畢業(yè)論文---基于單片機的多用戶門鈴

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　前言3</b></p><p>　　1 多用戶門鈴的概述3</p><p>　　2 單片機AT89C51簡介3</p><p>

2、;　　2.1 單片機的發(fā)展史3</p><p>　　2.2 AT89C51的介紹4</p><p>　　3 設計方案的選擇4</p><p><b>　　3.1 方案一4</b></p><p><b>　　3.2 方案二4</b></p><p>　　4 系統(tǒng)硬件

3、設計5</p><p>　　4.1 AT89C51芯片5</p><p>　　4.1.1 AT89C51芯片引腳排列5</p><p>　　4.1.2 AT89C51芯片引腳功能介紹6</p><p>　　4.1.3 AT89C51的主要性能參數(shù)7</p><p>　　4.2 晶振電路7</p>

4、<p>　　4.3 復位電路8</p><p><b>　　4.4負載電路9</b></p><p>　　4.5 元件分類和清單10</p><p>　　5 系統(tǒng)軟件設計10</p><p>　　5.1 多用戶門鈴設計的流程圖10</p><p>　　5.2 門鈴程序的編寫

5、11</p><p>　　6 仿真與調(diào)試11</p><p>　　6.1 KeilC51編譯軟件11</p><p>　　6.2 PROTEUS仿真軟件14</p><p>　　6.2.1 在proteus中仿真15</p><p>　　7 電路板制作與調(diào)試16</p><p>　　

6、7.1 PROTEL DXP介紹16</p><p>　　7.2 在PROTEL DXP中繪制電路圖18</p><p>　　7.3 電路板的焊接與門鈴的測試19</p><p><b>　　8 結(jié)論21</b></p><p><b>　　謝 辭22</b></p>&l

7、t;p><b>　　參考文獻23</b></p><p><b>　　附 錄23</b></p><p>　　基于單片機的多用戶門鈴</p><p>　　摘要：小區(qū)的安全受到越來越多人的重視，多用戶門鈴得到廣泛應用。本文針對小區(qū)公寓樓的門鈴進行設計，來訪者只需要在樓下按下住戶的門鈴，相應住戶家里的門鈴就會響起，

8、住戶聽到門鈴的響起，可以按下室內(nèi)開關(guān)控制樓下大門的開啟。本文采用單片機AT89C51作為中央處理芯片，介紹了多用戶門鈴的設計及其軟硬件調(diào)試結(jié)果。該多用戶門鈴方便了人們的生活，大大提高了小區(qū)的安全性，滿足人們的生活需求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：多用戶門鈴；單片機；AT89C51；軟件調(diào)試</p><p>　　Based on SCM multi-user the doorbell<

9、;/p><p><b>　　LI Ye-yi</b></p><p>　　Abstract: The safety of Community drawing more and more attention, multi-user doorbell being widely applied. Aiming at the village apartment block to

10、 design, the doorbell of visitors only need to press resident doorbell downstairs and corresponding households will ring the doorbell of home. Hearing the bell rang, the residents can press indoor switch control doors do

11、wnstairs open. This paper mainly introduces the design idea of how the user the doorbell production methods and the whole manufact</p><p>　　QQ:107778000</p><p><b>　　前言</b></p>

12、<p>　　隨著人們生活水平的提高，小區(qū)的安全受到越來越多人的重視，得到一種簡便實用的門鈴控制，不但可以保障小區(qū)的安全，而且能夠提高人們的效率。本設計主要介紹了基于單片機的多用戶門鈴（四用戶門鈴）電路的設計，從畫電路圖開始到仿真再到制板做出實物，本設計詳細的介紹了整個設計的思路和制作流程，并且對使用到的軟件（KEIL、PROTEUS、PROTEL）的使用方法和操作流程都有詳細的說明。該多用戶門鈴以單片機AT89C51作為中央

13、處理芯片，詳細介紹了AT89C51的管腳結(jié)構(gòu)和每個管腳的作用及各自的連接方法，使得該系統(tǒng)的功能擴展比較方便。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內(nèi)含2k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM）和128bytes的隨機數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，并且在掉電狀態(tài)保

