第一篇：籃球賽30秒違例監控與報警顯示設計報告
機械與電子工程學院
微 機 原 理
課程設計報告書
系
別： 專
業： 學 生 姓 名： 課程設計題目： 起 迄 日 期: 課程設計地點: 指 導 教 師:
完成報告日期: 2011年4月28日
機電系
電子信息科學與技術
學 號： 設計
4月18日 ~ 4 月30日 計算機機房/機電系EDA實驗分室
張斌
籃球賽30秒違例監控與報警顯示系統
機械與電子工程學院
目 錄
一、摘要?????????????????????????3
二、關鍵詞????????????????????????3
三、引言?????????????????????????3
四、設計目的???????????????????????4
五、設計內容???????????????????????4
六、設計要求???????????????????????4
七、設計思想???????????????????????5 1.按鍵輸入??????????????????????5 2.顯示驅動電路????????????????????6 3.報警電路??????????????????????6
八、設計原理???????????????????????6 1.單片機AT89C51???????????????????7 2.主程序流程圖???????????????????10
九、仿真與調試?????????????????????11
十、心得體會??????????????????????11
十一、致謝????????????????????????12
十二、參考文獻??????????????????????13
十三、符錄（程序）????????????????????14
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籃球賽30秒違例監控與報警顯示系統設計
【摘要】籃球比賽30秒鐘規則規定：進攻球隊在場上控球時必須在30秒鐘內投籃出手，因此在比賽時裁判既要看比賽又要看秒表計時，而本文介紹的30秒計時器可以解決此問題。30秒計時器的設計和制作有很多方法，本文介紹的30秒計時器以AT89C51單片機作為控制單元，采用數碼管顯示時間，用三個按鍵分別控制計時器的計時開始、復位和暫停。計時器初始狀態顯示“00”，當裁判員按下計時鍵，計時開始，當計時器時間增加到“30”時，計時器發出聲光報警，提示裁判計時時間到。
【關鍵詞】AT89C51單片機、LED、30秒計時器、報警
一、引言
本次設計注重對單片機工作原理以及鍵盤控制及顯示原理的理解，以便今后自己在單片機領域的學習和開發打下基礎，提高自己的動手能力和設計能力，培養創新能力，豐富自己的理論知識，做到理論和實踐相結合。
本次設計的重要意義還在于讓我們對單片機的內部結構和工作狀態做更進一步的了解，同時還對單片機的接口技術、中斷技術、存儲方式和控制方式做更深層次的了解。
此次設計使我們更進一步了解基本電路的設計流程，提高自己的
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設計理念，豐富自己的理論知識，鞏固所學知識，使自己的動手動腦能力有更進一步提高，為自己的專業技能打好基礎，為今后的學習和工作打好基礎。
二、設計目的
通過對30秒違例監控系統的設計使學生能夠： 1.掌握定時性監控系統的一般設計思路與方法。
2.進一步掌握綜合應用定時器、并行接口與數碼管顯示器來完成某一給定任務的方法。
三、設計內容
設計并實現30 秒違例的監控與報警顯示系統。要求設置兩個按鈕：啟動和清除按鈕。當參賽一方控球后，按下啟動按鈕，顯示器從0開始顯示秒累加計數值，若計到30秒尚未投籃，則報警燈點亮并發出報警響鈴，然后由清除按鈕清除報警信號和秒計數值。若在30秒內籃球投出，可以用清除按鈕清除時間信號，并等待下一次的啟動信號。
按某一功能鍵能正確地返回DOS。
四、設計要求
1.熟悉、分解設計任務，查找資料熟悉相關軟件的用法； 2.選擇合理的控制方案；
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3.畫出流程圖，編寫具體的匯編源程序； 4.上機調試、運行程序、實現硬件控制； 5.撰寫設計報告、調試報告、設計心得體會。
五、設計思想
30秒倒計時器的電路主要由電源電路、單片機最小系統、按鍵輸入、顯示驅動電路、報警電路組成，30秒計時器控制電路如圖1所示。
