本科毕业设计-基于单片机技术电话拨号防盗报警器的设计方案.doc
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1、 毕业设计毕业综合实践课题名称:基于单片机技术电话拨号防盗报警器的设计系 部: 电子工程系 班 级: 电信09C2班 姓 名: 学 号: 指导教师: 论文/设计/报告原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文/设计/报告是本人在导师的指导下进行研究所取得的研究成果。除了论文/设计/报告中特别加以标注引用的内容外,本论文/设计/报告不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 2012 年 3月 15 日 论文/设计/报告版权使用授权书本论文/设计/报告作者完全了解学校有关保障、使用学位论文/设计/报告的规定,同意学校保留并向有关论文/设计/报
2、告管理部门或机构送交论文/设计/报告的复印件和电子版,允许论文/设计/报告被查阅和借阅。本人授权省级优秀论文/设计/报告评选机构将本论文/设计/报告的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文/设计/报告。本论文/设计/报告属于1、保密 ,在_年解密后适用本授权书。2、不保密 。(请在以上相应方框内打“”)作者本人签名: 2012 年 3 月15 日 指导教师签名: 年 月 日 摘要本设计由单片机控制器、键盘输入、数码管显示、触发电路、拨号电路、及电源等6个部分组成,单片机控制器是整个系统的核心,负责控制检测输入/输出显示、模拟摘机、拨号报警、挂机
3、等一系列的程序动作,并采用小引脚,高性能,低价位的AT89C2051。 键盘输入电路负责输入单片机中一系列工作参数及功能设定。发光二极管数码管显示器在整个系统工作过程中充当一个简单的人机界面,用以显示工作状况及输入/输出的数据等。电话拨号防盗报警器的触发电路用磁性开关,简单可靠,报警器采用隐蔽安装,防止小偷发现。拨号及报警电路来完成模拟摘机、拨号、发出报警音、挂机等工作过程,由单片机控制。电源部分负责整个系统供电。设计目标要求实现对盗情的感知,并在一定的时间范围内,向手机或者电话发送报警。对方接通电话后,即可听到报警音,达到拨号报警的目的。关键词 :单片机,电话拨号,防盗报警,自动报警系统Ab
4、stractThis design by single-chip microcomputer controller, keyboard input, digital tube display, trigger circuit, dial-up circuit, and power supply, six parts, microcomputer controller is the core of the whole system, is responsible for the control test input/output display, simulation pick machine,
5、 dial-up alarm, hang machine, and a series of procedures movement, and the XiaoYin feet, high performance, low price of AT89C2051. The keyboard input circuit is responsible for a series of working parameters input single chip microcomputer and function setting. Leds digital tube display in the syste
6、m in the process of work as a simple interface to show work situation and input/output data etc. Dialing and alarm system of trigger circuit with magnetic switch, simple, reliable and alarm the hidden installation, prevent the thief found. Dial-up and alarm circuit to complete simulation pick machin
7、e, dial, alarm sound, hang up and work process, from single chip microcomputer control. The power is in charge of the whole system of power supply. Design goals to achieve the perception of the stolen feeling, and in certain time range, mobile phone or phone to send the police. Connect each other, c