14、存存儲數(shù)據(jù)的特點，正是因為AT89C51具有以上的特點，所以很適合作為本次設計的中央處理芯片[1]。</p><p>　　1 多用戶門鈴的概述</p><p>　　由最初的手動敲門，到鈴鐺門鈴，在到本設計制作的基于單片機的多用戶門鈴，這是門鈴的一個發(fā)展歷程。從最簡單的門鈴，到基于單片機的多功能門鈴這是門鈴的進步。隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快。為了適應人們對門鈴更高的要

15、求，會不斷有功能更加強大的門鈴被研制出來。本設計制作的基于單片機的多用戶門鈴是以芯片AT89C51為中央處理器芯片。主要完成對不同樓層用戶之間的門鈴應答。來訪者只需要在樓下大門上的門鈴按下相應住戶的門鈴，相應住戶家里的門鈴就會響起。住戶聽到門鈴的響起，知道有來訪者?？梢园聪率覂?nèi)開關(guān)，室內(nèi)開關(guān)可以控制樓下大門的開啟。該多用戶門鈴方便了人們的生活，提高了小區(qū)的安全性。</p><p>　　2 單片機AT89C51簡介

16、</p><p>　　2.1 單片機的發(fā)展史</p><p>　?、俚?階段(1971年—1978年),以MCS-48系列為代表,稱4位單片機。在片內(nèi)：CPU有4位或8位；ROM有1KB或2KB；RAM有64B或128B；只有并行接口,無串行接口；只有1個8位的定時/計時器；中斷源只有2個。在片外：尋址范圍只有4KB；芯片引腳有40個。</p><p>　　②第2階

17、段(1978年—1983年),以MCS-51系列為代表,稱8位單片機。在片內(nèi)：CPU有8位；ROM有4KB或8KB；RAM有128B或256B；有串/并行接口；有2個或3個16位的定時/計時器；中斷源有5至7個。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有40個。</p><p>　?、鄣?階段(1983年以后),以MCS-96系列為代表,稱16位單片機。在片內(nèi)：CPU有16位；ROM有8KB；RAM有232B；有串/

18、并行接口；有4個16位的定時/計時器；中斷源有8個；增加了D/A和A/D轉(zhuǎn)換電路。在片外：尋址范圍有64KB；芯片引腳有48個或68個[2]。</p><p>　　以上MCS-51系列以其優(yōu)良的性價比,在我國得到了廣泛的應用。</p><p>　　2.2 AT89C51的介紹</p><p>　　AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS 8位單

19、片機,片內(nèi)含2k bytes的可反復擦寫的只讀程序存儲器（PEROM)和128 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標準MCS-5l指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元,功能強大。AT89C51單片機可提供許多高性價比的應用場合。</p><p>　　AT89C51具有2k字節(jié)Flash閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM,15個I/O

20、端口線,兩個16位定時/計數(shù)器，—個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu),一個全雙工串行通信口,內(nèi)置—個精密比較器,片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時,AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止CPU的工作,但允許定時/計數(shù)器，RAM,串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位[3]。</p><p><b>　

21、　3 設計方案的選擇</b></p><p><b>　　3.1 方案一</b></p><p>　　根據(jù)設計要實現(xiàn)的功能，用一個簡單的單片機驅(qū)動一個負載，根據(jù)選擇負載的不同，可以實現(xiàn)不同的門鈴響起不同的音樂，從而達到多用戶控制的功能，具體控制方案如圖3-1。由于芯片和負載的選擇過于繁多，考慮到電路的簡單性，經(jīng)濟性與實用性，該方案還需進一步改進。</

22、p><p><b>　　圖3-1 方案一</b></p><p><b>　　3.2 方案二</b></p><p>　　考慮小區(qū)門鈴要求的簡單、經(jīng)濟、耐用等特點，選擇AT89C51的P2口作為驅(qū)動端口，從而減少的芯片的數(shù)目，簡化電路。該方案可以驅(qū)動八個負載，本文選擇四個，其余端口可作為擴展時使用。具體控制方案如圖3-2。&l

23、t;/p><p><b>　　圖3-2 方案二</b></p><p>　　本設計選用第二種方案，即可實現(xiàn)多用戶門鈴的控制，技術(shù)含量、成本、設計周期也低，并且根據(jù)程序的不同可以得到不同的鈴聲，適合本階段自身的設計水平。</p><p><b>　　4 系統(tǒng)硬件設計</b></p><p>　　門鈴設計硬

24、件電路包括單片機、晶振電路、復位電路和負載電路等?，F(xiàn)將各硬件及電路介紹如下。</p><p>　　4.1 AT89C51芯片</p><p>　　4.1.1 AT89C51芯片引腳排列</p><p>　　AT89C51是標準的40引腳雙列直插式集成電路芯片，引腳分布可參照單片機引腳。P0.0～P0.7 P0口8位雙向線（在引腳的32～39號端子）；P1.0～P1.