圖1 30秒計時器電路原理圖
1.按鍵輸入
“30秒計時器”采用了三個按鍵來完成計數器的開始計時、復位、暫停/繼續計時等功能。
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（1）K1鍵：啟動按鈕（P3.0）。
按下K1鍵，計時器計時開始，數碼管顯示數字從“00”開始每秒遞增計時，當遞增到“30”時，報警電路發出聲、光報警信號。當計時器處于暫停狀態時按下K1鍵將回到計時狀態。（2）K2鍵：復位按鈕（P3.2）。
按下K2鍵，不管計數器工作于什么狀態，計數器立即復位到預置值 “00” ,在報警狀態時按下K2鍵還可取消報警。（3）K3鍵：暫停/計時切換按鈕（P3.3）。
當計數器處于計時狀態時按下該鍵計數器暫停計時，數碼管顯示數字保持不變；當計數器處于暫停狀態按下該鍵計數器將回到計時狀態；初始狀態時該鍵無效。2.顯示驅動電路
“30秒計時器”用兩個共陽數碼管來顯示時間，數碼管顯示方式為動態顯示。顯示驅動電路中，數碼管的段碼引腳通過220歐的電阻接到單片機的P0口，兩個片選引腳由P2.0和P2.1控制。3.報警電路
計時時間增到30，顯示數碼管顯示“30”時，發光二極管D1由P1.7控制發出光報警，同時蜂鳴器也由P1.7控制發出聲報警。
六、設計原理
根據設計任務與要求，可初步將系統分為幾大功能模塊：主電路、開啟/暫停控制電路、顯示電路和報警電路等。進一步細說，主電路
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選用AT89C51作為中央處理器；開啟/停暫控制電路由三個按鍵組成；顯示電路是兩個共陽數碼管；報警電路用發光二極管和SPEAKER。
圖2 電路的總設計框圖
1.單片機AT89C51 AT89C51可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發成本。
AT89C51是ATMEL公司生產的低電壓、高性能CMOS 8位單片機，片內含4k bytes可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器（PEROM）和128 bytes隨機存取數據存儲器（RAM）。器件采用高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲單元。（1）單片機AT89C51的引腳介紹：
AT89C51有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2 個讀寫口線。
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圖3 AT89C51的引腳排列
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（2）單片機AT89C51主要特性概述如下: 與MCS-51產品指令系統完全兼容 4K字節可重復擦寫flash存儲器 1000次擦寫周期
全靜態操作:0-24MHz時鐘頻率 三級加密程序存儲器 128×8字節內部RAM 32個可編程I/O口 2個16位定時器/計數器 6個中斷源
可程序化的串行通信端口（UART）支持低功耗及省電模式 2.主程序流程圖
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七、仿真與調試
在拿到任務書后，我們開始著手準備。首先，我們在網上搜索一些相關的材料，找到類似的設計課題。由于我們的課題在網上的材料很少，所以，我們只能根據找到的材料重新整理。然后，我們從圖書館借了兩本相關資料的書，學習需要用到的知識。最后，在老師的指導和同學的幫助下，我們終于設計出了符合本課程設計要求的仿真電路圖和程序。電路圖與調試過程在上述（五、設計思想）中有詳細的說明與介紹。
八、心得體會
微機原理課程設計是培養學生綜合運用所學知識，對學生實際工作能力的具體訓練和考察的過程。回顧起此次課程設計，至今我們仍感慨頗多。的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在短短的兩個星期的日子里，可以說是苦多于甜，但是學到了很多很多的東西。同時，不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上沒有學到的知識。
