单片机的脉冲电话自动拨号装置的设计
目 录
1 引 言 1
1.1研究背景及意义 1
1.2脉冲电话自动拨号装置简介 1
1.3本文主要研究内容 2
2 系统硬件电路设计 3
2.1系统总体设计 3
2.2主控单元设计 3
2.3测温电路设计 6
2.4液晶显示电路设计 7
2.5按键控制电路设计 9
3 系统软件设计 10
3.1系统主程序设计 10
3.2温度检测程序设计 11
3.3液晶显示程序设计 12
3.4报警程序设计 13
3.5按键扫描程序设计 15
4 PROTUES仿真 16
4.1仿真环境简介 16
4.2仿真过程及结果 17
4.3PCB制版图 22
5 系统调试 26
5.1系统的安装 26
5.2 硬件调试 27
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录A:系统总体电路设计图 35
附录B:系统源程序 351 引 言
1.1研究背景及意义
根据我国国情,城市化的发展使得大多数居民都居住在楼房中。若火灾发生在高楼,特殊的空间结构不仅无法有效阻止火势蔓延,而且也会为人们逃生带来阻碍,并影响消防人员的救援工作。据相关资料显示,在我国火灾种类中,普通居民楼发生的火灾比例连年递增,对人们的生命、财产安全带来了极大的危害。
为了有效削弱火灾给人类生活带来的不利影响,一方面要培养良好的消防意识;另一方面要能够在火灾发生初期及时报警,并采取一定的措施,有效扑救早期火灾。在自动化技术飞速发展的今天,火灾自动报警系统能够胜任这一工作,有效保护人们的安全。火灾报警系统的主要组成之一是报警器单元,其中,电话报警又是报警单元的一个重要功能。
电话报警离不开自动拨号装置,它能够在火灾发生时实现自动拨号功能,发出求救信号。自动拨号装置的核心是单片机,配合外围电路可以实现相应的功能。近年来,单片机的发展已日趋成熟,较高的集成度、强大 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
的功能、低廉的价格等优点使之在自动化领域广泛利用。为了满足不同的用户需求,单片机也衍生出众多型号。目前主流市场应用最为广泛的单片机包括三类:51系列单片机、AVR单片机,以及PIC单片机。就自动拨号装置而言,综合可靠性、经济性等因素考虑,我们选用51系列的单片机[1]。本文采用Keil程序平台进行软件编程,并在PROTEUS中绘制硬件电气图和制版图,实现对Keil中编译程序的仿真、调试。
1.2脉冲电话自动拨号装置简介
脉冲电话自动拨号装置是一种能够产生电压脉冲的自动报警装置。假设火灾信号为温度信号,当环境温度高于装置预设的警戒值时,会触发自动拨号装置产生一系列的电压脉冲信号,实现报警功能。其中,装置所产生的电压脉冲信号是根据预先定义在存储器中的号码所编制的。所以,脉冲电话自动拨号装置包括检测功能、测量值与警戒值比较功能,和产生电压脉冲序列三大功能[2]。
老式拨号盘电话机的呼叫任务就是通过脉冲信号实现的:用户拨号时,通过手指旋转拨号盘使之触发不同的数字,继而松手后拨号盘回转,产生不同的电路通、断信号,从而形成与目标电话号码相符的电脉冲信号[2]。具体数字含义与脉冲通断规律如下:
触发数字“1”时,电路“断”、“通”1次;
触发数字“2”时,电路“断”、“通”2次;
触发数字“0”时,电路“断”、“通”10次。
通过对电路“断”、“通”所产生脉冲的计数,就可以识别出每位拨号号码的具体数字了。
在本文设计的脉冲电话自动拨号装置中,延用上述脉冲信号规律,触发不同数字产生相应的脉冲数,并在每位号码间设计一定的时间间隔。
脉冲电话自动拨号装置主要具有以下功能:
(1)能够对电话号码进行输入、存储,并具有断电保护功能。可以自定义存储一组最多由15位数字组成的电话号码。
(2)能够对存储器中的电话号码进行校对与显示功能
(3)当传感器产生火灾报警信号时,能够自动实现拨号报警功能。
1.3本文主要研究内容
本课题研究的脉冲电话拨号装置,综合利用自己所学的专业知识与技能,在认真总结分析的基础上提出了完整的设计方案。简要介绍本文的主要研究内容:
(1)提出自己在本课题研究中所提出的温度检测报警系统硬件和软件设计思路。详细介绍系统的硬件电路设计,首先给出自动拨号装置的总体设计,阐释控制器、输入和输出设备之间的工作联系;之后分别对单片机控制电路、DS18B20温度检测电路、按键控制电路、液晶显示电路和温度超限报警电路进行了详细的介绍,分析器件主要功能和工作特点,在PROTEUS软件中绘制电路图,进行电路的设计。
(2)详细介绍系统的软件设计,首先按照模块化的设计思路给出了系统的主程序流程图以及各个功能子程序流程图,如温度检测程序、按键扫描程序、液晶显示程序等。
(3)简单介绍PROTEUS软件开发环境特点,并就自动拨号装置的仿真过程和仿真结果进行分析。
2 系统硬件电路设计
2.1系统总体设计
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