叮咚门铃的单片机控制
- 格式:doc
- 大小:1012.57 KB
- 文档页数:40
基于单片机的门铃设计门铃是一种常见且具有实用性的装置,其用途是提醒主人外面有人到来。
随着科技的不断发展,基于单片机的门铃设计也变得越来越智能化和便捷。
本文将介绍一种基于单片机的智能门铃设计。
该设计使用单片机作为主要控制芯片,并搭配其他传感器和模块实现门铃的自动响铃、录像等功能。
设计理念是通过使用单片机来感知和处理外部信号,并通过触发相应的操作来实现人们对门铃的需求。
首先,我们需要选用一款适合的单片机作为主控制芯片。
单片机的选择要考虑处理能力、外设接口、功耗等因素。
推荐使用一款低功耗的低端单片机,如Arduino Uno。
其较小的体积和就能耗使其非常适合此类小型应用。
其次,我们需要考虑门铃的触发方式。
常见的门铃触发方式有按钮触摸、声音识别、人体感应等。
本设计采用人体感应作为门铃的触发方式。
通过连接红外传感器,当有人接近门口时,红外传感器将检测到人体的红外辐射,并触发门铃响铃。
然后,我们需要实现声音的播放和存储功能。
为了实现门铃响铃的功能,我们可以使用单片机内部的PWM模块来控制一个扬声器的输出。
另外,为了增加门铃的智能性,我们还可以将声音存储在一个闪存模块中,通过单片机的读取将门铃声音可视化,可以使用一块microSD卡作为存储介质。
最后,我们可以添加一些附加的功能,如拍摄照片、录制视频等。
为了实现这些功能,我们可以使用一块摄像头模块,例如一款带有Omnivision 5642芯片的摄像头模块。
通过连接摄像头模块和单片机,我们可以实现在有人接近门铃时自动拍摄照片或录制视频。
这些文件可以保存在存储介质中,并在需要的时候被读取。
综上所述,基于单片机的门铃设计可以实现智能化和便捷化。
通过使用单片机作为主要控制芯片,并搭配其他传感器和模块,我们可以实现门铃的自动响铃、存储声音、拍摄照片、录制视频等功能。
这些功能大大提高了门铃的实用性和智能性,为主人提供了更多的便利。
随着科技的不断进步,我们相信基于单片机的门铃设计将会有更多的创新和发展。
单片机课程设计报告课程单片机课程设计设计题目“叮咚”门铃设计年级专业 12级自动化学号学生姓名指导教师设计题目:一、要求要求按下按键时,蜂鸣器发声,并播出“叮咚-叮咚-叮咚”声音二、分析系统方案本次课设是基于STC89C51单片机的叮咚门铃设计。
STC89C51单片机是一款性能稳定,价格比较低廉的单片机,用STC89C51作为主控芯片,结合外设蜂鸣器电路,可使门铃性能更加优良,更适合用于现实生活中去。
在该设计中,STC89C51单片机是整个系统主控芯片,它主要负责输出不同频率的PWM脉宽,从而控制三极管通断次数来使扬声器发出不同频率的声音。
程序方案本次课设主要用高级语言C语言来实现,通过KEIL公司的U vision4软件编译,stc-isp下载工具下载程序三、设计1、硬件设计(包括设计方案及说明、完整的硬件连接图等)叮咚门铃硬件电路主要包括单片机最小系统、蜂鸣器电路、按键。
电路图如下蜂鸣器电路最小系统总电路图2、软件编程(包括流程图、完整的汇编源程序及其注释)软件设计流程图程序代码#include <AT89X52.H>unsigned char obuf1;unsigned char obuf2;unsigned int obuf3;bit stopb;bit flagb;void delayms(unsigned int k){unsigned char p;for(; k > 0; k--)for(p = 110; p > 0; p--);}void main(void){unsigned char i,j, k;TMOD=0x02; //定时器T0初始化TH0=0x06;TL0=0x06;ET0=1;EA=1; //允许总中断while(1){if(P1_0==0) //检测K1按键{for(k = 0; k < 3; k++){ // 三重循环P1=0x00;for(i=10;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);if(P1_0==0){obuf1=0;obuf2=0;obuf3=0;flagb=0;stopb=0;TR0=1; //启动定时器T0,发出"叮咚"声while(stopb==0);P1=0xff;}delayms(3000); // 延时函数}}}}void t0(void) interrupt 1 using 0{obuf3++;if(obuf3==3000){obuf3=0;if(flagb==0){flagb=~flagb;}else{stopb=1;TR0=0;}}if(flagb==0){obuf2++;if(obuf2==1){obuf2=0;P1_6=~P1_6;}}else{obuf1++;if(obuf1==25){obuf1=0;P1_6=~P1_6;}}}3、调试说明在对系统设计以及实现后,需要进入调试阶段,以检查系统所存在的缺陷,以便排除各种可能出现的不利于系统正常运行的因素。
