基于单片机安防系统的毕业答辩课件.ppt

1、LOGO指指导教师导教师：基于单片机的安防系统设计基于单片机的安防系统设计n班班级级：组员组员：n 背景背景n 因为我们学了很多关于单片机,VB,电工等知识,所以就想,如何把我们所学习的知识利用起来,而随着社会的发展,科技的进步,我们发现近年来各种入室盗窃、火灾成为人们家庭生活安全的因素,于是我们就想可不可利用单片机和传感器做一个简单的安防系统,让我们所学的知识可以学以致用并且可以一定程度的减少家庭危害。n 意义意义n 当家庭发生异常人员入侵当家庭发生异常人员入侵,火灾火灾,门窗未关门窗未关,可以及可以及时发出警告时发出警告使家庭损失达到最小.设计的背景及意义设计的背景及意义前期准备阶段前期准

2、备阶段u 问题问题1：如何收集到家庭的信息？：如何收集到家庭的信息？因为要收集火灾、门窗未关和异常人员入侵等信息，所以我们想因为要收集火灾、门窗未关和异常人员入侵等信息，所以我们想到了用火焰传感器、门磁传感器和人体红外传感器来收集信息到了用火焰传感器、门磁传感器和人体红外传感器来收集信息u 问题问题2：如何把收集到的信息显示出来？：如何把收集到的信息显示出来？我们为了可以把收集到的信息显示出来，想到了用我们为了可以把收集到的信息显示出来，想到了用AT89C52单单片机来控制信息的输出，并设计了对应的警告灯和片机来控制信息的输出，并设计了对应的警告灯和VB来显示信来显示信息息为了可以设计出安防系

3、统，我们提出了俩个问题。为了可以设计出安防系统，我们提出了俩个问题。设计的结构和主要内容设计的结构和主要内容u第一部分第一部分 系统软件的模拟系统软件的模拟u第二部分第二部分 硬件电路的焊接与连接硬件电路的焊接与连接u第三部分第三部分 最终成品的演示最终成品的演示第一部分第一部分 系统软件的模拟系统软件的模拟u1：Proteus仿真仿真图设计图设计首先我们设计了一张仿真图，来模拟首先我们设计了一张仿真图，来模拟现实生活需要的功能，我们的仿真图现实生活需要的功能，我们的仿真图中分别放置了最小系统，中分别放置了最小系统，3个按钮，一个按钮，一个通信模块，个通信模块，4个继电器和个继电器和4个灯，其

4、个灯，其中中3个按钮是作为模拟传感器，继电器个按钮是作为模拟传感器，继电器是为了给灯供电是为了给灯供电,因为我们的灯是因为我们的灯是24V电，单片机只能供电，单片机只能供5V电，所以使用了电，所以使用了继电器，来另行供电。为了可以实现继电器，来另行供电。为了可以实现传感器接收到信号对应的指示灯可以传感器接收到信号对应的指示灯可以亮我们编写的如下程序亮我们编写的如下程序附录附录1 Keil C51程序编写程序编写，而后我们为了能跟，而后我们为了能跟VB结合又加入了以下程序结合又加入了以下程序附录附录2 Keil C51程序编写程序编写(仿真程序仿真程序)第一部分第一部分 系统软件的模拟系统软件的

5、模拟u2：关于关于VB的设计的设计 VB我们主要用到我们主要用到串串行行通信控件通信控件MSComm 。对于控件我们主要需要对于控件我们主要需要设置设置（1）Commport串口号串口号(实际通信端实际通信端口是口是COM7)（2）Rthreshold设置要接收的字符设置要接收的字符数为数为1（3）Settings设置为设置为4800,n,8,1(这里由于我们用的是这里由于我们用的是12MHz的晶振所的晶振所以波特率为以波特率为4800)MSComm控件显示对应警告,比如:第一部分第一部分 系统软件的模拟系统软件的模拟u3：效果演示效果演示第二部分第二部分 硬件电路的设计硬件电路的设计u 硬件