通過這次微機原理課程設計使我們懂得了理論與實際相結合是很重要的。只有理論知識是遠遠不夠的，要把所學的理論知識與實踐相結合，從理論中得出結論，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。
總體來說，這次設計我們受益匪淺。摸索該如何設計程序使之實現所需功能的過程是非常有趣的，在過程中培養了我們的設計思維，增加了我們的實際操作能力。讓我們體會到了設計艱辛的同時,更讓我們體會到成功的喜悅和快樂。
這次微機原理課程設計時間雖然短暫，但是讓我們在多方面都得 11
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到了提高。
1.這次設計提高了我們的邏輯思維能力，使我們在微機芯片的分析與設計上有了很多的了解與很大的進步。同時，也加深了我們對AT89C51單片機的認識。
2.查閱參考書的獨立思考的能力以及培養非常重要。我們在設計電路及程序時，遇到很多不理解的東西，有的我們通過查閱參考書弄明白，有的通過網絡查到，但由于時間和資料有限我們更多的還是獨立思考。
3.相互討論、共同研究也是很重要的。經常出現一些問題，相互討論就能夠解決好。了解電路的特點，進而能設計出更好更符合要求的電路及程序。
九、致謝
歷時兩周的課程設計一愰而過，回首這兩個星期，心中倍感充實。當我寫完這篇課程設計論文的時候，有一種如釋重負的感覺，感慨頗多。
本課題在選題及進行過程中得到張斌老師的悉心指導。張老師多次幫助我們分析課題與電路，使我們開拓視角。在我們遇到困難的時候，張老師給予了我們最大的支持和鼓勵。
指導老師張老師淵博的專業知識，嚴謹的治學態度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，樸實無華、平易近人的人格魅力對我們影響深遠，再多華麗的言語也顯蒼白。在此，謹向張老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。
同時，也感謝我的搭檔，他認真、踏實、負責，很多優秀的地方
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值得我學習。我們相互幫助，相互學習，相互鼓勵，我從他那里學到了很多平時不太了解的知識。這兩個星期以來的合作過程中，為了能夠更好的完成設計，我們有過分岐，有過爭論，最終很成功的完成了本次課程設計。
誠摯的感謝我的代課老師吳全玉老師，指導老師張斌老師，我的搭檔，還有幫助過我的同學們。因為有你們的指導，你們的幫助，你們的支持，我才能夠圓滿的完成此次課程設計。
十、參考文獻
【1】.戴梅萼，史嘉權 微型計算機技術及應用。北京：清華大學出版社，2003 【2】.仇玉章 32位微型計算機原理與接口技術。北京：清華大學出版社，2001 【3】.鄭學堅 周 斌 微型計算機原理及應用。北京：清華大學出版社，1998 【4】.李伯成 侯伯亨 微型計算機原理及應用。西安：電子科大出版社，1998 【5】.鄧元慶 賈 鵬 數字電路與系統設計。西安：電子科大出版社，2003
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附錄 程序
#include
char sec=0;char flag=0;int T0_count=0;char t[2]={0,0};
void delayMS(uint ms){
uchar i;while(ms--){ for(i=0;i<120;i++);14
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} }
void didi(){ uint j;for(j=0;j<400;j++)//loop 400,響0.2s { beep=0;//delay250(2);delayMS(5);beep=1;//delay250(2);delayMS(5);} delayMS(200);//stop 0.2s } void display(char *s){ P2=0x02;P0=Tab[s[0]];
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} delayMS(5);P2=0x01;P0=Tab[s[1]];delayMS(5);void timer(){
} void T0_1s(void)interrupt 1 //定時器中斷0 {