“叮咚”门铃1.实验任务当按下开关SP1,AT89S51单片机产生“叮咚”声从P1.0端口输出到LM386,经过放大之后送入喇叭。
2.电路原理图图4.19.13.系统板上硬件连线(1.把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“音频放大模块”区域中的SPK IN端口上;(2.在“音频放大模块”区域中的SPK OUT端口上接上一个8欧或者是16欧的喇叭;(3.把“单片机系统”区域中的P3.7/RD端口用导线连接到“独立式键盘”区域中的SP1端口上;4.程序设计方法(1.我们用单片机实定时/计数器T0来产生700HZ和500HZ的频率,根据定时/计数器T0,我们取定时250us,因此,700HZ的频率要经过3次250us的定时,而500HZ的频率要经过4次250us的定时。
(2.在设计过程,只有当按下SP1之后,才启动T0开始工作,当T0工作完毕,回到最初状态。
(3.“叮”和“咚”声音各占用0.5秒,因此定时/计数器T0要完成0.5秒的定时,对于以250us为基准定时2000次才可以。
5.程序框图主程序框图T0中断服务程序框图图4.19.26.汇编源程序T5HZ EQU 30HT7HZ EQU 31HT05SA EQU 32HT05SB EQU 33HFLAG BIT 00HSTOP BIT 01HSP1 BIT P3.7ORG 00HLJMP STARTORG 0BHLJMP INT_T0 START: MOV TMOD,#02H MOV TH0,#06HMOV TL0,#06HSETB ET0SETB EANSP: JB SP1,NSPLCALL DELY10MSJB SP1,NSPSETB TR0MOV T5HZ,#00HMOV T7HZ,#00HMOV T05SA,#00HMOV T05SB,#00HCLR FLAGCLR STOPJNB STOP,$LJMP NSPDELY10MS: MOV R6,#20 D1: MOV R7,#248 DJNZ R7,$DJNZ R6,D1RETINT_T0: INC T05SA MOV A,T05SACJNE A,#100,NEXT MOV T05SA,#00HINC T05SBMOV A,T05SBCJNE A,#20,NEXT MOV T05SB,#00HJB FLAG,STPCPL FLAGLJMP NEXTSTP: SETB STOPCLR TR0LJMP DONENEXT: JB FLAG,S5HZ INC T7HZMOV A,T7HZCJNE A,#03H,DONE MOV T7HZ,#00HCPL P1.0LJMP DONES5HZ: INC T5HZMOV A,T5HZCJNE A,#04H,DONE MOV T5HZ,#00HCPL P1.0LJMP DONEDONE: RETIEND7. C语言源程序#include <AT89X51.H>unsigned char t5hz;unsigned char t7hz;unsigned int tcnt;bit stop;bit flag;void main(void){unsigned char i,j;TMOD=0x02;TH0=0x06;TL0=0x06;ET0=1;EA=1;while(1){if(P3_7==0){for(i=10;i>0;i--)for(j=248;j>0;j--);if(P3_7==0){t5hz=0;t7hz=0;tcnt=0;flag=0;stop=0;TR0=1;while(stop==0);}}}}void t0(void) interrupt 1 using 0 {tcnt++;if(tcnt==2000) {tcnt=0;if(flag==0) {flag=~flag;}else{stop=1;TR0=0;}}if(flag==0) {t7hz++;if(t7hz==3) {t7hz=0;P1_0=~P1_0;}}else{t5hz++;if(t5hz==4) {t5hz=0;P1_0=~P1_0;}}}。
电子综合实训-叮咚门铃电路的设计
叮咚门铃电路设计
本文主要介绍了一款叮咚门铃电路的设计,该电路采用的是一个多功
能可编程的电子组件,单片机(MCU),以及一些电源安装组件、及一些
基本的电路元器件。
1.首先,施工方应确定要安装的电路的功能,以及其所涉及到的元器件,以便确定所需组件的规格和数量。
2.确定元器件后,可以开始电路的设计,主要分为硬件部分和软件部分。
(1)硬件设计:
a.从电源开始,选择合适的电源,例如市电220V或者其他电源,然
后将电源通过继电器控制按钮与电路连接。
b.接下来主要是MCU电路部分,使用Atmel89C2051系列型号的MCU,便于编程和使用,并且可以连接两个按钮,一个用于开门铃,另一个用于
关闭,读取键盘数据,或者控制播放音乐文件等。
此外,还可以连接一些
外部控制组件,如数码显示器,音频模块等,以满足不同的需求。
c.最后,可以选择一些用于接收和发射门铃声音的发射器和接收器,可以让用户收到门铃声音,从而实现开门的功能。
(2)软件设计:
a.使用单片机(MCU)提供的软件开发软件,可以轻松设计出一个叮