6、主要有电路板的硬件主要有电路板的设计，指示灯的设计设计，指示灯的设计和模型的设计。和模型的设计。u 1：电路板的设计电路板的设计对与电路板我们主要对与电路板我们主要以以52单片机为核心，其单片机为核心，其中中包括复位电路、晶振电包括复位电路、晶振电路、串行通信电路等。路、串行通信电路等。复位电路和晶振电路合复位电路和晶振电路合起来就是我们的最小系起来就是我们的最小系统统,是单片机工作的最低是单片机工作的最低要求要求,其中晶振选用其中晶振选用12MHz,串行通信电路串行通信电路中的中的MAX232芯片是专芯片是专为为RS-232标准串口设标准串口设计的单电源电平转换芯计的单电源电平转换芯片。片。

7、第二部分第二部分 硬件电路的设计硬件电路的设计u 2：电路板的电路板的实物图实物图这是我们实际焊接出来这是我们实际焊接出来的实物图的实物图,其中为了可以其中为了可以跟跟PC端相连接端相连接,RS-232选用了选用了9针转针转USB口线口线.如下图如下图复位电路晶振电路第二部分第二部分 硬件电路的设计硬件电路的设计u 2：警告板警告板的设计的设计可以看见我们警告板正面可以看见我们警告板正面设计了设计了4个灯个灯,用来显示用来显示传感器的状态。背面可以传感器的状态。背面可以看见有看见有4个继电器，单片个继电器，单片机机主要控制继电器来使对主要控制继电器来使对应应灯的亮灭灯的亮灭第二部分第二部分 硬

8、件电路的设计硬件电路的设计u 3：家庭模型的设计家庭模型的设计u（1）模型中模型中设计了卧设计了卧室厨房和客厅，室厨房和客厅，分别用分别用于放于放置传感器置传感器u（2）然后然后通过单片机通过单片机对各个传感器的状态进对各个传感器的状态进行读取。行读取。u（3）最后最后单片机通过单片机通过串口连接将数据发送给串口连接将数据发送给上位机上位机第第三三部分部分 最终成品的演示最终成品的演示后期后期u 分工详情分工详情家庭模型设计调试VB设计及编程单片机编程电路板的焊接结束硬件电路的连接u本本设计设计能够顺利完成，要特别感谢我的导能够顺利完成，要特别感谢我的导师师托亚托亚老师，感谢老师老师，感谢老师

9、对我们对我们的关心和帮的关心和帮助。助。u最后向所有关心和帮助过我最后向所有关心和帮助过我们们的人表示真的人表示真心的感谢。心的感谢。致谢致谢附录附录1 Keil C51程序编写程序编写(仿真程序仿真程序)u#includeu sbit N1=P10;u sbit N2=P11;u sbit N3=P12;u sbit L1=P20;u sbit L2=P21;u sbit L3=P22;u sbit L4=P23;u/主函数主函数u void main()u u /初始化初始化u L1=1;L2=1;L3=1;L4=0;u/当当N1按下时按下时,L1灯亮灯亮u if(N1=0)u L1=0;

10、L2=1;L3=1;L4=1;put(1);u while(N1=0);u L1=1;L2=1;L3=1;L4=0;put(4);u u /当当N2按下时按下时,L2灯亮灯亮u if(N2=0)u L1=1;L2=0;L3=1;L4=1;put(2);u while(N2=0);u L1=1;L2=1;L3=1;L4=0;put(4);u u /当当N3按下时按下时,L3灯亮灯亮u if(N3=0)u L1=1;L2=1;L3=0;L4=1;put(3);u while(N3=0);u L1=1;L2=1;L3=1;L4=0;put(4);u 附录附录2 Keil C51程序编写程序编写(仿真