25、7  P1口8位雙向線（在引腳的1～8號端子）；P2.0～P2.7  P2口8位雙向線（在引腳的21～28號端子）；P3.0～P3.7  P3口8位雙向線（在引腳的10～17號端子）。40號管腳VCC：電源+5V輸入。20號管腳GND：接地[3]。芯片AT89C51封裝引腳排列如圖4-1。</p><p>　　圖4-1 AT89C51封裝引腳排列圖&l

26、t;/p><p>　　4.1.2 AT89C51芯片引腳功能介紹</p><p><b>　　Vcc：電源電壓；</b></p><p><b>　　GND：地；</b></p><p>　　P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當</p><p&g

27、t;　　P0口的管腳第一次寫1時,被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編時,P0 口作為原碼輸入口,當FIASH進行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高。 　　</p><p>　　P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平

28、時,將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時,P1口作為第八位地址接收。 　　</p><p>　　P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當P2口被寫1時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時,P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時,P2

29、口輸出地址的高八位。在給出地址1時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 　　</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個TTL門電流。當P3口寫入1后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流（ILL）這是由

30、于上拉的緣故。引腳具體說明如表4-1所示。 　　　</p><p>　　RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時,要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 　　</p><p>　　ALE/PROG：當訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號,此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可

31、用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意:每當用作外部數(shù)據(jù)存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時,ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。 　　</p><p>　　PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間,每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)

32、據(jù)存儲器時,這兩次有效的PSEN信號將不出現(xiàn)。 　　</p><p>　　EA/VPP：當EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH）,不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時,EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當EA端保持高電平時,此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間,此引腳可用于施加12V編程電源（VPP）。 　　</p><p>　　XTAL1：片內(nèi)晶振電路反

33、向放大器輸出端接CPU內(nèi)部時鐘電路。 　　</p><p>　　XTAL2：片內(nèi)晶振電路反向放大器輸出端[4]。</p><p>　　表4-1 AT89C51引腳說明</p><p>　　4.1.3 AT89C51的主要性能參數(shù)</p><p>　?。?）與MCS-51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 </p><p>　　（2

34、）2k字節(jié)可重擦寫閃速存儲器 </p><p>　　（3）1000次擦寫周期 </p><p>　?。?）2.7V-6V的工作電壓范圍 </p><p>　?。?）全靜態(tài)操作:0Hz-24MHz </p><p>　　（6）兩級加密程序存儲器</p><p><b>　　4.2 晶振電路</b&g

35、t;</p><p>　　晶體振蕩器，簡稱晶振。在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡，電工學上這個網(wǎng)絡有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的距離相當?shù)慕咏?，在這個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。這個并聯(lián)諧振電路加到一個負反饋電路中就可以構(gòu)成正弦波振蕩

36、電路，由于晶振等效為電感的頻率范圍很窄，所以即使其他元件的參數(shù)變化很大，這個振蕩器的頻率也不會有很大的變化。晶振有一個重要的參數(shù)，那就是負載電容值，選擇與負載電容值相等的并聯(lián)電容，就可以得到晶振標稱的諧振頻率[5]。 </p><p>　　AT89S51引腳XTAL1和XTAL2與晶體振蕩器及電容C2、C1按圖4-2所示方式連接。晶振、電容C1／C2及片內(nèi)與非門（作為反饋、放大元件）構(gòu)成了電容三點式振蕩

37、器，振蕩信號頻率與晶振頻率及電容C1、C2的容量有關(guān)，但主要由晶振頻率決定，范圍在0～33MHz之間，電容C1、C2取值范圍在5～30pF之間。根據(jù)實際情況，對外接電容 C1，C2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低，振蕩器工作的穩(wěn)定性，起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性。如果使用石英晶體，推薦電容使用30PF±10PF，而如使用陶瓷振蕩器建議選擇40PF±10PF。本設計中采用12MHZ的晶振作