咚门铃程序,实现在按钮按下后播放叮咚音乐。
19.“叮咚”门铃1.实验任务当按下开关SP1,AT89S51单片机产生叮咚声从P1.0端口输出到LM386,经过放大之后送入喇叭。
2.电路原理图图4.19.13.系统板上硬件连线(1.把单片机系统区域中的P1.0端口用导线连接到音频放大模块区域中的SPKIN端口上;(2.在音频放大模块区域中的SPKOUT端口上接上一个8欧或者是16欧的喇叭;(3.把单片机系统区域中的P3.7/RD端口用导线连接到独立式键盘区域中的SP1端口上;4.程序设计方法(1.我们用单片机实定时/计数器T0来产生700HZ和500HZ的频率,根据定时/计数器T0,我们取定时250us,因此,700HZ的频率要经过3次250us的定时,而500HZ的频率要经过4次250us的定时。
(2.在设计过程,只有当按下SP1之后,才启动T0 开始工作,当T0工作完毕,回到最初状态。
(3.叮和咚声音各占用0.5秒,因此定时/计数器T0要完成0.5秒的定时,对于以250us为基准定时2000次才可以。
6.汇编源程序T5HZEQU30HT7HZEQU31HT05SAEQU32HT05SBEQU33HFLAGBIT00HSTOP BIT01HSP1BITP3.7ORG00HLJMPSTARTORG0BHLJMPINT_T0START:MOVT MOD,#02HMOVTH0,#06HMOVTL0,#06HSETBET0SETBEANSP:JBSP1,NSPLC ALLDELY10MSJBSP1,NSPSETBTR0MOVT5HZ,#00HMOVT7HZ,#00HMOVT0 5SA,#00HMOVT05SB,#00HCLRFLAGCLRSTOPJNBSTOP,$LJMPNSPDELY10 MS:MOVR6,#20D1:MOVR7,#248DJNZR7,$DJNZR6,D1RETINT_T0:INCT05SA MOVA,T05SACJNEA,#100,NEXTMOVT05SA,#00HINCT05SBMOVA,T05SBCJ NEA,#20,NEXTMOVT05SB,#00HJBFLAG,STPCPLFLAGLJMPNEXTSTP:SETB STOPCLRTR0LJMPDONENEXT:JBFLAG,S5HZINCT7HZMOVA,T7HZCJNEA,# 03H,DONEMOVT7HZ,#00HCPLP1.0LJMPDONES5HZ:INCT5HZMOVA,T5HZC。
单片机课程设叮咚门铃设计(1)单片机课程设计——叮咚门铃设计一. 设计意义叮咚门铃是一种普遍存在生活中的电器,为了提升现代门铃的使用功能,我们设计一种功能更加多样、便捷的叮咚门铃。
具体内容包括:录制语音留言、手动控制、自动报警等多种功能。
二. 设计思路1. 系统结构的设计门铃的工作是通过人体感应模块、芯片可编程模块以及语音模块组成的。
其中人体感应模块检测有无人经过,控制门铃的自动报警功能;芯片可编程模块控制整个门铃系统的运行和录制播放等功能;语音模块负责门铃铃声和播报功能。
2. 环境检测部分门铃通过一种红外线感应器检测燃气泄漏、火灾等危险,如果监测到这些情况会自动发出警报,并向业主发出警告,保护住户的生命安全。
3. 录音功能部分可由住户录入自定义的留言,发现有访客按门铃时,可以自动播放,方便住户用于不在家等场合。
4. 手动开启部分可由住户手动打开门铃,访客按下门铃时,还可通过手机与门铃相连接,远程对门铃进行控制,行使便捷性功能。
三. 开发环境硬件选型:基于AVR单片机AT89C52,选用人体感应模块、红外传感器模块等器件实现门铃的各项功能。
开发工具:KeilµV ision、proteus 等。
四. 实现过程1. 门铃IC选用AT89C52,具有16KB的闪存,32个I/O口这样大的存储能够给门铃留下很大的储存空间,同时实现单片机与人体感应模块的通信。
2. 人体感应模块可以检查有无人经过,在感应到人时,向芯片发出信号,芯片控制门铃的铃声,实现警报的功能。
3.在实现语音功能中,使用Flash来存储各类语音文件,这种方式不但省去了单独的内存片,还能够通过USB连接,方便地更新和上传语音文件。
4. 根据客户的要求,我们将门铃与手机无线连接,可以进行远程监视,更加方便住户。
五. 功能演示在使用中,检测到有人通过,门铃会自动启动,并发出警报声音;住户用远程手机进行控制,可以实现门铃铃声和录制功能的控制;当门铃检测到危险时,将自动调用警报功能,发出警报。
贵州航天职业技术学院专业课题设计报告题目: 叮咚门铃的单片机控制系部: 计算机科学系专业名称: 计算机应用技术(控制方向)班级:姓名:学号:指导教师:时间:前言随着现在人们生活的不断改善,智能化的家居设计走进人们生活中。
在现代电子产品中,“叮咚”门铃低成本,很方便快捷的门口提示工具。
它的虽然功能简单,但是由于其操作简单得到了广泛的应用,在市场上占有很大的空间。
本课题是根据目前的现代化的家居及以往的门铃设计,提出了一种新的门铃设计。
它是基于STC89C51单片机的叮咚门铃设计。