IE=0x8f;//開中斷 TMOD=0x21;IP=0x05;//設定中斷優先級 TH0=(65636-50000)/256;TL0=(65636-50000)%256;TR0=1;P2=0xff;while(1)display(t);
TH0=(65636-50000)/256;TL0=(65636-50000)%256;if(++T0_count==20){ T0_count=0;
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} sec++;if(sec==30){ TR0=0;
} didi();} t[0]=sec%10;t[1]=sec/10;void my_int0(void)interrupt 0 //外部中斷0 計時數據復位 {
}
void my_int1(void)interrupt 2 //外部中斷1 暫停計時器 {
t[0]=0;t[1]=0;sec=0;TR0=0;
if(TR0==0)TR0=1;
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} else TR0=0;
main(){
} if(P3==0xfe){
} //P1.0按下開始計時
delayMS(20);timer();
第二篇：防盜報警與視頻監控系統聯動
防盜報警系統
安防報警主機接收分析各無線探測器發送過來的觸發信號，并可智能化地進行報警工作：啟動攝像頭進行拍照、發送報警短信和彩信、撥打用戶報警電話和中心報警電話、聯動相應開關、聯動監控設備進行錄像。
以下為系統各個組件的功能：
·報警主機：接收分析各無線探測器發送過來的觸發信號，并可智能化地進行報警工作：啟動攝像頭進行拍照、發送報警短信和彩信、撥打用戶報警電話和中心報警電話、聯動相應開關。
·無線紅外探測器：安裝在室內需要監控位置，當人非法進入時，紅外探測器觸發主機報警。
·無線氣感探測器：安裝在廚房或浴室，一旦有燃氣泄漏，即觸發主機報警。
·無線煙霧探測器：安裝在客廳或廚房位置，當住戶發生火災時，探頭探測到煙霧，即觸發主機報警。
·無線緊急按鈕：當家中有緊急事情發生如重病，或有盜賊闖入，需要求助時按動緊急按鈕，即觸發主機報警。
·無線門磁探測器：安裝在需監控的門框或窗戶上，當有人非法打開大門或窗門時，即觸發主機報警。
·攝像頭：與主機有線連接，安裝在室內需視頻監控的位置，當主機報警或視頻移動偵測啟動時，立即拍攝現場圖片。
安防聯網中心系統
系統報警時，主機撥打設置好的主人電話外，還撥打夜狼安防聯網中心電話和派出所110接警監控中心，夜狼安防聯網中心可顯示用戶的資料及觸發報警的探測器信息，并在監控顯示屏上彈出顯示用戶詳細地理位置的地圖，以便接警中心快速獲得最準確的信息。本系統有如下特征：
·接收、識別、記錄報警信號
·強大的用戶數據庫管理功能
·電子地圖及萬能顯示板
·完善的操作員權限、數據維護功能
·多媒體功能特征
報警聯動視頻監控系統
系統特點
·廣泛性：非常適合現代家庭安全防范的需求，系統集防盜、防火、視頻監控于一體，使每個家庭都能得到保護。
·實用性：系統能在實際可能發生受侵的情況及時自動報警，并且操作簡便，環節少，易學易用，不需要增加更多設備。
·系統性：在案情發生時，除能現場報警外，能自動進行錄像，能發送報警短信和現場圖片的彩信，同時聯動報警器還自動撥打用戶的指定手機，固定電話或將警情傳到小區的保安報警中心。
·可靠性：該系統結構設計合理，產品耐用、質量可靠、并實現報警后通過現場視頻驗證。
·移動性：系統中報警部分采用GSM無線移動網絡進行數據傳輸，可安裝在家中任何可以接收GSM網絡信號的位置，不受布線的限制，而且移動更方便；視頻監控只需接入家中的寬帶網絡即可。
·功能強大：系統不但可以遠程視頻監控、錄像，還可以遠程監聽，異地布防撤防、遙控啟動家用電器開關等功能、兼容性強、可兼容各類型有線、無線探頭，集防盜、緊急求助、防煤氣泄漏、火災自動報警于一體。
防盜報警聯動視頻監控系統的現實意義
1.滿足客戶對報警服務業的期望
家庭的安全，是每個人都重點關心的話題。在以往外出收到警情，卻不知道具體發生什么事情的時候，人們都會感到極其擔心，都希望第一時間趕回家處理。而如今夜狼安防提供報警聯動視頻監控系統，在外的人收到警情后，可以遠程實時視頻監控，實時掌握家里現場的情況，為溫馨的家庭又增添了一份關懷。
2.對報警服務單位的工作進行優化
