及调试 15
(一) 实物图 15
(二) 调试说明 15
结论 17
致谢 18
参考文献 19
附录一 20
附录二 21
附录三 22
附录四 23
一、 引言
单片机的发明可以说是计算机发展史上一个重大的进步。传统的计算机只局限于对输入的数值进行计算,并不能运用到智能控制领域。单片机的体积小,具有极强的操控能力。自从单片机发明以来,单片机已经在机电控制、家用电器以及一系列智能仪器中得到广泛得应用。同样,也正是因为单片机的快速发展促进了一系列相关残叶的发展,对人们的日常生活产生了深远的影响。现阶段的单片机还在迅速发展,以后会在更多发面方便人们的生活。
传统的门铃只是基本上满足人们的需求。但是,传统的门铃存在着很多的不方便。比如当主人不在家的话,如果在这个期间有人来访的时候,主人回来也不会知道有人来过,因此主人可能会错过许多重要的事。另外,晚上有人来的时候,灯不会自动开启。人们会在黑暗中弄伤自己。这一次设计成功地解决了这些问题,用户会有极好的使用体验。
现代社会的经济发展得很快,人们的生活水平、生活质量也进步得很快。人们在满足居住条件的时候,越来越注重自己居住环境的安全性和便利性。我们本次的门铃设计拥有许多便利的功能。比如说门铃自带录音功能,来者可以进行录音留言。而且红外探测装置控制照明灯只会在有人来的时候才会亮起,在很大程度节约了
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
候,灯不会自动开启。人们会在黑暗中弄伤自己。这一次设计成功地解决了这些问题,用户会有极好的使用体验。
现代社会的经济发展得很快,人们的生活水平、生活质量也进步得很快。人们在满足居住条件的时候,越来越注重自己居住环境的安全性和便利性。我们本次的门铃设计拥有许多便利的功能。比如说门铃自带录音功能,来者可以进行录音留言。而且红外探测装置控制照明灯只会在有人来的时候才会亮起,在很大程度节约了电能消耗。当有人在门口呆太长时间。单片机会控制蜂鸣器进行报警命令。这样一款集方便、节能、安全于一身的门铃必定会受广大用户的欢迎。本次设计课题的门铃意义就在于方便广大用户,给用户已更好的用户体验。这正好符合产品设计原则。毕竟产品就是用来服务大众,方便大众生活的。
二、单片机门铃的系统设计和理论基础
(一)总设计流程和思路
1.了解设计过程中的基本原理和系统组成
2.完成产品硬件的组装和设计
3.对门铃控制软件的设计
4.对成品进行运行试验,确定成品效果是否达到预期
(二)系统设计基本原理
综合传统门铃在实际生活应用中的缺陷,本次设计在原有的基础上创造性地将红外探测仪、蜂鸣报警器以及电灯开关结合到原有的语音芯片上。本次设计的门铃主要以89C51单片机为核心操纵元件,控制门铃执行上述几种硬件的功能。主要原理如下:单片机处理来自红外探测器的信号,根据信号不同来控制是否亮灯,同时以相同原理根据来者站在门口的时间差异控制蜂鸣器是否报警。最后,门铃还会通过门磁开关来判断主人是否在家,方便通知来访的人进行留言,避免让人久等。同时,也方便主人及时知道有人来访的信息。
(三)门铃运行简易流程
图1所示的是:系统的模块分布,主要包括显示,报警,红外探测装置,键盘输入装置和录音,以及主控制模块六部分组成;红外探测和键盘输入是单片机的输入系统的信息输入模块,显示模块,报警模块和录音模块是外部输入信号模块;图2展示的是各部分动作的先后顺序,红外探测装置和门铃按键作为信息采集端收集信息到单片机处理部分,单片机会通过语音控制模块和报警模块来进行语音的录入和外部报警器的报警动作的产生。三、硬件设计
一般来说,如果我们要设计一个门铃可以拥有很多种的方案。可以用很多种不同的器件来进行门铃设计。但是,所有产品都有一个共同的基本原则:所设计的产品必须成本低,效果好,简易方便易于操作。因此,怎样选取产品零件至关重要。我们必须谨慎选择,避免用错东西对成品效果产生不良影响。
1. AT89C51单片机
AT89C51是一种带有4k字节FLASH存储器,它是一款可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOSS微处理器,俗称为单片机。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。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的方案。
(1)主要特性
a.与MCS-51完全兼容
b.拥有5个中断电源
c.在0-24Hz下进行全静态工作
d.有128*8的内部存储空间
e.拥有三级程序存储器锁定
f.32可以编程I/0线
g.存储的数据可以保存10年
h.内部存在振荡器和时钟电路
i.自带低耗能的闲置和掉电模式
j.寿命可以达到1000写/擦循环
引脚图例
(3)管脚说明
VCC:提供芯片正常运行的电压
GND:共用地线
p0口:P0口,P0口是作为双向的数据传输口,在第一次写入逻辑一的时候会被设定为高阻的输入状态。
P1口:P1口可以双向接收4TTL门电流,在其内部存在一个上拉电阻。
P2口:P2口可以双向接收4TTL门电流,在外部控制端写入逻辑1的时候,作为输入端口使用。
P3口:P3口具有多项备选功能,可以帮助闪烁编程和编程
基于单片机的多功能门铃的设计 III
摘要 III
ABSTRACT III
一、引言 2
二、单片机门铃的系统设计和理论基础 3
(一)总设计流程和思路 3
(二)系统设计基本原理 3
(三)门铃运行简易流程 3