在该系统中STC89C51单片机是一款性能稳定,价格比较低廉的单片机,结合以往的门铃设计方式,将其与之结合,设计一种电路更加简单,性能更加优良的门铃,使之更能适合于现代化的家居。
在该设计中,STC89C51单片机是整个系统主控芯片,它主要负责输出不同频率的PWM脉宽,从而控制三极管通断次数来使扬声器发出不同频率的声音。
目前我已经完成了该系统的仿真功能,基本达到预期的效果。
经过初步的市场调研,基于单片机的叮咚门铃设计是个很有应用价值及商业价值的设计。
目录一﹑门铃的发展 (1)二﹑课题开发的目的及意义 (3)三﹑设计要求 (3)四﹑硬件设计 (4)(一)系统各组成部分硬件设计 (4)(1)、单片机芯片的选择 (4)(2)、AT89C51的引脚图 (5)(3)、单片机工作的过程 (5)(4)、硬件电路设计 (6)(5)单片机的历史 (10)(6)单片机的基本结构 (11)(7)单片机的应用 (11)(8)Proteus 7 Professional的简介 (11)五、仿真模型的建立 (13)(一)Proteus 7 Professional仿真 (13)(二)模型的建立 (14)(三)、总体硬件设计 (22)六、软件设计 (24)(1). 主程序框图: (24)(2). T0中断服务程序框图: (25)七、结果调试与分析 (25)(一)调试前步骤 (25)(二)调试结果 (29)八、总结 (32)九、参考资料 (34)附录 (35)一﹑门铃的发展“门铃”这玩意在中国古代较少听说,有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环,叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声,有现代“门铃”的作用。
叮咚门铃1 引言本文设计了一种基于单片机的“叮咚”门铃,主要有键盘,音频功率放大器,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。
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SP1,AT89S51单片机产生“叮咚”声从P1.0端口输出到LM386,经过放大之后送入喇叭2 设计方案及原理2.1 设计方案音乐门铃的设计方案,掌握了汇编语言的编程方法,并熟练的运用AT89C51单片机定时器产生固定频率的方波信号,推动喇叭发出声音,不同的声音是由相应的频率的震动产生,产生不同的音频要有不同固定周期的脉冲信号,要产生音频脉冲,只要算出某一音频的周期,然后将此周期除以2,即为半周期的时间。
我们利用单片机的内部定时器T0,使其工作在计数器模式1,初始化适当的计数值TH0及TLO以及即时这个半周期的时间。
2.2 基本原理当按下开关SP1,单片机产生“叮咚”声从P1.0端口输出到经过放大之后送入喇叭。
具体实施如下:1.按以上要求制定设计方案,并绘制出系统工作框图,绘制程序流程图;2.按要求设计单片机的外围电路,给出电路原理图;3.单片机仿真器、电路板、电源等硬件正确可靠地连接;4.利用仿真器、单片机及电路板进行程序设计与调试;针对本课题的设计任务,进行分析得到:本次设计是利用单片机实现对扬声器发声的,控制采用按钮操作,AT89S51单片机进行控制,由音频功率放大器进行放大,最后使扬声器发出“叮咚”声音。
3 硬件设计3.1 单片机选型:AT89C51图1 AT89C51芯片AT89C51是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有4K在系统可编程Flash存储器。
课程设计基于单片机的门铃控制基于单片机的门铃控制摘要随着科技的发展,人们的生活越来便捷。
其中单片机的出现让工业和生活有了质的飞跃。
它功能强大,体积小,价格实惠,因而被广泛应用于智能行业。
这次的课程设计就是从学习应用中掌握单片机的编程,仿真调试等技能。
本篇介绍的就是基于单片机的门铃控制,有单片机控制输出频率是扬声器发出“叮咚”的响声。
通过单片机的定时/计数T0,产生700HZ和500HZ两种不同频率。
本次课程设计选用的是单片机AT89C51。
关键词:单片机,ATC51,扬声器,频率,C语言。
Timer Controlling Doorbell Based on AT89C51ABSTRACTAT89C51isasmallsinglechiplaunchedbyATMELcompany,andwecanuseittoa chieveelectronicdoorbellwhichcanplaymusicandhasexternalscreentodisplaywelc omemessageandisanewbelldesign,sothesmallmicrocontrollerisworthyofwidelyus inginintelligentresidentialorintheintelligentbuildingsystem.Proteusisthepowerful EDAsimulationsoftware,ithasrichsimulationcomponents,especiallyitisthedynami