红外报警器-单片机原理及应用课程设计

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1、课程设计报告课程名称:单片机原理及应用课程设计设计题目：红外报警器系别：通信与控制工程系专业：电子信息工程班级：学生姓名:学号:起止日期:指导教师:教研室主任：指导教师评语：指导教师签名：年月日成绩评定项目权重成绩1、设计过程中出勤、学习态度等方面0.22、课程设计质量与答辩0.53、设计报告书写及图纸规范程度0.3总成绩教研室审核意见：教研室主任签字：年月日教学系审核意见：主任签字：年月日摘要本次红外报警器的设计分为三部分：红外发送、串口通信、红外接收。本次设计用到了两块51单片机开发板，分别称为A机、B机。A机作为红外发送使用，B机作为红外接收

2、用。用外中断0、外中断1控制红外发送的启停和清零。本次设计采用C语言编制程序，A机实现了发送频率为38khz左右的红外线，并将发送次数在A机上显示。再通过串口通信，将发送次数传到B机，同时B机的红外接收头接收红外线，并将接收到的次数在B机上显示，将接收次数与发送次数对比，若相等则继续接收，若不等则驱动蜂鸣器报警。本次设计的外电路有：51单片机最小系统，红外发送电路，红外接收电路，8255扩展单片机I/O口驱动数码管、报警电路等。关键词：红外发送红外接收数据传输报警目录设计要求11方案论证与对比11.1整体设计思路11.2方案一11.3方案二11.4

3、方案对比12硬件电路设计12.1红外发送电路的设计12.2红外接收电路的设计22.3报警电路的设计22.4显示电路设计22.5主控电路设计33系统流程图44系统功能测试与整体指标55使用的仪器及元件56总结与致谢5参考文献6附录一：软件编程7红外报警器设计要求发送端：发送红外线，并记录发送的次数，用数码管显示同时将发送的次数通过串口发给接收端，由按键来控制控制开、停和清零。接收端：接收红外线，并记录接收到的次数，与发送端通过串口连接，当红外接收到的次数小于次数小于串口传送过来的次数时，报警。1方案论证与对比1.1整体设计思路A机发射红外线,记录发送

4、次数并显示,发送与B机的联络信号,串口通信,实现数据的传输B机接收红外,记录接收次数,并与传来的数据进行比较,不等,报警1.2方案一采用汇编语言编制程序，分两个大模块进行编程即发送模块和接收模块，数据的通信放到两个模块中，形成统一的波特率，并握手连接。此外B机接收红外时，采用定时器0的计数功能对所接收的红外进行计数，同时可以显示。1.3方案二采用C语言编制，模块划分同方案一，但是B机接收红外时通过查询P1.1是否是低电平来计数，与数码管显示不同步。1.4方案对比方案一编程复杂，寄存器存储器的使用受限，加大了编程的难度。查询红外时需将P1.1口与定时

5、器0相连，才可以用定时器0的计数功能，采用此方案，还需改进开发板。方案二编程相对简单，可以降低设计的难度。查询是否有红外时，不需要改进开发板。综上所述，选择方案二来进行设计。2硬件电路设计2.1红外发送电路的设计根据设计要求，51单片机要控制红外发送端，其具体电路如图1所示：14图1红外发送原理图此处的P1.0即为单片机的P1.0口，这里低电平有效。当P1.0=0时，有红外发送。反之没有红外发送。通过使用单片机内部的定时器，控制P1.0的输出脉冲周期，进而产生38khz的调制红外线，即所需发送的红外线。设计中不断对P1.0取反，取反50次后，即算为

6、A机发了一次红外。之后让P1.0=1，持续一小段时间后，再对P1.0反复取反，执行50次后，再计数。依此类推。2.2红外接收电路的设计接收端采用接收电路，原理图如图2所示：图2红外接收电路原理图这里连接单片机的P1.1口，低点平有效。当P1.1=0时，表示接收到了红外。反之没有接收到红外。2.3报警电路的设计当接收次数与发送次数不等时，报警。其电路电路如图3示：图3报警电路当控制单片机的P3.3引脚为一定频率的脉冲电平时，即产生用于发声脉冲，就可以驱动蜂鸣器电路，也即报警。142.4显示电路设计用数码管显示发送接收次数，电路如图4示：图4显示电路原

7、理图数码管由8255控制，8255的A口控制数码管的位选，低电平有效。B口控制段选，通过编码可以显示0~9的数字，也是低电平有效。2.5主控电路设计主控电路即单片机的接口及其与8255芯片的连接，其具体电路如图5：图5主控芯电路原理图此部分电路是本次设计的核心，同过对单片机编程，将各部分电路连接成一个整体，实现红外报警器这一设计。使用单片机对可编程I/O扩展芯片8255进行操控，用来控制六位数码管显示。143系统流程图8255与中断初始化红外调制与发送红外次数记录串口发送次数显示红外次数发连络信号A机8255与中断初始化查询红外显示接收红外次数NY

8、接收红外次数记录接收<发送?循环已完？Y结束N循环已完？Y结束开始开始B机N报警144系统功能测试与整体指标将代码烧入到相