對于報警服務單位來說，這將是一個重大的技術升級，極大地提升了工作效率和監控效果。從以往的電話撥號形式，到現在實時的視頻監控現場。報警服務單位即可有效地掌握警情的處理過程，同時可以高效地安排資源。通過報警觸發錄像功能，將現場的警情記錄起來，作為破案的有力證據。通過產品系統的升級，更能顯現報警服務業的重要性和必要性，這將是推動行業高速發展的助力器。
3.達到政府對特殊行業的要求
國務院在前年就頒發了《娛樂場所管理條例》，明確規定：歌舞娛樂場所應當在營業場所的出入口、主要通道安裝閉路電視監控設備，并保證閉路電視監控設備在營業期間正常運行，不得中斷。
對于其他相關在公共場所經營的行業，也有相應條例要求安裝視頻監控。因此，作為報警服務單位，在提供防盜報警、視頻監控的同時，還提供警情協管的支持，為人民群眾提供了一個安全的活動環境，讓經營管理者安心無憂。
第三篇：現有設備連鎖、報警、監控使用情況報告
現有設備連鎖、報警、監控使用情況報告
尊敬的廠領導：
我廠現有設備連鎖、報警、監控使用情況如下：
一、化產部分
電捕連鎖使用正常。設備運行良好。含氧量保持0.3-0.4，設定含氧量1.2報警，1.5自動切斷電捕。
區域監控設備使用正常，圖像清晰。
有害氣體在線監測系統，除粗苯工段有個別探頭檢測故障（探頭已返廠）外，其余設備使用正常。
二、備煤部分
皮帶連鎖使用正常、煤五處監控使用正常。
三、煉焦部分
煙道在線檢測分析儀設備主機壞，已返廠維修數日，待機器回來廠家調試維修。
區域內有害氣體在線檢測系統，經廠家維修后確認為1#爐地下室4個探頭過使用壽命，探頭返廠更換配件。其余探頭使用正常。
四、四大車部分
1#推焦車無監控顯示器，攝像頭完好。南北行走聲光報警器正常。
1#攔焦車顯示器曝光現象嚴重，南北聲光報警器損壞，需更換。
2#攔焦車無監控顯示器，攝像頭損壞一臺，聲光報警器損壞，需更換。
2#裝煤車少攝像頭一臺，前置圖像顯示正常，聲光報警器使用正常。
2#攔焦車少攝像頭一臺，南行圖像顯示正常，聲光報警器使用正常。注：四大車維檢工作自2013年6月30日前為大連重工承包，所需備件由其計劃。經查，上述所需更換配件均已報材料計劃，庫房現由配件不足，所報材料均未到貨。
機電車間
2013年6月26日
第四篇：學校監控,防盜報警系統的設計及應用
學校監控,防盜報警系統的設計及應用.txt我的優點是：我很帥；但是我的缺點是：我帥的不明顯。什么是幸福？幸福就是貓吃魚，狗吃肉，奧特曼打小怪獸！令堂可是令尊表姐？我是胖人，不是粗人。學校監控，防盜報警系統的設計及應用 瀏覽：81次 | 發布時間：2011-3-7 10:23:57 “學校安全重于泰山”，校園安全事關全體師生的生命和財產，事關學校和社會的穩定和發展。以確保校園安全為目的，堅持預防為主、防治結合、加強教育、群防群治的原則，通過安全教育，增強學生的安全意識和自我防護能力；通過硬件配置，科學化、智能化管理齊抓共管，營造全校教職員工關心和支持學校安全工作的局面，從增強師生安全意識。強化學校安全管理入手，從本身的功能開發和綜合管理的需求出發，在硬件配置上采取智能化管理，通過科學化、綜合化的集中管理來完善學院內部的功能機制并提高自身的安全防范能力。為能夠營造一個安全、文明、健康的育人環境而狠抓學校安全工作，從而切實保障師生安全和財產不受損失，維護學校正常的教育教學秩序。
一、系統設計原則
我們在學校的監控、防盜報警方案的設計時，嚴格掌握三個原則: 安全，質量，經濟。本著器材先進、可靠的原則，選擇器材和設備，力求做到技術先進，安全可靠，防范嚴密，做到萬無一失。各配套設備的性能和技術要求應協調一致，所用的器材應符合國家標準和行業規范。系統設計應滿足安全防范和安全管理功能的宏觀動態監控、微觀取證基本要求，并符全現場條件下運行可靠，同時又兼顧操作簡便，維護方便。考慮節約資金的同時，并考慮建設和技術的發展，要有一定的靈活性和擴展給力，在相當長的時間內保持設備、系統具有一定的先進性。學校的教學單位，如教室、教研室、實驗室等均集中在綜合教學樓，而辦公室大部分集中在圖書館辦公樓，因此，安全防范的重點是綜合教學樓各圖書館辦公樓。
二、系統設計
本監控，防盜報警系統包括電視監控系統（CCTV）和防盜報警系統，共有16個電視監控點和12個防區18個防盜報警點。系統主要由前端攝像制備和報警設備、監控終端、安防中心和視頻輸線路組成。前端把現場發生的情況通傳輸線路傳送到監控終端，通過報警系統和監視察并錄取現場情況，平時可對進入綜合教學樓和圖書館辦公室。夜間和節日在無人出入綜合教學樓和圖書館辦公樓的時候，報警設備和攝像設備進入警戒狀態，一旦有人侵入重點場所和重點部位，報警信號傳至安防中心，報警控制主機發出報警聲，同時在報警監視器上顯示報警的房間號，值守人員可以能過手動切換至該樓層的攝像機，觀察樓道情況。