csimulationofperipheralswhichgreatlycomplementsdeficienciesofothersimulation software;andtheintroductionofthevirtualtoolboxprovidesaconvenienttestforthesi mulation.Thispaperanalyzesthenew,uniqueusesof51singlechipinsmallsimulationp rocessoranditsperipheralhardware.KEYWORDS:AT89C51,timer,buzzer,LCD1602liquidcrystaldisplay,Proteussimulationsoftware,WA VE6000orKeil805目录摘要 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 摘要(外文)------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2 绪论 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 4 1总体方案设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41.1设计思路 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 41.2相关软件及说明--------------------------------------------------------------------------------------------------- 42 单片机AT89C51简介 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 62.1单片机及其引脚排列--------------------------------------------------------------------------------------------- 62.2用到的AT89C51各引脚功能简介----------------------------------------------------------------------------- 62.3振荡器特性 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 72.4芯片擦除 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 7 3系统主要硬件电路设计--------------------------------------------------------------------------------------------------- 83.1 单片机主机系统电路-------------------------------------------------------------------------------------------- 83.1.1原理图器件参数 ----------------------------------------------------------------------------------------- 93.2扬声器电路 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114 系统软件设计-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114.1设计思路 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 114.2电路原理图 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 144.3 C语言程序代码------------------------------------------------------------------------------------------------- 145 PROTEUS简介 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 166 keil与Proteus的联调分析 ----------------------------------------------------------------------------------------- 166.1硬件调试 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 166.2软件调试 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 166.3软硬件联调 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 16 结论 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 18 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 谢辞 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 2绪论“叮咚”是一款经典且应用广泛的门铃,它价格低廉,方便可靠,响应快速,占有很大的市场。
