文档介绍：单片机原理与课程设计
设计课题:基于单片机的“叮咚”门铃设计
姓名:程猛
专业班级:自动化2124
学号:3**********
指导老师:张天飞
设计日期:2014/6/27
摘要
单片机自20世纪70年代问世以来,以对人类社会产生了巨大的影响。单片机也被称为微控制器或嵌入式控制器,是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
在现代电子产品中,“叮咚”门铃以它成本低,方便快捷等优点占据了很大的市场空间。本课程设计是基于单片机的“叮咚”门铃,通过单片机控制输出频率,由音频功率放大器LM386放大给扬声器,使之发出叮咚声。虽然功能简单,但是由于其操作简单得到了广泛的应用。主要技术指标是当按下开关AN1,AT89C51单片机产生“叮咚”,经过放大之后送入喇叭。
本文设计了一种基于单片机的“叮咚”门铃,主要有按键,音频功率放大器LM386,AT89C51单片机,扬声器等构成,通过单片机定时/计数器T0来产生700Hz和500Hz的频率来使扬声器发出“叮咚”声音。
关键词:AT89C51单片机,扬声器,LM386放大器,按键
目录
第一章概述 1
1
1
第二章系统硬件设计 2
最小系统设计 2
2
4
5
6
6
第3章系统软件设计 8
第4章 Proteus软件仿真 11
仿真电路图 11
12
小结 13
参考文献 14
附录A电路图 15
附录B 程序 16
第一章概述
设计要求:理解扬声器的发声原理,实现按下按键,扬声器发出“叮咚”门铃的声音。
针对本课题的设计任务,进行分析得到:本次设计是利用AT89C51单片机进行控制,采用按钮操作,由音频功率放大器LM386进行放大,最后使扬声器发出“叮咚”声音。
方案一:利用一块时基电路集成块和外围元件组成。按下按钮AN(装在门上),振荡器振荡,振荡频率约700Hz,扬声器发出“叮”的声音。与此同时,电源通过二极管D1给C1充电。放开按钮时,C1便通过电阻R1放电,维持振荡。但由于AN的断开,电阻R2被串入电路,使振荡频率有所改变,大约为500Hz左右,扬声器发出“咚”的声音。直到C1上电压放到不能维持555荡为止。“咚”声的余音的长短可通过改变C1的数值来改变。
方案二:以AT89C51单片机为核心组成的“叮咚”门铃,由振荡电路、复位电路以及放大电路组成。“叮”的发声频率为700Hz,
“咚”的发声频率为500Hz,运行时,按下按钮,扬声器将发出“叮咚”的声音。
综合以上两种方案可知,方案一采用的是全硬件设计,而方案二采用软硬件结合的设计方式,比之方案一出错率更低,系统更稳定,所以选择方案二为设计方案。
第二章系统硬件设计
最小系统设计
该系统采用AT89C51单片机,AT89C51具有以下标准功能:4k字节flash闪速存储器,128字节内部RAM,32个I/O口线,两个16位定时/计数器,一个5向量两集中断结构,一个全双工串行通信接口,片内振荡器及时钟电路。(见图1)
I/O
存储器
EPROM/ROM
定时/计数器
运算器
控制器
中断
CPU
片内振荡器
RAM/SFP
并行口
存储器扩展控制器
串行口
XTAL
AT89S51内部结构原理图
图1 AT89C51内部结构原理图
图2
AT89C51各引脚功能介绍:
VCC:AT89C51 电源正端输入,接+5V。
VSS:电源地端。
XTAL1:单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端。
RESET:AT89C51的重置引脚,高电平动作。
EA/Vpp:"EA"为英文"External Access"的缩写,表示存取外部程序代码之意,低电平动作,)。
ALE/PROG:ALE是英文"Address Latch Enable"的缩写,表示地址锁存器启用信号。
PSEN:此为"Program Store Enable"的缩写,其意为程序储存启用。
PORT0(