由前端來的信號，有些部分比較重要，如綜合教學樓門廳、前大門、后大門等，需要進行長時間的監視錄像，而有些屬于一般的監視。對于重點的監視，將把信號一方面送到16畫面機，另一方面關到矩陣切換器進行時序切換（矩陣切換主機考慮到二期工程擴展，我們選用矩陣32路輸入），再通過控制室內的監視器來進行有序觀看。前端來的報警信號，通過報警收集器收集，控制將聯動圖像，使時序狀態立即成為固定觀察，確定是否發生意外情況。配置海康威視DS－8000HS－ST硬盤錄像機，對重點部位（共16個點）進行存檔記錄。分控中心設在院辦公室或院長辦公室，院領導可以通過分控中心任意調用圖像并控制云臺變焦動作。作為管理和了解院內外情況的輔助手段。使院領導不出辦公室就可以了解院內各重點部位的情況。
三、系統實施
1、視頻監控系統
（1）電梯
綜合教學樓共有3部電梯，它是人員出入最頻繁的地方，有時也往往是最不容易被人注意的地方。作案人員一是可以通過電梯進入教室或教研室進行犯罪;二是對電梯內的設備進行破壞，故在每個電梯內各安裝了一臺帶偽裝的電梯專用型攝像機。該型攝像機系一體化機，3.8mm鏡頭，造型美觀。這樣既不引起正常進出人員的注意，又可對非法人員進行監視，保證了電梯的安全和教室等場所設備的安全。
（2）綜合教學樓一層
一層是來往人員最多且最復雜的地方，作案人員也隨時有混入的可能，因此一層的安全尤為重要，而且考慮到一層的監控設備要求也相對要高些，做到美觀實用。在一層的門廳安裝一套全方位黑白高分辨率臺灣科瑞奇HKC－530型攝像機，22倍變焦，微型云臺，360度全方位旋轉，體積小，帶偽裝，不易被人察覺;電梯廳和樓梯口處也安裝一套臺灣科瑞奇HKC－930IR攝像機，在左右兩個消防樓梯口各安裝一臺自動彩轉黑固定HKC－930IR攝像機，6mm鏡頭和攝像機一體化，體積小巧，適合白天和黑夜有光源情況下使用。這樣就將所有通往樓道上的出入口全部置于監控之下，并隨時監測著從大門進入樓內、上下電梯、進出樓梯的各種人員情況，一旦發現問題，可以通過記錄下來的錄相帶找可疑人員。
（3）綜合教學樓二至七層
從綜合教學樓的平面圖中可以看到，六二至七層共有兩個樓梯和一個電梯口，作案人員除了從電梯直接進入各層外，樓梯也是一個進入教室、教研室等處的主要途徑，為了預防可能發生的事情，在五層、六層、七層左右兩個消防樓梯口各安裝一臺彩色、固定式HKC－390S槍型攝像機;在電梯廳和樓梯各安裝一臺全方位、變焦、HKC－530攝像機，當發現可疑情況時，通過旋轉云臺跟蹤可疑目標，并對圖像進行放大觀察。同時為了確保樓道內的安全，在樓層的東西兩端各安裝一臺彩色、固定式HKC－390S攝像機，一旦發現有人擅自闖入教室、實驗室等處，便可被及時發現。
（4）圖書館辦公樓一層
由于辦公樓和圖書館合用一樓，而且像財務室、院長辦公室和院檔案室等重要部門均設在本樓，所以本層的監控設備也需要做到全方位觀察，美觀實用。在圖書館出入大廳安裝兩臺全方位、自動彩轉黑一體化、HKC－390S攝像機，用于觀察出入圖書館及辦公區的人員在財務室的走廊安裝一臺全方位、自動彩轉黑一體化、HKC－390S攝像機。
（5）圖書館辦公樓二層
在辦公區樓道東西兩端各安裝一臺固定、自動彩轉黑一體化、HKC－390S攝像機，用于觀察進入各樓層及樓道內的人員情況。（6）校園周界
在距南大門10m、東大門6m處的弱電井邊上，各安裝了一根3m高的攝像機專用鐵桿，鐵桿上裝有一臺HKC－2100S型槍式彩色攝像機，視頻線纜和控制線纜通過弱電綜合管道引至安防中心。攝像機屬全天候錄像和移動偵測錄像功能。用于觀察出入校園內部的情況，以便及時發現情況，提前做好應急準備。
2、防盜報警系統
綜合教學樓、資料室、財務室和教室外的防盜報警系統
這些部位的防范相當重要，我們在綜合教學樓的大門處，及樓梯入口處，資料室室內安裝了艾禮富吸頂式被動紅外探測器報警器，在財務室外的走道處，入口處及室內各安裝一只艾禮富吸頂式被動紅外探測器主要控制門窗，以防人擅自闖入，若有人進入，報警器將發出信號通知安防中心，以便迅速處理。此雙鑒報警器是微波紅外型，控測范圍大，且不受溫度影響。由于采用兩種探測技術，必須同時感應到入侵者的體溫及移動才發送報警信號，因此誤報率低，穩定性高;另外，它對于各種環境干擾和其他因素引起的假報警有相互抑制作用，抗干擾能力強。報警器采用廣角干墻壁安裝，安裝高并為2.4～2.5m，這樣，既有利于提高報警靈敏度，同時報警器不易受空隙氣流、射頻等的干擾，降低誤報率。一旦有人在無人時段侵入上述區域，立即將報警信號傳送到安防中心。