38、為系統(tǒng)的外部晶振，電容取值為30pF。</p><p>　　晶振電路原理圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 晶振電路原理圖</p><p><b>　　4.3 復位電路</b></p><p>　　當輸入的信號連續(xù)2個機器周期以上高電平時即為有效，用以完成單片機的復位初始化操作，當復位后程序計數(shù)器PC=00

39、00H，即復位后將從程序存儲器的0000H單元讀取第一條指令碼。</p><p>　　為了確保微機系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復位電路是必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.75～5.25V。由于微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當VCC超過4.75V低于5.25V以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時，復位信號才被撤除，微機

40、電路開始正常工作[6]。</p><p>　　電阻給電容充電，電容的電壓緩慢上升直到vcc，沒到vcc時芯片復位腳近似低電平，于是芯片復位，接近vcc時芯片復位腳近高電平，于是芯片停止復位，復位完成。</p><p>　　選擇+5V的電源和10uF的極性電容外加一個10K的電阻就組成了復位電路，復位電路原理圖如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 復位電路原

41、理圖</p><p><b>　　4.4負載電路</b></p><p>　　負載電路主要是由一個PNP型三極管和一個220歐電阻外加一個蜂鳴器組成的。當芯片有電平的變化就會使蜂鳴器導通，使其工作發(fā)出蜂鳴聲，從而實現(xiàn)門鈴的作用。</p><p>　　考慮功耗低，經(jīng)濟性能高，本文所選的蜂鳴器為無源蜂鳴器，其額定電壓為1.5V，工作電壓范圍為1.0

42、-1.7V，最大電流0.2A，電阻6-10歐。經(jīng)實測元件知其電阻為10歐姆。</p><p>　　根據(jù)圖4-4所構(gòu)成的電路圖計算如下：</p><p>　　假設蜂鳴器在額定電壓下工作，則</p><p><b>　　集電極電流 </b></p><p>　　根據(jù)集電極電流滿足所選三極管的要求，最終選擇PNP型S85

43、50三極管。其耗散功率0.625W，S8550放大倍數(shù)40-140,集電極電流0.5A,集電極--基極電壓40V ,集電極--發(fā)射極擊穿電壓25V,集電極-發(fā)射極飽和電壓 0.6V。</p><p>　　本設計購買的三極管放大倍數(shù)為100。根據(jù)放大倍數(shù)</p><p><b>　　基極電流 </b></p><p><b>　　基

44、極電阻 </b></p><p>　　為了保證電路工作的可靠性，將電阻選大一些，且根據(jù)常用的電阻型號選擇220歐姆的電阻。</p><p>　　室內(nèi)門鈴電路原理圖如圖4-4所示。</p><p>　　圖 4-4 室內(nèi)門鈴電路原理圖</p><p>　　4.5 元件分類和清單</p><p>　　基于單片

45、機的多用戶門鈴的設計，所需要的元件的所屬分類和清單列表如表4-2所示。</p><p>　　表4-2 所需元件分類</p><p><b>　　5 系統(tǒng)軟件設計</b></p><p>　　5.1 多用戶門鈴設計的流程圖</p><p>　　根據(jù)設計所要實現(xiàn)的功能，考慮到編程簡潔，容易達到要求，多用戶門鈴的程序流程圖如圖

46、5-1所示。</p><p>　　圖5-1 程序流程圖</p><p>　　5.2 門鈴程序的編寫</p><p>　　程序主要完成的是在運行的時候給端口P1和P3置高電平，并且判斷各個開關(guān)是否被按下，如若被按下就執(zhí)行相應的程序，給相應的管腳提供相應的電平，并且調(diào)用延時程序并以達到門鈴響起或者LED燈點亮的效果。這就是這個程序需要完成的功能，根據(jù)電路圖需要達到的效果

47、，編寫的C語言程序可以滿足以上的所有要求[7]。本設計的基于單片機的多用戶門鈴程序如附錄所示。</p><p><b>　　6 仿真與調(diào)試</b></p><p>　　6.1 KeilC51編譯軟件</p><p>　　Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)

48、構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。Keil C51生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解[8]。</p><p>　　首先，打開keil編譯軟件，然后在菜單欄上找到Project并選擇New Project，在給工程命名并且保存工程，保存