单片机叮咚门铃课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解单片机的基本原理和功能,掌握叮咚门铃的制作所需的基础知识。
2. 学生能描述单片机编程中的基本指令和逻辑控制流程,理解其在门铃功能实现中的作用。
3. 学生了解并掌握叮咚门铃电路的组成,能够识别并使用相关电子元件。
技能目标:1. 学生能够运用所学的单片机知识,独立设计并完成一个具有叮咚声音的门铃电路。
2. 学生通过实践操作,提升动手能力,能够正确焊接电路板,进行程序烧写和调试。
3. 学生能够运用问题解决策略,对门铃制作过程中遇到的技术问题进行诊断和修复。
情感态度价值观目标:1. 学生通过参与课程,培养对电子技术和编程的兴趣,增强学习信息技术的热情。
2. 学生在小组合作中培养团队精神和沟通能力,学会尊重他人意见,共同解决问题。
3. 学生通过实践活动,认识到科技在日常生活的作用,增强创新意识和实践能力,形成积极的科学态度。
二、教学内容1. 单片机基础知识:介绍单片机的结构、工作原理,重点讲解AT89C51单片机的内部资源及其编程方法。
- 教材章节:第3章《单片机原理及其应用》2. 基本编程指令:讲解单片机C语言编程基础,包括数据类型、运算符、控制语句等。
- 教材章节:第4章《单片机C语言程序设计》3. 电路设计:分析并设计叮咚门铃电路,包括电源、按键、蜂鸣器、单片机及其外围电路。
- 教材章节:第2章《电子电路基础》4. 程序设计:编写叮咚门铃程序,实现按键控制蜂鸣器发出叮咚声。
- 教材章节:第5章《单片机接口技术及其编程》5. 实践操作:指导学生焊接电路板,烧写程序并进行调试,确保门铃功能正常。
- 教材章节:第6章《单片机实践操作与综合应用》6. 评价与改进:对完成的门铃作品进行评价,讨论优缺点,引导学生进行改进和创新。
- 教材章节:第7章《单片机项目评价与优化》教学内容安排与进度:共4课时1. 第1课时:单片机基础知识学习,明确课程目标。
2. 第2课时:基本编程指令学习,分析电路设计。
基于单片机控制的多功能门铃摘要:门铃是我们生活中必不可少的一种设备,但是传统的门铃功能有限,往往只能发出简单的声音。
随着科技的发展,我们的生活变得更加智能化,对门铃的功能和便利性有了更高的要求。
本文提出了一种基于单片机控制的多功能门铃,可以实现多种门铃声音选择、远程操作、视频监控等功能,提高了门铃的智能化水平。
本文详细介绍了硬件设计和软件设计的具体实施过程,以及实验结果和使用效果。
关键词:单片机控制、门铃、多功能、智能化、视频监控1.引言门铃是现代家庭的基本设备之一,是客人来访时的重要提醒工具。
然而传统的门铃功能有限,只能发出简单的声音提醒,无法满足人们对更多功能和便利性的需求。
随着科技的不断发展,人们对门铃的要求也越来越高,希望门铃能实现更多实用的功能,提高家庭安全和便利性。
2.设计思路为了提高门铃的功能,我们采用了单片机控制的方式,利用单片机的多功能性和灵活性来实现多种门铃声音选择、远程操作、视频监控等功能。
具体的设计思路如下:(1)硬件设计:采用单片机作为控制核心,使用语音芯片和音频放大电路实现多种门铃声音选择;使用无线模块实现远程操作功能;利用摄像头和相关电路实现视频监控功能。
(2)软件设计:通过编程控制单片机,实现门铃的各项功能。
通过编程控制语音芯片,实现多种门铃声音的播放和切换;通过编程控制无线模块,实现远程操作的功能;通过编程控制摄像头和相关电路,实现视频监控的功能。
3.硬件设计(1)单片机:选择一款高性能的单片机作为控制核心,具有较强的计算和控制能力。
(2)语音芯片和音频放大电路:选择适合的语音芯片和音频放大电路,实现多种门铃声音的选择和播放。
(3)无线模块:选择适合的无线模块,实现远程操作功能,例如通过手机控制门铃。
(4)摄像头和相关电路:选择合适的摄像头和相关电路,实现视频监控功能,例如通过手机实时查看门外情况。
4.软件设计(1)主控程序设计:编写主控程序,实现门铃的各项功能。
用单片机控制的多功能门铃多功能门铃是一种应用单片机控制的智能设备,它不仅能够实现传统门铃的基本功能,还配有一系列附加功能,如远程监控、语音提示、报警等。
该设备的设计目的是提供更安全、便捷的门禁体验,为用户创造一个智能化的家居环境。
下面,我将详细介绍多功能门铃的设计与实现。
一、设计思路多功能门铃的设计基于单片机控制,主要包括三个部分:门铃模块、远程监控模块和报警模块。
