微型计算机课程设计声光报警器的设计与制作

微型计算机课程设计声光报警器的设计与制作内容摘要：

for(j=0。 j=10。 j++) { outportb(0x303,0x0d)。 delay(k*10)。 //令 PC6=1,发低频音 outportb(0x303,0x0c)。 //令 PC6=0,消音 delay(k*10)。 } }while(!kbhit())。 //按任意键退出 若改变 DELAY1 的延时时间，即可改变喇叭发声的频率。 设计步骤 进行声 — 光效果（报警器）系统电路硬件设计，画出电路原理图、 PCB 图或 7 元器件布线图 安装或焊接元器件 进行声 — 光效果控 制程序设计 调试、编译连接运行 3 详细设计 绘制电路图 电路原理图 利用 Protel 绘出的电路原理图如图 所示 图 电路原理图 电路 PCB图 原理图生成 PCB 图如图 所示 8 图 电路 PCB 图 搭建电路板 元器件清单 发光二极管 （ LED）、 双列直插封装八路开关（ SWDIP8）、 按键开关（ SWPB ）、 扬声器 （ SPEAKER）、 完整的八单元内封装集成电阻器之一 （ RESPACK3） 、 有极性电容器 （ ELECTR01） 、 色环电阻 、 非门 74LS04 硬件连线 一、根据电路图准备所需的元器件及若干导线。 二、观察面包板，弄清其内部结构、线路应注意， 在连线时＋和－对应的竖条为相互连通的，而在 abcde 对应的这一横排为相互连通的。 三、搭建电路，我们具体的步骤如下： （ 1） 将 8 个二极管放在适当位置。 （ 2） 通过 74LS04 将 8 个二极管和 8255 的 PA连接起来。 （ 3） 将 8 个电阻和开关 SWDIP8 放在实验平台适当位置。 （ 4） 通过 8 个电阻将开关 SWDIP8 和 8255 的 PB连接起来。 （ 5） 将排阻放在适当位置。 （ 6） 将两个排阻分别与二极管和 8 个电阻连接起来。 （ 7） 将 LM386 放在适当位置。 9 （ 8） 将 LM386 通过电容，电阻，开关与 8255 的 PC 连接起来。 （ 9） 通过电容将喇叭与 LM386A 连接起来。 注意： 74LS04 在引 脚连接时应注意引脚顺序为逆时针方向，依次为１、２„„ 14，其中 7 应接地， 14 接电源正极。 二极管两个引脚中长的引脚为阳极，短的为阴极。 LM386A的 8 个引脚的顺序也为逆时针方向。 四、在微机平台上测试电路是否搭建正确，用万用表和示波器 进行测试。 流程图 整个设计的流程图如图 所示 ,实现了设计 要求的五种形式。 10 开 始8 2 5 5 初 始 化L E D 熄 灭S P K 关 闭主 界 面按 ” 1 ? 按 ” 2 ? 按 ” 3 ? 按 ” 4 ? 按 ” 5 ?子 界 面S W 按 下 ?L E D 亮任 意 键 按 下 ?L E D 熄 灭主 界 面“ 0 ” 键 按 下 ?子 界 面S W 按 下 ?S P K 响任 意 键 按 下 ?S P K 关 闭子 界 面S W 按 下 ?L E D 亮 S P K 响任 意 键 按 下 ?L E D 熄 灭子 界 面按 数 字 键 ?S P K 响按 E S C ?S P K 关 闭子 界 面按 数 字 键 ?L E D 亮按 ” q ” 键 ?L E D 熄 灭S P K 关 闭退 出 Y Y YNNNNNNNNNNNNNNNNYYYYYYYYY YYYYY图 程序设计 见附录，其中 inportb、 outportb 为提供端口读写函数，其头文件为 outportb 即是数据写到端口， inportb 即是将数据从端口读出。 11 4 调试与操作说明 调试要求 一、硬件要求 ： MFID 多功能微机实验平台（含 PCI 总线驱动板）； PC 兼容机；面包板或外设功能模块板。 二、软件要求 ： Windows 2020； MF2KI 集成开发环境，程序采用 C 开发。 