三、硬件设计 4
四、软件设计 12
(一)keil C51软件开发系统的介绍 12
(二)程序设计流程图 12
五、实物展示及调试 15
(一) 实物图 15
(二) 调试说明 15
结论 17
致谢 18
参考文献 19
附录一 20
附录二 21
附录三 22
附录四 23
一、 引言
单片机的发明可以说是计算机发展史上一个重大的进步。传统的计算机只局限于对输入的数值进行计算,并不能运用到智能控制领域。单片机的体积小,具有极强的操控能力。自从单片机发明以来,单片机已经在机电控制、家用电器以及一系列智能仪器中得到广泛得应用。同样,也正是因为单片机的快速发展促进了一系列相关残叶的发展,对人们的日常生活产生了深远的影响。现阶段的单片机还在迅速发展,以后会在更多发面方便人们的生活。
传统的门铃只是基本上满足人们的需求。但是,传统的门铃存在着很多的不方便。比如当主人不在家的话,如果在这个期间有人来访的时候,主人回来也不会知道有人来过,因此主人可能会错过许多重要的事。另外,晚上有人来的时候,灯不会自动开启。人们会在黑暗中弄伤自己。这一次设计成功地解决了这些问题,用户会有极好的使用体验。
现代社会的经济发展得很快,人们的生活水平、生活质量也进步得很快。人们在满足居住条件的时候,越来越注重自己居住环境的安全性和便利性。我们本次的门铃设计拥有许多便利的功能。比如说门铃自带录音功能,来者可以进行录音留言。而且红外探测装置控制照明灯只会在有人来的时候才会亮起,在很大程度节约了
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
候,灯不会自动开启。人们会在黑暗中弄伤自己。这一次设计成功地解决了这些问题,用户会有极好的使用体验。
现代社会的经济发展得很快,人们的生活水平、生活质量也进步得很快。人们在满足居住条件的时候,越来越注重自己居住环境的安全性和便利性。我们本次的门铃设计拥有许多便利的功能。比如说门铃自带录音功能,来者可以进行录音留言。而且红外探测装置控制照明灯只会在有人来的时候才会亮起,在很大程度节约了电能消耗。当有人在门口呆太长时间。单片机会控制蜂鸣器进行报警命令。这样一款集方便、节能、安全于一身的门铃必定会受广大用户的欢迎。本次设计课题的门铃意义就在于方便广大用户,给用户已更好的用户体验。这正好符合产品设计原则。毕竟产品就是用来服务大众,方便大众生活的。
二、单片机门铃的系统设计和理论基础
(一)总设计流程和思路
1.了解设计过程中的基本原理和系统组成
2.完成产品硬件的组装和设计
3.对门铃控制软件的设计
4.对成品进行运行试验,确定成品效果是否达到预期
(二)系统设计基本原理
综合传统门铃在实际生活应用中的缺陷,本次设计在原有的基础上创造性地将红外探测仪、蜂鸣报警器以及电灯开关结合到原有的语音芯片上。本次设计的门铃主要以89C51单片机为核心操纵元件,控制门铃执行上述几种硬件的功能。主要原理如下:单片机处理来自红外探测器的信号,根据信号不同来控制是否亮灯,同时以相同原理根据来者站在门口的时间差异控制蜂鸣器是否报警。最后,门铃还会通过门磁开关来判断主人是否在家,方便通知来访的人进行留言,避免让人久等。同时,也方便主人及时知道有人来访的信息。
(三)门铃运行简易流程
图1所示的是:系统的模块分布,主要包括显示,报警,红外探测装置,键盘输入装置和录音,以及主控制模块六部分组成;红外探测和键盘输入是单片机的输入系统的信息输入模块,显示模块,报警模块和录音模块是外部输入信号模块;图2展示的是各部分动作的先后顺序,红外探测装置和门铃按键作为信息采集端收集信息到单片机处理部分,单片机会通过语音控制模块和报警模块来进行语音的录入和外部报警器的报警动作的产生。三、硬件设计
一般来说,如果我们要设计一个门铃可以拥有很多种的方案。可以用很多种不同的器件来进行门铃设计。但是,所有产品都有一个共同的基本原则:所设计的产品必须成本低,效果好,简易方便易于操作。因此,怎样选取产品零件至关重要。我们必须谨慎选择,避免用错东西对成品效果产生不良影响。
1. AT89C51单片机
AT89C51是一种带有4k字节FLASH存储器,它是一款可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOSS微处理器,俗称为单片机。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。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的方案。
(1)主要特性
a.与MCS-51完全兼容
b.拥有5个中断电源
c.在0-24Hz下进行全静态工作
d.有128*8的内部存储空间
e.拥有三级程序存储器锁定
f.32可以编程I/0线
g.存储的数据可以保存10年
h.内部存在振荡器和时钟电路
i.自带低耗能的闲置和掉电模式
j.寿命可以达到1000写/擦循环
引脚图例
(3)管脚说明
VCC:提供芯片正常运行的电压
GND:共用地线
p0口:P0口,P0口是作为双向的数据传输口,在第一次写入逻辑一的时候会被设定为高阻的输入状态。
P1口:P1口可以双向接收4TTL门电流,在其内部存在一个上拉电阻。
P2口:P2口可以双向接收4TTL门电流,在外部控制端写入逻辑1的时候,作为输入端口使用。
P3口:P3口具有多项备选功能,可以帮助闪烁编程和编程
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