门铃模块用于接收用户按下门铃按钮的信号,并播放相应音频。
远程监控模块可以通过Wi-Fi连接到用户的手机或电脑上,实时显示门口的画面。
报警模块用于检测异常情况,如入侵、火灾等,并及时发出警报。
在硬件方面,我们将使用一个单片机作为主控制器,配以门铃按钮、摄像头、无线网络模块和报警器等外围元件。
通过编写合适的程序,实现各个模块之间的协调与交互。
二、门铃模块的设计门铃模块的设计相对简单,主要包括按键输入、音频输出和LED指示的功能。
用户按下门铃按钮时,门铃模块会通过IO口检测到按键信号,并触发对应的音频播放。
对于音频播放,我们可以采用DAC芯片将数字音频信号转换为模拟电压信号,并通过功放放大后输出到扬声器。
同时,可以通过IO口控制LED指示灯的状态,为用户提供按键反馈。
三、远程监控模块的设计远程监控模块是多功能门铃的一项重要功能,用户可以通过手机或电脑实时查看门口的画面。
为了实现这一功能,我们需要添加一个摄像头和一个无线网络模块。
摄像头可以采集门口的图像,并通过采集接口将图像数据传输给单片机。
单片机通过编码算法对图像进行处理,然后通过无线网络模块将图像数据传输到用户的移动设备或电脑上。
用户可以通过一个专门开发的APP或者网页来查看门口的画面。
四、报警模块的设计报警模块是多功能门铃的另一个重要功能,它可以检测异常情况,并及时发出警报。
为了实现这一功能,我们可以使用一些传感器,如温度传感器、烟雾传感器、红外传感器等。
当传感器检测到异常情况时,它会向单片机发送相应的信号。
贵州航天职业技术学院专业课题设计报告题目: 叮咚门铃的单片机控制系部: 计算机科学系专业名称: 计算机应用技术(控制方向)班级:姓名:学号:指导教师:时间:前言随着现在人们生活的不断改善,智能化的家居设计走进人们生活中。
在现代电子产品中,“叮咚”门铃低成本,很方便快捷的门口提示工具。
它的虽然功能简单,但是由于其操作简单得到了广泛的应用,在市场上占有很大的空间。
本课题是根据目前的现代化的家居及以往的门铃设计,提出了一种新的门铃设计。
它是基于STC89C51单片机的叮咚门铃设计。
在该系统中STC89C51单片机是一款性能稳定,价格比较低廉的单片机,结合以往的门铃设计方式,将其与之结合,设计一种电路更加简单,性能更加优良的门铃,使之更能适合于现代化的家居。
在该设计中,STC89C51单片机是整个系统主控芯片,它主要负责输出不同频率的PWM脉宽,从而控制三极管通断次数来使扬声器发出不同频率的声音。
目前我已经完成了该系统的仿真功能,基本达到预期的效果。
经过初步的市场调研,基于单片机的叮咚门铃设计是个很有应用价值及商业价值的设计。
目录一﹑门铃的发展 (1)二﹑课题开发的目的及意义 (3)三﹑设计要求 (3)四﹑硬件设计 (4)(一)系统各组成部分硬件设计 (4)(1)、单片机芯片的选择 (4)(2)、AT89C51的引脚图 (5)(3)、单片机工作的过程 (5)(4)、硬件电路设计 (6)(5)单片机的历史 (10)(6)单片机的基本结构 (11)(7)单片机的应用 (11)(8)Proteus 7 Professional的简介 (11)五、仿真模型的建立 (13)(一)Proteus 7 Professional仿真 (13)(二)模型的建立 (14)(三)、总体硬件设计 (22)六、软件设计 (24)(1). 主程序框图: (24)(2). T0中断服务程序框图: (25)七、结果调试与分析 (25)(一)调试前步骤 (25)(二)调试结果 (29)八、总结 (32)九、参考资料 (34)附录 (35)一﹑门铃的发展“门铃”这玩意在中国古代较少听说,有钱的大户人家是在大门上装有装饰性的门环,叫门的人可用门环拍击环下的门钉发出较大的响声,有现代“门铃”的作用。
马车夫将客人送到门前的时候,会顺便拉拉它牵动里面的铃当以示来人。
在近代“门铃”不再是有钱人家的专项,“门铃”已在平民百姓人家广泛普遍应用。
各式各样的“门铃”比比皆是,“门铃”的作用也不仅仅是局限于给客人叫门用。
在笔者有兴趣于“门铃”的早两年里,收集了许多新式“门铃”的电路,自制了好几种不同音响的“门铃”,也做了不少的延伸“门铃”作用的试验,都是很实用的。
近代市民最常见的“门铃”是电子类的占多数:最常见的是前几年流行的“电子门铃”;一般安放两节5号电池在内,门外的触发电钮被人按动后,门内的“门铃”就“嘀嘟”地响几声。
也有的是由IC片播放一段电子音乐的。
后来演变到客人可以在门口与楼上家里的主人讲话,验明真声后主人再给客人开门。
它们的缺点就是要消耗电源,特别是用电池的毛病较多,但用交流电的又怕临时停电。
高级公寓里的“门铃”算是这类中造价最昂贵的,不但可以叫门对话,还可以通过摄像头让家中的主人在屏幕上看到远在门外楼下的来客,用这样的“门铃”顺便监看放在楼下的车辆倒也不错。
“门铃”的触发与应用也有多种的形式:早年去香港的一家小航模店铺,站在玻璃门前看见里面没人,找遍门口也不见有“门铃”的按钮。
傻等了片刻忍不住推了一下门,只听得门内“嘀嘟”的响了两下,主人从后面的内室出来了。
近来在市内也见有类似这样的作法;个别茶吧在门上吊一串风铃,有客人推门时风铃就发出一连串欢快说耳的声言,侍应小姐闻讯马上跑过来照呼问好,偶觉的这样比派人站在门口要好。
