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。