49、完成之后會彈出單片機芯片的選擇框，找到芯片AT89C51并且這樣就完成了在keil中新建工程的操作。如圖6-1所示。</p><p>　　圖6-1 在keil中新建工程</p><p>　　工程新建完成之后，在新建一個文本文件，并把程序錄入到該文本文件當中。多用戶門鈴程序錄入如圖6-2所示。程序錄入完成之后在菜單欄上找到File然后選擇save保存，在彈出保存框里給文件命名，并且需要將該文

50、件的后綴名修改成.c格式，如圖6-3所示。</p><p>　　圖6-2 錄入門鈴程序</p><p><b>　　圖6-3 保存程序</b></p><p>　　把文件添加到工程中，首先在Source Group1點擊右鍵找到Add Files to Group就把文件添加到工程中了，如圖6-4所示。</p><p>

51、　　圖6-4把文件添加到工程</p><p>　　在"Option for Target"對話框中，選中“Output”選項卡中的“Create HEX File”選項和“Debug”選項卡中的“Use：Proteus VSM Simula”選項。點擊Build target編譯C語言程序，檢查程序是否有錯，沒錯可以直接調(diào)用生成的.HEX文件。有錯就改正程序中的錯誤，直到?jīng)]有錯誤提示才能調(diào)用生

52、成的HEX文件。本次設計的門鈴程序通過編譯，沒有錯誤和提醒。如圖6-5所示。</p><p><b>　　圖6-5 編譯程序</b></p><p>　　圖6-5編譯程序時出現(xiàn)的提示翻譯為：</p><p>　　（1）assembling STARTUP.A51：裝配 STARTUP.A51。</p><p>　?。?）

53、compiling ml.c：編譯ml.c程序文件。</p><p>　?。?）Linking：連接中。</p><p>　?。?）Program Size: data=12.0 xdata=0 code=288：程序大小：內(nèi)部數(shù)據(jù)=12.0字節(jié)，外部數(shù)據(jù)=0字節(jié)，代碼=288字節(jié)。</p><p>　　（5）creating hex file from "

54、;ml"：創(chuàng)建名為“ml”的HEX文件。</p><p>　?。?）"ml" - 0 Error(s), 0 Warning(s) ：“ml”文件有0個錯誤，0個警告。</p><p>　　6.2 PROTEUS仿真軟件</p><p>　　Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具(仿真軟件

55、)。它不僅具有其它仿真軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的科技工作者和單片機愛好者的青睞。在編譯方面，它支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器[9]。</p><p>　　Proteus 軟件除了可以編輯設計電路原理圖，還可以進行電路仿真。首先在畫好的電路原理圖中選中需要編寫程序的芯片，并單擊鼠

56、標左鍵，打開Edition Component對話框，設置單片機晶振頻率為12MHZ，在此窗口中的program file欄中，選擇之前用keil軟件生成的KEIL生成的HEX文件。在Proteus的菜單欄中選擇file并Save Desig選項，保存設計。在Proteus的菜單欄中，打開 Debug下拉菜單，在菜單中選中Use start/restart debugging選項，這樣proteus中繪制的電路原理圖就可以鏈接上，kei

57、l中生成的HEX文件進行仿真了。</p><p>　　打開proteus軟件，在File的下拉菜單中找到New Design新建Proteus并選擇A4版面，然后保存，這樣就完成proteus的新建了。如圖6-6所示。</p><p>　　圖6-6 新建proteus A4版面</p><p>　　把元件排布好后，使用導線將各個元件連接起來，最后繪制完成電路原理圖，

58、本設計的門鈴電路原理圖如圖6-7所示。</p><p>　　圖6-7在proteus中繪制電路原理圖</p><p>　　6.2.1 在proteus中仿真</p><p>　　在proteus里仿真時，首先把畫好的電路原理圖，鏈接上keil中生成的HEX文件進行仿真。在Proteus的菜單欄中，打開 Debug下拉菜單，在菜單中選中Use start/restar

59、t debugging選項。準備就緒可以直接仿真。按下相應的開關(guān)，觀察電路的相應狀態(tài)。當按下開關(guān)S1時，LS1就會相應的響起。按下開關(guān)S2時門鈴LS2就會相應的響起，以此類推。當按下開關(guān)LS5至LS8的任意一個時LED燈就會點亮,并且延時0.5s。LED燈點亮就表示大門的開啟。在整個仿真中，已經(jīng)實現(xiàn)了各個功能和達到了預期的效果。仿真結(jié)果如圖6-8所示。</p><p>　　圖6-8軟件仿真結(jié)果</p>