8、an be heard the alarm sound, to achieve the purpose of dial-up alarm. Key words: a single-chip microcomputer, dialing, anti-theft alarm, automatic alarm system目录摘要31课题分析1.1方案提出及准备41.2方案的选择52 系统的设计 2.1设计思路6 2.2系统方案73 单片机介绍 3.1单片机的发展简介7 3.2 AT89C2051单片机简介84 电路设计4.1电路设计原理9 4.2脉冲拨号原理10 4.3键盘输入11 4.4显示电路
9、12 4.5 脉冲拨号实现过程135 程序设计 5.1 主程序设计14 5.2 变量定义及初始化模块15 5.3 启动报警器子程序模块16 5.4 脉冲拨号子程序模块17 5.5 关机子程序模块186 电路的安装调试 6.1 电路的总调试19 6.2 调试过程中出现的问题207 系统性能及社会经济效益分析 7.1系统的性能20 7.2 安装及使用说明21 7.3 社会经济效益分析228 结束语239 致谢2410参考文献资料2411物品清单24 1课题分析1.1方案提出及准备预设计一个通过电话线传输报警器信息的装置,首先应考虑该装置的应用平台及媒体。本装置是通过向电话发射脉冲拨号,以完成拨号报
10、警的目标。所谓脉冲拨号,就是指电话机上拨入的电话号码以脉冲的个数的形式发出去,也就是在已经通以直流电路的回路上,利用拨号盘及发号电路将回路断开、再接通而形成的脉冲信号,来完成输入电话号码的发送。在硬件的选用上,要注意可靠性,兼顾实用性。对所涉及到的低频、高频、脉冲及其他相关知识,应予以熟练掌握和灵活应用。争取用更低的成本,更高的质量完成设计目标。1.2 方案的选择 方案一:整体设计由语言处理器T6668,忙音解调电路。脉冲鉴别电路,电话自动拨号电路组成。电路原理方框图如图1。T666语言处理器电话机信号放大调节电路电话输入脉冲鉴别电路自动拨号电路传感器图1 方案一原理图 1. 电话自动拨号电路
11、:电话拨号电控制电话模拟摘机,电话号码发送和报警完毕挂机。当传感器接成短路报警状态时,报警信号输入,若对方电话忙音,经忙音电路判断后,进行重复拨号,直至拨通。当报警信号输入,电话线与报警器的继电器接通,完成电话信号和语言信号的发送。2. 忙音解调器:准确的判别忙音信号是电话自动拨通的关键。采用两级解调器 ,判别忙音信号。第一级解调输出450HZ拨号音,第二级解调输出0.35HZ信号,当电话信号为忙音时,第二级8管脚输出低电平,控制拨号。3. 脉冲鉴别电路:增加系统的可靠性和抗干扰能力。解调器输出后,信号输入脉冲鉴别电路。t1为预先设置基准脉冲宽度,t2用来控制输出脉冲宽度t1。电话线有忙音时,
12、在对输入信号宽度进行比较后,使重拨继电器工作,达到重新拨号的目的。4. T6668语言处理器:采用T6668的最小系统。内设一片存储器41258,采样比特率为最高档32K,选用640kHz晶振,可以降低量化噪声,提高语音音质。评析:该电路能很好的完成各项性能指标,特别是在抗干扰能力和可靠性方面,由于有脉冲鉴别电路,是的该电路的抗干扰能力大大增强,各部分工作的时间也有了比较准确的保证。但必须使用多功能脉冲按键电话机,且带有免提通话和号码存储功能,不利于推广。其次T6668不易焊接调试且芯片的市场价格比较贵,大大提高了设计价格。方案二:整个设计由单片机控制器、键盘输入、数码管显示、触发电路、拨号电
13、路、及电源等6个部分组成,如图2。键盘单片机电源触发开关拨号电路电源线图2 方案二原理图 1. 单片机控制器是整个系统的核心,负责控制检测输入/输出显示、模拟摘机、拨号报警、挂机等一系列的程序动作,并采用小引脚,高性能,低价位的AT89C2051。2. 键盘输入电路负责输入单片机中一系列工作参数及功能设定。3. 发光二极管数码管显示器在整个系统工作过程中充当一个简单的人机界面,用以显示工作状况及输入/输出的数据等。4. 电话拨号防盗报警器的触发电路用磁性开关,简单可靠,报警器采用隐蔽安装,防止小偷发现。5. 拨号及报警电路来完成模拟摘机、拨号、发出报警音、挂机等工作过程,由单片机控制。6. 电
