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1、湖南大学课设题目:振动传感警报装置学生姓名:邹雄专业班级:信息安全一班学号:201208060128学院:信息科学与工程学院“振动传感警报装置”设计报告说明(一):设计思路和方法“警报器”是利用流水灯、振动传感器、无源蜂鸣器组成的一种装置,当振动传感器受到振动时,流水灯和蜂鸣器会同时工作,以此来提醒客户;而客户可通过按钮Key1能够停止其工作或等待歌曲播放完为止,而按下复位键后再次振动其又会工作。(二):“警报器”电路原理图(三):电路工作原理振动传感器是一种简单的器件,管内有一跟固定的导线,在这根导
2、线的周围有另一根较细的导线以螺旋状环绕它。可以想象为一个弹簧中间有一跟导线。在不震动时,两根导线不会相碰,一旦振动发生,两根导线就会短接。所以我们只需判断导线是否短接了,就可以知道振动是否发生。P0口的8位输出分别控制8个发光二极管L0~L7的阳极;而P2.3经反相器U4C控制8个发光管阴极E3;电阻R15~R22为限流电阻。当振动传感器短接时,对应的二极管将会发光。只需改变Beep端口的电平,产生一个周期性的方波即可使蜂鸣器发生声音,不同的频率发出的声音不同。其中,ULN2003是一个功放,用于放大
3、电流。电阻R14和电容C21是用来保护电路的。若人为将Beep端口的电平一直置为高电平,在没有保护电路的情况下,容易烧毁电路,但即使有保护电路也应该注意不要讲Beep端口长时间之余高电平,这对器件也是有一定损害的。每一个音符的发声频率是不同的,我们需要用计时器来精确计时,用以产生方波,这样才能发出不用的音符声音。C调各音符频率与计数值如下图所示,以下的简谱码是在晶振为12MHz的情况下计算的,换算为16进制的简谱码如程序中quzi[]数组所示。本程序中,数组music[]即是要播放的音乐,格式为音符,
4、节拍,音符,节拍,如此循环下去。音符为要发出的音调,而节拍则是声音的持续时间。如图,在数组music[]中,音符表示的格式为:十位代表是低八度,中八度还是高八度,1代表高八度,2代表中八度,3代表高八度,个位代表简谱的音符,例如,0x15代表低八度的S0,如图即是低5S0,0x21代表中八度的DO,如图即是中1D0。音符中,0x00代表结束符,表示整首歌曲演唱完毕,而0xff代表休止符,表示要休止100ms。遇到这两种情况,都应该重新执行循环中的第一步。其余情况则是正常播放。程序烧入单片机后,需要振动
5、传感器振动才会进行演奏。(一):程序总框图设计流程(五):相关寄存器及IO引脚的配置1.P0(8位)和P2.3需要设置成推挽输出,以驱动电路正常发光。涉及寄存器及配置值如下:P2M1=0x00;P2M0=0xff;P0M1=0x00;P0M0=0xff;2.蜂鸣器引脚:sbitbeep=P3^4;//蜂鸣器3.按键1引脚:sbitkey1=P3^2;//定义按键14.振动传感器引脚:sbitvibrate=P2^4;//振动传感器(六):详细设计参见后续工程代码(七):测试方法1.用STCISP默认设
6、置,打开工程中的HEX并下载;2.敲动一下振动传感器,流水灯随着蜂鸣器的歌曲节奏从右至左依次闪动;3.按下Key1键,蜂鸣器及流水灯均都停下工作。源代码:#include#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitbeep=P3^4;//蜂鸣器sbitKey1=P3^2;//Key1对应触发外部中断0sbitvibrate=P2^4;//振动传感器/**********************引脚别名定义*****
7、******************/sbitLed_sel=P2^3;/**********************变量定义***********************/ucharG_value;uchartimeh,timel,zanting=0;//定义定时器的重装值ucharcodemusic[]={//音乐代码,歌曲为《同一首歌》,格式为:音符,节拍,音符,节拍,0x16,0x05,0x17,0x05,0x21,0x15,0x17,0x05,0x21,0x10,0x23,0x10,0x17
8、,0x30,0x23,0x10,0x16,0x15,0x15,0x05,0x16,0x10,0x21,0x10,0x15,0x30,0x13,0x10,0x14,0x15,0x13,0x05,0x14,0x05,0x21,0x05,0x21,0x10,0x13,0x30,0x21,0x10,0x17,0x10,0x14,0x05,0x14,0x10,0x17,0x10,0x17,0x20,0xff,0x16,0x05,0x17,0x05,0x21,0x1