2021年单片机课程设计报告_智能家居安全系统.pdf

单片机课程设计报告智能家居防盗系统姓 名：石 颖孙日晟唐春龙班 级：09 电信 1 学 号：2/23/24 指导老师：姜 晟邓小玲日期：2012.05.252012.06.08 华南农业大学工程学院|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 1 页，共 19 页目录1 摘要.32 方案比较与选择.42.1 方案一：采用数字电路控制.42.2 方案二：采用以单片机为核心的控制方案.43 主要系统元器件介绍.53.1 主控芯片 AT89C52.53.1.1 AT89C52性能简介 .53.1.2 AT89C52引脚简介说明 .63.2 LCD1602 显示器.63.2.1 接口信号说明.63.2.2 主要技术参数.73.3 AT24C02串行 EEPROM.74 系统电路硬件介绍.84.1 电路介绍.84.1.1电源输入部分.84.1.2复位部分.84.1.3键盘输入部分.94.1.4显示部分.94.1.5LED 发光二极管部分.94.1.6蜂鸣报警部分.94.1.7EEPROM密码存储部分 .94.1.8程序下载电路.10 4.2 电路流程图.10 5 电路仿真分析.125.1 初始化后的界面情况.12 5.2 密码错误情况.12 5.3 密码正确情况.12 5.4 密码修改情况.13 6 电路板制作、焊接、调试.14 6.1 电路板制作.14 6.2 电路板焊接.14 6.3 电路板调试.14 7 课程设计心得.16|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 2 页，共 19 页文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 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AT89S52，该单片机性能优良，能满足一般的普通应用；密码门禁及报警系统部分采用了44矩阵键盘输入以及采用EEPROM芯片AT24C02 作为掉电后可以存储密码，从而保证了系统的安全性与实用性；程序下载模块则是利用串口线下载。本设计的特点是技术成熟，性能稳定，操作简单，界面清晰，而且报警精度好，安全指数高，符合智能家居安防的设计目的。关键词：AT89S52 单片机 密码门禁|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 3 页，共 19 页文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 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允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程Flash，使得 AT89S52 在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。3.1.1 AT89S52 性能简介图 3-1 AT89S52 芯片引脚图（DIP 封装）AT89S52 具有以下标准功能：8k字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。其主要功能特性：兼容 MCS-51指令系统 1000 次擦写周期32 个可编程I/O 口8K 字节在系统可编程Flash 存储器3 个 16 位可编程定时/计数器时钟频率0-33MHz 六个中断源看门狗定时器低功耗空闲和掉电模式掉电标识符全双工UART串行通道3 级加密程序存储器双数据指针掉电后中断可唤醒|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 5 页，共 19 页文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 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CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。3.2 LCD1602 显示器1602 型 LCD 显示模块具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。1602 型 LCD 可以显示 2 行 16 个字符，有8 位数据总线D0-D7 和 RS，R/W，EN 三个控制端口，工作电压为5V。3.2.1 接口信号说明表 3-1、1602 型 LCD的接口信号说明编号符号引脚说明编号符号引脚说明1 VSS 电源地9 D2 Data I/O 2 VDD 电源正极10 D3 Data I/O 3 V0 液晶显示偏压信号11 D4 Data I/O 4 RS 数据/命令选择端（H/L）12 D5 Data I/O 5 R/W 读写选择端（H/L）13 D6 Data I/O 6 E 使能信号14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 6 页，共 19 页文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 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芯片，EEPROM 不需从计算机中取出即可修改。AT24CXX 是美国 ATMEL 公司的低功耗CMOS 串行 EEPROM，典型的型号有AT24C01A/02/04/08/16等 5 种，它们的存储容量分别是1024/2048/4096/8192/16384位；也就是 128/256/512/1024/2048字节；使用电压级别有5V，2.7V,2.5V,1.8V。AT24C02是一个 CMOS 标准的 EEPROM 存储器，是AT24CXX系列（AT24C01/02/04/08/16）成员之一，这些 EEPROM 存储器的特点是功耗小、成本低、电源范围宽，静态电源电流约30uA110uA，具有标准的I2C总线接口，是应用广泛的小容量存储器之一。图 3-2 AT24C02 芯片引脚逻辑上图是 AT24C02的引脚图，这个芯片是一个8 脚芯片，内部存储器有256 字节。引脚功能介绍如下：A0（引脚 1）：器件地址的A0 位，是器件地址的最低位，器件地址排列是A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W。A1（引脚 2）：器件地址的A1位。A2（引脚 3）：器件地址的A2位。GND（引脚 4）：地线。SDA（引脚 5）：数据总线引脚。SCL（引脚 6）：时钟总线引脚。TEST（引脚 7）：测试引脚，Vcc（引脚 8）：电源线引脚。|精.|品.|可.|编.|辑.|学.|习.|资.|料.*|*|*|*|欢.|迎.|下.|载.第 7 页，共 19 页文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 ZQ3S3A6C9U8文档编码:CK1C10G6F7X2 HE5U9V7F7I8 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