14、源部分负责整个系统供电。评析:电路设计简单,布局合理,设计和生产成本低,易于推广。建立与维护简单,用户使用方便,并可以充分利用现有的电话资源提高电话报警器的利用率。综合上述,经过对性能指标、实用性、可靠性和经济效益等诸多因素的综合考虑。第二种方案实践性很强,能够完成任务,所以选择方案二。2系统设计2.1设计思路设计目标要求实现对盗情的感知,并在一定的时间范围内,向手机或者电话发送报警。对方接通电话后,即可听到报警音,达到拨号报警的目的。根据上述要求,为了是整个装置在遇到报警时能够迅速,准确的反应,且方便安装,该设计的警情探盗电路由磁性开关控制。无警情时,磁性开关处于断开状态,无信号输出;反之开
15、关闭合,出发报警电路,启动后面的电路工作。当然,在把预先存储的号码发送出去之前,要有一个自动控制摘挂机的电路,实现对摘挂机状态的自动调整,采用两个级联的三极管和一个用于判定工作状态的LED完成上述功能。由于该装置直接与电话连接,电源部分启用电话线上的60V直流电压,通过极性保护稳压管稳压后,向各部分电路提供合适的工作电压。既简化了设计又节省了电能。设计中还要考虑系统的抗干扰性和可靠性。为了避免交换机的误判,必须将频率的偏差控制在1.8%,频率电平的偏差也不得超过高频区-7土3dB低频区-9土3dB的标准。设计使用了单片机,单片机由微处理器(CPU)、存储器(存放程序或数据的ROM和RAM)、总
16、线、定时器/计数器,输入/输出接口(I/O口)和其他多种功能器件集成在一块芯片上的微型计算器。单片机的主要特点:可靠性高,便于扩展,控制功能强,低电压、低消耗,片内存储容量较小,除此之外还有集成度高,体积小,性价比高,应用广泛,已于产品化等特点。2.2系统方案 图2.1为电话拨号报警器的系统构成方框图,由单片机控制器、键盘输入、数码管显示、触发电路、拨号电路、及电源等6个部分组成,如图3。键盘单片机电源触发开关显示电路拨号电路图3 系统构成框图电话线 1. 单片机控制器是整个系统的核心,负责控制检测输入/输出显示、模拟摘机、拨号报警、挂机等一系列的程序动作,并采用小引脚,高性能,低价位的AT8
17、9C2051。2. 键盘输入电路负责输入单片机中一系列工作参数及功能设定。共有4个按键,即rst,ok,up,set。Rst:系统复位键。Ok:输入数据确认键。Up:显示的数字增加键。Set:工作模拟设定键,即设定关机、工作、输入时间t1、输入时间t2输入电话号码5种模式(t1,t2为报警时间)。3. LED显示器在整个系统工作过程中充当一个简单的人机界面,用以显示工作状况及输入/输出的数据等。4. 电话拨号防盗报警器的触发电路采用磁性开关,即为装于们或窗口的防盗感应开关,门关闭时常开,门打开时闭合接通,简单可靠。报警器采用隐蔽安装,防止小偷发现,为了防止磁性开关离控制器较远而产生引入干扰,使
18、用了光耦信号传递,效果良好。5. 拨号及报警器电路来完成模拟摘机、拨号、发出报警音、挂机等工作过程,他的工作有单片机控制。L1、L2接电话线,ZND位击穿电压120V的压敏二极管,防止电路受雷电干扰。三极管T1、T2及电阻R1、R2构成拨号及报警电路。该机除了防盗报警外,对软件进行修改课通过电话进行远程数据传递。6. 电源部分负责整个系统供电。平时系统处于低功耗待机状态(此时耗电2mA左右),有电话线上取电工作,并对3.6V/60mA镍铬电池充电。由于有镍铬电池后备供电,计时电话线断电也不会使数据丢失。平时由电话线上取得工作电流并对后备电池充电,拨号报警时由后备电池供电。3单片机介绍3.1单片
19、机的发展第一阶段(1974-1976年):制作工艺落后,集成度低,而且采用了双片形成。典型的代表产品有Fairchild公司的F8系列。其特点是:内片包括了8位CPU,64B的RAM和两个并行口,需外加一块3851芯片组成一块完整的单片机。 第二阶段(1977-1978年):在单片芯片内集成CPU、并行口、定时器/计数器、RAM和ROM等功能部件,但性能低,品种少,应用范围也不是很广。典型的产品有Intel公司的MCS-48系列。其特点是:片内集成有8位的CPU,1KB或2KB的ROM,64B或128B的RAM,只有并行接口,无串行接口,有1个8位的定时器/计数器,中断源有2个。片外寻址范围4
20、KB,芯片引脚为40个。第三阶段(1979-1982年):8位单片机成熟的阶段。其存储容量和寻址范围增大,而且中断源、并行I/O口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加,并且集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面增设了乘除法、位操作和比较指令。其特点是:片内集成有8位的CPU,4KB或8KB的ROM,128B或256B的RAM,只有并行接口,具有串/并行接口,2个或3个16位的定时器/计数器,5-7中断源。片外寻址范围64KB,芯片引脚为40个。MCS-51系列,Intel公司的高性能8位单片机,该系列有8051、8031、8751。80C51系列是其兼容性单片机,与8051系列结构相同,
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