60、<p>　　7 電路板制作與調(diào)試</p><p>　　7.1 PROTEL DXP介紹</p><p>　　Altium公司在原來Protel 99SE的基礎上，率先推出了EDA設計軟件Protel DXP。Protel DXP在前版本的基礎上增加了許多新的功能。新的可定制設計環(huán)境功能包括雙顯示器支持，可固定、浮動以及彈出面板的用戶界面等[5]。Protel DXP是第一個將

61、所有設計工具集于一身的板級設計系統(tǒng)，電子設計者從最初的項目模塊規(guī)劃到最終形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以按照自己的設計方式實現(xiàn)。Protel DXP運行在優(yōu)化的設計瀏覽器平臺上，并且具備當今所有先進的設計特點，能夠處理各種復雜的PCB設計過程。通過設計輸入仿真、PCB繪制編輯、拓撲自動布線，Protel DXP提供了全面的設計解決方案[10]。</p><p>　　打開protel 軟件，首先應新建工程項目。在File 的下拉

62、菜單中選擇new,在new 的下拉菜單中選擇PCB project,這樣就把工程項目新建成功了。然后在從new的下拉菜單中選中schematic,新建畫圖板面成功，在將畫圖版面添加到工程項目中。如圖7-1所示。</p><p>　　圖7-1 在protel中新建工程</p><p>　　打開Libraries直接輸入元件名稱進行搜索，如若搜索不到，可以點擊進入seach進入元件庫進行搜索。

63、元件庫路徑設置C:\ProgramFiles\Altium\Library,在name里輸入需要搜索的元件名稱，然后點擊seach進行搜索，搜索到元件后，雙擊元件，即可加載到常用元件里[11]。如圖7-2所示。</p><p><b>　　圖7-2 搜索原件</b></p><p>　　7.2 在PROTEL DXP中繪制電路圖</p><p>

64、;　　排列好各種元件后，使用導線將各個元件連接起來。最后把各個元件的序號大小標注好，這樣就繪制完成電路原理圖了。在protel中繪制電路原理圖如圖7-3所示。</p><p>　　圖7-3 protel中的電路原理圖</p><p>　　畫好原理圖后，需要生成PCB圖。在design的下拉菜單中選中update PCB，在打開剛才選中PCB就會生成如圖7-4所示的未布線的PCB圖。<

65、/p><p>　　圖7-4未布線的PCB圖</p><p>　　如果原理圖比較簡單元件比較少可以嘗試制作單層板，由于本電路的元件比較多，有很多導線存在不可避免的相交，所以本電路只能制作雙層板。在圖7-2的基礎上可以選擇自動布線，首先找到菜單欄上的Auto Route點擊進去，選擇All然后就會彈出Situs Routing Strategies的選項框然后選擇Route All系統(tǒng)就會自動布線

66、[12]。自動布線完成后，截取PCB并繪制邊框。如圖7-5所示。</p><p>　　圖7-5 布線完成后的PCB圖</p><p>　　7.3 電路板的焊接與門鈴的測試</p><p>　　把元件按照PCB圖7-4所示的位置擺放到電路板上，注意元件的正負極。然后把元件一個一個的用電烙鐵焊接到電路板上。焊接時要注意，焊接前先給焊盤預熱，這樣可以達到熱均勻的效果，不至

67、于會出現(xiàn)焊錫不粘焊盤的情況，預熱后在把錫絲放到電烙鐵上，待錫絲融化后輕輕粘到焊盤上。先給焊盤預熱這樣焊接出來的焊接口也會比較美觀[13]。在焊接的時候注意把握焊錫不要太多，只要能夠穩(wěn)固就可以了，若是太多了怕會和周圍不該連接的管腳接觸到了。這樣就會嚴重影響到整個電路[14]。焊接好后的實物圖如圖7-6所示。</p><p>　　圖7-6 焊接好的實物圖</p><p>　　整個電路焊接好了之