11、程序仿真程序)u/*串行通信初始串行通信初始化化子函数子函数*/u void usartINit()uu SCON=0X50;/串行口控制寄存器串行口控制寄存器,工作方式工作方式2,容许多机通信接收容许多机通信接收 REN置位容许接收置位容许接收(可由软件清零或置位可由软件清零或置位)u TMOD=0X20;/定时计数控制寄存器定时计数控制寄存器,确定定时计数工作方式确定定时计数工作方式(T1,工工作方式作方式2)u TH1=0XF3;/计算波特率初值计算波特率初值,波特率波特率4800,频率频率12Mu PCON=0X80;/电源与波特率选择寄存器电源与波特率选择寄存器,波特率加倍波特率加倍

12、u TR1=1;/启动启动T1u ES=1;/串行中断开关串行中断开关u EA=1;/总中断开关总中断开关u u/*发发送送子函数子函数*/uvoid put(char c)uu SBUF=c;/发生函数发生函数u while(!TI);/判断是否发送完判断是否发送完u TI=0;/软件清零软件清零u附录附录3 晶振电路晶振电路u(1)晶振电路晶振电路u单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器。引脚XTAL1和和XTAL2分分别是此放大器的输入端和输出端。这个放大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一别是此放大器的输入端和输出端。这个放

13、大器与作为反馈元件的片外晶体谐振器一起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容起构成一个自激振荡器。外接晶体谐振器以及电容C1和和C2构成并联谐振电路，接构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格的要求，但电容的大小会影响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此响震荡器频率的高低、震荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性。因此，此系统电路的晶体振荡器的值为系统电路的晶体振荡器的值为12MHz，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容值约为，电容应尽可能的选择陶瓷电容，电容

14、值约为30pF。附录附录4 复位电路复位电路u复位是由外部的复位电路来实现的。片内复位电路是复位引脚RST通常采用上电自动复位和按键手动复位两种方式，此电路系统采用的是按键手动复位电路，高电平时此电路系统采用的是按键手动复位电路，高电平时复位。当时钟频率选用复位。当时钟频率选用12MHz时，时，电容选用电容选用10F，电阻电阻约为约为1K。u 附录附录5 串行通信电路串行通信电路uMAX232芯片是专门为电脑的芯片是专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路标准串口设计的接口电路,使用使用+5v单电源单电源供电。供电。u内部结构基本可分三个部分：内部结构基本可分三个部分：u（1）第一部分是

15、电荷泵电路。）第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。u（2）第二部分是数据转换通道。）第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DP9插头；DP9插头的RS-232数

16、据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。u（3）第三部分是供电。）第三部分是供电。15脚DNG、16脚VCC（+5v）。在此用于串口通信，因为电脑的数据逻辑仍用正负12V需用这个芯片将5V和正负10V进行转换。电脑电平进入R1OUT口从T1IN出，由10V转为5V；51的电平从T1IN口入由R1OUT口出转为12V电平。4电容接法的目的是为了升压，是电荷泵电路。接R1，R2电阻是为了阻抗匹配。u 附录附录6 VB程序程序u/*主界面设置主界面设置*/uPrivate Sub Form_Load()uMSComm1.PortOpen=True /打开串

17、行通信端口打开串行通信端口uEnd Subu/*通信设置通信设置*/uPrivate Sub MSComm1_OnComm()uDim b As Variant /定义变量定义变量bu If MSComm1.CommEvent=2 Then /判断信号接收判断信号接收u b=MSComm1.Inputu End Ifu Select Case b /接收到对应信号接收到对应信号VB界面显示对应变化界面显示对应变化u Case 1u T1.Text=警告警告!有人闯入有人闯入u S1.FillColor=&HFF&u Case 2u T1.Text=警告警告!门没有关住门没有关住u S2.FillColor=&HFF&u Case 3u T1.Text=警告警告!发生火灾发生火灾u S3.FillColor=&HFF&u Case 4u T1.Text=警告解除警告解除u S1.FillColor=&HFF00&u S2.FillColor=&HFF00&u S3.FillColor=&HFF00&u End SelectuEnd Sub附录附录7 波特率初值表波特率初值表