后来偶帮两位互为近邻的老教师作了“电子门铃”增加接线按钮的尝试,让她们可以在家按对方的“门铃”,发出“我有病请来帮助!”或是“来打麻将好不好?”的信息。
早年偶去看外婆颇为不便,因她年老耳聋敲破门也没用。
初时带一支强光电筒,在窗外对里面照晃。
后来干脆专门安只大瓦数灯泡,在门口按得它闪闪发光以示来人,倒是蛮管用的。
“门铃”作用的延伸及简化:在家里装只“电子门铃”如果只是叫门,不免有点单调。
如果多安几只触发传感器,可以有煤气报警、自行车被动、火灾呼叫、定时提醒、等不同音响与作用,这样做成本也不会太高。
如果“门铃”只需要作叫门的作用,用电子式的就太过繁琐了。
偶的作法是用一只吊在钢丝上的铃当做“门铃”,钢丝连接门外的弹性按钮即可。
这样的“门铃”制作简便悦耳耐用,乃是简便“门铃”中最上乘的作法也。
二﹑课题开发的目的及意义目的:通过本次课题设计,可以使我进一步认识单片机理论方法和实际意义,对理论知识进行必要实践、培养我们设计和仿真的基本能力,以便最终和生产实践以及其他科学结合。
意义:1、掌握单片机的功能、程序的设计和调试方法。
2、熟悉单片机开发环境,达到能够熟练使用的层次。
3、培养学生的应用开发能力,为以后的毕业设计奠定一定的基础。
4、掌握单片机基础知识和操作。
三﹑设计要求当按下开关SP1,AT89S51单片机产生“叮咚”的声音从P1.0端口输出到2N1711,经过放大之后送入扬声器。
四﹑硬件设计(一)系统各组成部分硬件设计(1)、单片机芯片的选择单片机选用的是Atmel公司推出的AT89C51,它是一种低功效、高性能微控制器, AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案,所以这次课程设计我选择它。
(2)、AT89C51的引脚图引脚图实物图元器件仿真图(3)、单片机工作的过程单片机自动完成赋予它的任务的过程,也就是单片机执行程序的过程,即一条条执行的指令的过程,所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来,这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的,一条指令对应着一种基本操作;单片机所能执行的全部指令,就是该单片机的指令系统,不同种类的单片机,其指令系统亦不同。
为使单片机能自动完成某一特定任务,必须把要解决的问题编成一系列指令(这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令),这一系列指令的集合就成为程序,程序需要预先存放在具有存储功能的部件——存储器中。
存储器由许多存储单元(最小的存储单位)组成,就像大楼房有许多房间组成一样,指令就存放在这些单元里,单元里的指令取出并执行就像大楼房的每个房间的被分配到了唯一一个房间号一样,每一个存储单元也必须被分配到唯一的地址号,该地址号称为存储单元的地址,这样只要知道了存储单元的地址,就可以找到这个存储单元,其中存储的指令就可以被取出,然后再被执行。
程序通常是顺序执行的,所以程序中的指令也是一条条顺序存放的,单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行,必须有一个部件能追踪指令所在的地址,这一部件就是程序计数器PC(包含在CPU中),在开始执行程序时,给PC赋以程序中第一条指令所在的地址,然后取得每一条要执行的命令,PC在中的内容就会自动增加,增加量由本条指令长度决定,可能是1、2或3,以指向下一条指令的起始地址,保证指令顺序执行。
(4)、硬件电路设计A、设计出如下的单片机电路图:如上图,按下SP1开关,F0置1,门铃开始发生。
B、SP1开关:C、单片机接线图:D、AT89C51芯片引脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示:口管脚备选功能P3.0 RXD(串行输入口)P3.1 TXD(串行输出口)P3.2 /INT0(外部中断0)P3.3 /INT1(外部中断1)P3.4 T0(记时器0外部输入)P3.5 T1(记时器1外部输入)P3.6 /WR(外部数据存储器写选通)P3.7 /RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST:复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
然而要注意的是:每当用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。
如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。
此时,ALE只有在执行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。
另外,该引脚被略微拉高。
如果微处理器在外部执行状态ALE禁止,置位无效。
/PSEN:外部程序存储器的选通信号。