68、后，首先給門鈴通上+5V的直流電源，一切準備就緒可以進行測試。接通電源之后電源指示燈就會亮起。當按下按鍵S1時對應的門鈴1就會響起，按下按鍵2時對應的門鈴2就會響起，按下按鍵3時對應的門鈴3就會響起，按下按鍵4時對應的門鈴4就會響起。各個門鈴的延時時間都是0.3秒。按下按鍵5、6、7、8時紅色LED燈就會亮起，并延時0.5秒后熄滅。</p><p>　　由于按鍵S1～S4控制的是蜂鳴器的開啟，在此無法用照相機拍出

69、其測試效果，故只能展示出按鍵S5～S8控制的LED等的亮起。如下圖7-7所示。</p><p>　　圖7-7 焊接好的萬能板</p><p>　　本次焊接出來的實物圖滿足了預期的效果和功能，接通電源之后電源指示燈就會亮起。當按下按鍵S1時對應的門鈴1就會響起，按下按鍵2時對應的門鈴2就會響起，按下按鍵3時對應的門鈴3就會響起，按下按鍵4時對應的門鈴4就會響起。各個門鈴的延時時間都是3秒。當

70、相應用戶控制打開樓門即按下按鍵5、6、7、8時，紅色LED燈就會亮起，并延時5秒后熄滅，代表樓下門已打開。 </p><p><b>　　8 結(jié)論</b></p><p>　　本文以單片機AT89C51為核心加上晶振電路、復位電路以及負載電路構(gòu)成的多用戶門鈴的設計，考慮降低功耗，設計電路，硬件電路原理圖及PCB圖設計，電路板制作，硬件調(diào)試等手段，實現(xiàn)了來訪者只需要在樓

71、下的門鈴處按下住戶的門鈴，相應住戶家里的門鈴就會響起，住戶聽到門鈴的響起，可以按下室內(nèi)開關(guān)控制樓下大門的開啟的功能。該多用戶門鈴方便了人們的生活，大大提高了小區(qū)的安全性，滿足人們的生活需求。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　本設計是在xx老師的指導下完成的。感謝老師在論文的選題、設計方案的確定、設計的進行以及最后的設計說明書的撰寫整個

72、過程中給予我細心的指引和教導，使我能順利完成畢業(yè)設計。老師淵博的知識、敏銳的學術(shù)思維、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、求實的科學態(tài)度和工作作風以及創(chuàng)新的工作精神，令我終身受益，是我畢生學習的典范，值此論文完成之際，謹向xx老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！</p><p>　　感謝培養(yǎng)教育我的xx大學，其濃厚的學習氛圍，舒適的學習環(huán)境，我將終生難忘。在四年的大學生涯里，還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助，在此，謹向老師們致以忠心的感謝

73、和崇高的敬意！</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 何立民.MCS-51系列單片機應用系統(tǒng)設計[M].北京：北京航空航天大學出版社,1990.</p><p>　　[2] 楊文龍.單片機原理與應用[M].西安：西安電子科技大學出版社,1999.</p><p>　　[3] 潘永雄.

74、新編單片機原理與應用[M].西安電子科技大學出版社,2007.</p><p>　　[4] 馮育長.單片機系統(tǒng)設計與實例分析[M].西安電子科技大學出版社.</p><p>　　[5] 于洪珍.通信電子電路.[M]清華大學出版社，2006.</p><p>　　[6] 彭為.單片機典型系統(tǒng)設計實例精講[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.</p>&

75、lt;p>　　[7] 馬忠梅.單片機的C語言應用程序設計[M]. 北京航天航空大學出版社.</p><p>　　[8] 劉明. Keil Vision單片機技術(shù)與實踐[M].清華大學出版社,2010.</p><p>　　[9] 江世明.基于Proteus的單片機應用技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2009.</p><p>　　[10] Myke Predko著

76、張曉林等譯.電路原理與設計實例解析(Digital Electronics </p><p>　　[11] 廖科,張松,方小馬等.Protel DXP電路圖及電路板設計使用教程[M].北京：清華大學</p><p><b>　　出版社,2004.</b></p><p>　　[12] 臧春華.電子線路設計與應用[M].北京：高等教育出版社,20

77、06.</p><p>　　[13] 楊幫文.使用電子小制作精選[M].人民郵電出版社，2006.</p><p>　　[14] 張瑾.電路設計與制板Protel99SE入門與提高[M].人民郵電出版社,2006.</p><p>　　Guidebook With Projects).電子工業(yè)出版社，2004.</p><p><b&g