3、安防中心
安防中心是整個安全防范系統的神經中樞，它不允許非值班人員隨意進入，面且一旦有重大案件發生時，首先遭襲擊的便是安防中心的工作人員。因此在安防中心的門口安裝了一套臺灣HKC－H900可視對講系統。如有人欲進入安防中心，必先按門鈴通知值班人員，值班人員在室內觀察，經確認后，只要一按開關，門即自動打開。這樣既保證了值班人員的生命安全，也避免了外界不必要的干擾。安防監控中心設在綜合教學樓一層，面積為37.4平方米，地面敷設抗靜電架空活動地板，架空高度30cm。
為保證設備和系統可靠地工作，電源由專用的配電箱雙路供電，總容量為5KW。攝像機和報警器由安防中心引專線集供電，并由中心操作通斷。室內有通風設施和柜機空調。整個系統采用綜合接地，接地電阻小于1Ω;進安防中心的封閉金屬橋架與綜合接地可靠聯結。
四、系統檢測結果分析
系統施工完成并運行一階段后，我們邀請了浙江電子產品質量檢測中心對整個系統進行了全面的測試性能指標檢驗。
1、監視器圖像質量的主觀評價
報警聲級
聲級計距報警主機1m，報警聲級為107DB（A）注: 以1號和6號兩號兩臺攝像機為例。
平均照度
電梯內（5號攝像機）燈光照明，平均照度為45.6Lx。綜合教學樓一層門廳（4號攝像機）平均照度為312Lx。室外為自然光。綜合教學樓（12號攝像機）均為燈光明，平均照度為75.4Lx。
注: 以上的平均照度能滿足攝像機的正常工作。
2、電源功耗及電源電壓適用范圍
電源功耗
電源電壓AC 242V系統滿負載工作時，電流為3.9A。電源電壓AC 242V系統滿負載工作時，電流為4.8A，系統工作正常。電源電壓AC 187V系統滿負載工作時，電流為3.2A，系統工作正常。
3、抗干擾能力
電快速瞬變脈沖干擾試驗系統處于工作狀態，將脈沖幅度為0.5KV、重復頻率為5KHz的快速瞬變脈沖群，分別加到電源線的火線、中線和地線進行干擾，系統工作正常。
靜電入電敏感度試驗
系統處于工作狀態，將靜電入志儀接地線接到系統電源的安全接地線上，放電探頭充電到一15000V，在控制臺鍵盤、開關上任選幾點進行靜電放電。系統工作正常。
4、安全性 絕緣電阻測試
常溫下，系統電源插頭與外殼裸露金屬件間用500v搖表測試，絕緣電阻大于200M。
泄漏電流試驗
系統靜泄漏電流為0.4mA。
抗電強度試驗
在系統電源插頭與外殼裸露金屬件間施加50Hz、1500V電壓，保持1min，沒有出現擊穿和飛弧現象。試驗后，系統可能正常。通過檢測試驗認為，此安全防范系統的設計和施工，符合國家和行業規范。
五、結束語
安全防范系統由被動安全防范系統的轉變，改變了過去以人為主的被動防范體系，由于采用先進技術和先進設備，實現自動化實時監測，使安全保衛和校園管理上一臺階。
第五篇：陣LED顯示系統研究與設計_前期報告
河北工業大學城市學院本科畢業設計（論文）前期報告
河北工業大學城市學院本科畢業設計（論文）前期報告
畢業設計（論文）題目：點陣LED顯示系統研究與設計 專業（方向）：電子信息工程
學 生
信 息：
學號：087785
姓名： 李文超
班級：電子C082 指導教師信息：
姓名：李琦
職稱：副教授 報告提交日期：2012-3-17
文獻綜述
一、課題的研究意義：
在現代信息化社會的高速發展過程中，LED顯示屏成為現代信息化社會信息傳播的一種重要手段，已經從公共信息展示等商業應用開始向消費類多媒體應用滲透。隨著寬帶網絡的發展，數字化的多媒體內容將在信息世界中占據主流，新型的大屏幕顯示設備將代替傳統電視機成為人們享受信息和多媒體內容的中心。
二、課題的研究背景：
LED 點陣顯示屏的構成型式有多種，其中典型的有兩種。一種把所需展示的廣告信息燒寫固化到 EPROM 芯片內，能進行固定內容的多幅漢字顯示，稱為單顯示型；另一種在機內設置了字庫、程序庫，具有程序編制能力，能進行內容可變的多幅漢字顯示，稱可編程序型。目前，國內的 LED 點陣顯示屏大部分是單顯示型，其顯示的內容相對較少，顯示花樣較單一。一般在產品出廠時，顯示內容就已寫入顯示屏控制系統中的 EPROM 芯片內，當需要更換顯示內容時就非常困難，這樣使該類型的顯示屏使用 范圍受到了限制。國內的另一種 LED 顯示屏——可編程序型 LED 顯示屏，雖然增 加了顯示屏系統的編程能力，顯示內容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示內容不便的缺點。