振动传感警报装置教案.doc

湖 南 大 学 课设题目： 振动传感警报装置 学生姓名： 邹 雄 专业班级： 信 息 安 全 一 班 学号： 201208060128 学院： 信息科学与工程学院 “振动传感警报装置”设计报告说明 ：设计思路和方法 “警报器”是利用流水灯、振动传感器、无源蜂鸣器组成的一种装置，当振动传感器受到振动时，流水灯和蜂鸣器会同时工作，以此来提醒客户；而客户可通过按钮Key1能够停止其工作或等待歌曲播放完为止，而按下复位键后再次振动其又会工作。 ：“警报器”电路原理图 ：电路工作原理 振动传感器是一种简单的器件，管内有一跟固定的导线，在这根导线的周围有另一根较细的导线以螺旋状环绕它。可以想象为一个弹簧中间有一跟导线。在不震动时，两根导线不会相碰，一旦振动发生，两根导线就会短接。所以我们只需判断导线是否短接了，就可以知道振动是否发生。 P0口的8位输出分别控制8个发光二极管L0~L7的阳极；而P2.3经反相器U4C控制8个发光管阴极E3；电阻R15～R22为限流电阻。当振动传感器短接时，对应的二极管将会发光。 只需改变Beep端口的电平，产生一个周期性的方波即可使蜂鸣器发生声音，不同的频率发出的声音不同。其中，ULN2003是一个功放，用于放大电流。电阻R14和电容C21是用来保护电路的。若人为将Beep端口的电平一直置为高电平，在没有保护电路的情况下，容易烧毁电路，但即使有保护电路也应该注意不要讲Beep端口长时间之余高电平，这对器件也是有一定损害的。 每一个音符的发声频率是不同的，我们需要用计时器来精确计时，用以产生方波，这样才能发出不用的音符声音。C调各音符频率与计数值如下图所示，以下的简谱码是在晶振为12MHz的情况下计算的，换算为16进制的简谱码如程序中quzi[]数组所示。 本程序中，数组music[]即是要播放的音乐，格式为音符，节拍，音符，节拍，如此循环下去。音符为要发出的音调，而节拍则是声音的持续时间。如图，在数组music[]中，音符表示的格式为：十位代表是低八度，中八度还是高八度，1代表高八度，2代表中八度，3代表高八度，个位代表简谱的音符，例如，0x15代表低八度的S0，如图即是低5 S0，0x21代表中八度的DO，如图即是中1 D0。音符中，0x00代表结束符，表示整首歌曲演唱完毕，而0xff代表休止符，表示要休止100ms。遇到这两种情况，都应该重新执行循环中的第一步。其余情况则是正常播放。程序烧入单片机后，需要振动传感器振动才会进行演奏。 ：程序总框图设计流程 ：相关寄存器及IO引脚的配置 1. P0（8位）和P2.3需要设置成推挽输出，以驱动电路正常发光。涉及寄存器及配置值如下： P2M1=0x00; P2M0=0xff; P0M1=0x00; P0M0=0xff; 2.蜂鸣器引脚： sbit beep=P3^4; //蜂鸣器 3.按键1引脚： sbit key1=P3^2; //定义按键1 4.振动传感器引脚： sbit vibrate=P2^4; //振动传感器 （六）：详细设计参见后续工程代码 （七）：测试方法 1. 用STC ISP默认设置，打开工程中的HEX并下载； 2. 敲动一下振动传感器，流水灯随着蜂鸣器的歌曲节奏从右至左依次闪动； 3. 按下Key1键，蜂鸣器及流水灯均都停下工作。 源代码： #include STC15F2K60S2.h #define uint unsigned int #define uchar unsigned char sbit beep=P3^4; //蜂鸣器 sbit Key1=P3^2; //Key1对应触发外部中断0 sbit vibrate=P2^4; //振动传感器 /********************** 引脚别名定义 ***********************/ sbit Led_sel=P2^3; /********************** 变量定义 ***********************/ uchar G_value; uchar timeh,timel,zanting=0; //定义定时器的重装值 uchar code music[] ={ //音乐