78、t;　　附 錄</b></p><p>　　#include<reg52.h> //頭文件</p><p>　　#define uchar unsigned char //宏定義</p><p>　　#define uint unsigned int //位定義</p><

79、p>　　sbit beep1=P1^0; //定義門鈴</p><p>　　sbit beep2=P1^1;</p><p>　　sbit beep3=P1^2;</p><p>　　sbit beep4=P1^3;</p><p>　　sbit K1=P1^7; //定義門

80、鈴開關(guān)</p><p>　　sbit K2=P1^6;</p><p>　　sbit K3=P1^5;</p><p>　　sbit K4=P1^4;</p><p>　　sbit D1=P3^4; //定義LED燈開關(guān)</p><p>　　sbit D2=P3^5;</p><p>

81、　　sbit D3=P3^6;</p><p>　　sbit D4=P3^7;</p><p>　　sbit Led=P3^0;</p><p>　　void delay(uint z); //函數(shù)聲明</p><p>　　void sound1();</p><p>　　void sound2();<

82、;/p><p>　　void sound3();</p><p>　　void sound4();</p><p>　　void Open(); //變量聲明</p><p>　　uchar a,b,c; //主函數(shù)</p><p>　　void main()</p>

83、<p><b>　　{</b></p><p>　　P1=0xff; //初始化</p><p><b>　　P3=0xff;</b></p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b&

84、gt;</p><p>　　if(K1==0) //按鍵1是否按下</p><p><b>　　sound1();</b></p><p>　　if(K2==0) //按鍵2是否按下</p><p><b>　　sound2();</b></p><p>　

85、　if(K3==0) //按鍵3是否按下</p><p><b>　　sound3();</b></p><p>　　if(K4==0) //按鍵4是否按下</p><p><b>　　sound4();</b></p><p><b>　　if(D1==0)</

86、b></p><p><b>　　Open();</b></p><p><b>　　if(D2==0)</b></p><p><b>　　Open();</b></p><p><b>　　if(D3==0)</b></p><

87、;p><b>　　Open();</b></p><p><b>　　if(D4==0)</b></p><p><b>　　Open();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} <

88、/b></p><p>　　void delay(uint z) //延時子函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x;</b></p><p><b>　　uchar y;</b></p><p

89、>　　for(x=z;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void sound1() //蜂鳴器發(fā)聲子函數(shù)</p><p><b>　　{</b>

90、</p><p>　　for(a=200;a>0;a--) //a循環(huán)用變量,影響聲音</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep1=0;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--); </p><

91、;p><b>　　beep1=1;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(b=200;b>0;b--)</p><p><b>　　{</b></p>

92、<p><b>　　beep1=0;</b></p><p>　　delay(3); //延時</p><p><b>　　beep1=1;</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p><b>　　}&l

93、t;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void sound2()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(a=200;a>0;a--)</p><p><b>　　{</b><

94、;/p><p><b>　　beep2=0;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--);</p><p><b>　　beep2=1;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--);</p><p><b>　　}

95、</b></p><p>　　for(b=200;b>0;b--)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep2=0;</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p>&

96、lt;b>　　beep2=1;</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void sound3()</p><p&g

97、t;<b>　　{</b></p><p>　　for(a=200;a>0;a--)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep3=0;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--);</p>&l

98、t;p><b>　　beep3=1;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(b=200;b>0;b--)</p><p><b>　　{</b></p>

99、;<p><b>　　beep3=0;</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p><b>　　beep3=1;</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p><b&

100、gt;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void sound4()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(a=200;a>0;a--)</p><p><b>　　{</

101、b></p><p><b>　　beep4=0;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--);</p><p><b>　　beep4=1;</b></p><p>　　for(c=500;c>0;c--);</p><p><

102、b>　　}</b></p><p>　　for(b=200;b>0;b--)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　beep4=0;</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p>&l

103、t;p><b>　　beep4=1;</b></p><p><b>　　delay(3);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void Open()</p>&

104、lt;p><b>　　{</b></p><p><b>　　Led=0;</b></p><p>　　delay(5000); //延時5秒</p><p><b>　　Led=1;</b></p><p><b>　　}</b>&l