调试与操作 一、由于 SWDIP8 开关引脚有问题，故在程序调试过程中将用一根导线代替开关，如当电阻为 1 时，原本为开关 1 合上去时表示接电阻 1 接通，此时用一根导线将电阻 1 两脚连接起来接通，依次类推 2， 3。 8。 二、运行前先接好所有硬件设施：启动电脑，将搭建的电路板与实验平台通过数据线连接起来。 打开实验平台电源开关。 三、编译，运行。 运行时将操作界面将会有提示：按数字间 1， 2， 3， 4， 5 分别进入 5 种功能状态进行选择 ，按 Q 或 q 键退出。 具体操作如下： 1． 编译运行进入主界面： 2． 选择选项“ 1”：此时，选择 8 码开关，用来选择灯亮的方式 , 按 SW 开关，控制开始。 如需停止，按 0 键返回。 3． 选择选项“ 2”：此时，选择一种 8 码开关，用来选择声音的方式。 然后按 SW 开关，控制开始。 如需停止，按 0 键返回。 4． 选择选项“ 3”：此时，直接按 SW 键产生声音的同时，伴有灯闪亮，按 0 键退出。 5． 选择选项“ 4”：此时，可以通过按 1 到 8 键，选择一盏灯亮。 例如：按 2 键： 此时，电路板上就会有一盏灯亮，按 ESC 键返回主界面。 6． 选择选项“ 5”：此时，可以通过按 1 到 8 键，选择一种频率的声音。 例如：按 4 键： 此时，就会发出一种频率的声音，按 Q 或 q 键返回。 四、在程序编译运行后要同时按电路板上单刀双掷开关键才进入工作状态，如果不按下开关，即使程序运行也不会看到实验效果。 12 5 总结体会 我所在的组做的是声光报警实验。 刚拿到课题的时候，感觉什么都不知道，对硬件的基础知识都一概不知，所以感觉难度好大。 于是决定先静下心来，先学习再来做实验。 我们组明确分工，我主要负责画图和编程工作，工作量相当大。 不过经过努力，学到知识的感觉很不错哦。 第一步 —— 看书，首先我把刚学过的微机接口书找出来，由于我们这个实验中要用到8255 芯片，所以我对着电路图研究了一下它的端口。 这样就为编程打下了基础。 第二步 —— 画图，首先是听老师讲课，学会了 PROTEL 软件的基本操作方法。 然后课下我就根据需要，对着我们的电路图来画原理图。 这个过程不太复杂。 可是接下来要转化成 PCB 图，设计到封装引脚的问题。 对物理原器件一点都不了解的我，到处查找资料，终于把每种引脚的封状方式都找了出来。 然后一一添加进去，可是调试的时候又会出现很多的错误。 由于软件本身的原因，那些错误都看不懂，只 能在图里面慢慢的找。 那天画图就画到了一点钟，不过当调试通过以后，自动生成 PCB 图的时候，那份喜悦真是难以形容。 第三步 —— 编程，由于实验指导书上写着，声光报警器要达到 5 种要求，分别是： 1. 只有灯亮，八码开关控制 8 种灯光闪烁的形式。 2. 只有声音，八码开关控制 8 种发出的声音。 3. 灯光闪烁的同时伴有声音 4. 键控发声，每按一个数字键（ 1~8）则控制一种声音。 5. 键控发光，每按一个数字间（ 1~8）则控制一种灯光的闪烁。 起初我的设计只能实现上述一种要求，即第 3 种，声音和灯光一起。 可是后来，为了使功能更完善，我参考了《 C 语言实训 教程》这本书后面的图书馆实例，决定做成有界面的，可以实现 5 种功能的交互。 分析。 我采用的是 printf 语句打印出主菜单界面。 然后用 switch 语句做功能的选择。 其次，在每个功能上都采用函数调用的形式，有的功能里面还有子功能调用。 画流程图 采用 C 语言编写，实现上述功能。 在实现的过程中也碰到了很多问题，比如说菜单的选择与返回，以及在键控发声与发光时对按键的控制上都还是有点问题，希望以后在老师的帮助下能够将它做得更好。 13 致 谢 整个课题的设计制作完成得比较成功 ,设计的任务要 求都达到了 ,这里要感谢孙延维老师 给我们提出宝贵的意见，给予有效的指导工作，帮助我们解决了很多问题，同时设计的 顺利完成也得益于小组成员的分工合作 ,协同作战 ,从刚开始的毫无头绪到。