隨著社會經濟的迅速發展，如今的廣告牌都存在著顯示內容豐富、信息量大、信息更換速度快等特點。因此傳統的 LED 顯示屏控制系統已 經越來越不能滿足現代廣告宣傳業的需要。而利用 PC 機通信技術控制 LED 顯示 屏，則具有顯示內容豐富，信息更換靈活等優點。本課題要求設計一個點陣LED顯示屏，要求在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形和文字應穩定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。
從理論上說，不論顯示圖形還是文字，只要控制與組成這些圖形或文字的各個點所在的位置相對應的LED器件發光，就可以得到我們想要的顯示結果，這種同時控制各個發光點亮滅的方法稱為靜態驅動顯示方式。16ｘ64的點陣共有1024個發光二極管，顯然單片機沒有這么多的端口，如果采用鎖存器來擴展端口，按8位的鎖存器來計算，16ｘ64的點陣需要1024/8=128個鎖存器。這個數字很龐大，因為我們僅僅是16ｘ64的點陣，在實際應用中的顯示屏往往要大得多，這樣在鎖存器上花的成本將是一個很龐大的數字。因此在實際應用中的顯示屏幾乎都不采用這種設計，而采用另外一種稱為動態掃描的顯示方法
動態掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點亮，這樣掃描驅動電路就可以實現多行（比如16行）的同
[1]河北工業大學城市學院本科畢業設計（論文）前期報告
名列共用一套驅動器。具體就16ｘ64的點陣來說，把所有同1行的發光管的陽極連在一起，把所有同1列的發光管的陰極連在一起（共陽極的接法），先送出對應第一行發光管亮滅的數據并鎖存，然后選通第1行使其燃亮一定時間，然后熄滅；再送出第二行的數據并鎖存，然后選通第2行使其燃亮相同的時間，然后熄滅；以此類推，第16行之后，又重新燃亮第1行，反復輪回。當這樣輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現象，就能夠看到顯示屏上穩定的圖形了。
采用掃描方式進行顯示時，每一行有一個行驅動器，各行的同名列共用一個驅動器。顯示數據通常存儲在單片機的存儲器中，按8位一個字節的形式順序排放。顯示時要把一行中各列的數據都傳送到相應的列驅動器上去，這就存在一個顯示數據傳輸的問題。從控制電路到列驅動器的數據傳輸可以采用并列方式或串行方式。顯然，采用并行方式時，從控制電路到列驅動器的線路數量大，相應的硬件數目多。當列數很多時，并列傳輸的方案是不可取的【9-10】。
采用串行傳輸的方法，控制電路可以只用一根信號線，將列數據一位一位傳往列驅動器，在硬件方面無疑是十分經濟的。但是，串行傳輸過程較長，數據按順序一位一位地輸出給列驅動器，只有當一行的各列數據都以傳輸到位之后，這一行的各列才能并行地進行顯示。這樣，對于一行的顯示過程就可以分解成列數據準備（傳輸）和列數據顯示兩部分。對于串行傳輸方式來說，列數據準備時間可能相當長，在行掃描周期確定的情況下留給行顯示的時間就太少了，以致影響到LED的亮度。
解決串行傳輸中列數據準備和列數據顯示的時間矛盾問題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數據的同時，傳送下一列數據。為了達到重疊處理的目的，列數據的顯示就需要具有存儲功能。經過上述分析，就可以歸納出列驅動器電路應具有的功能。對于列數據準備來說，它應能實現串入并處的移位功能；對于列數據顯示來說，應具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準備好的數據打入并行鎖存器進行顯示時，串并移位寄存器就可以準備下一行的列數據，而不會影響本行的顯示。
3、本課題采用MCS-51系列單片機，因為它具有
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[5]
：
①可靠性高：因為芯片是按工業測控環境要求設計的，故抗干擾的能力優于PC機。
②便于擴展：片內具有計算機正常運行所必需的部件，片外有很多供擴展用的(總線，并行和串行的輸入/輸出)管腳，很容易組成一定規模的計算機應用系統。
③控制功能強：具有豐富的控制指令：如：條件分支轉移指令，I/O口的邏輯操作指令，位處理指令。④實用性好：體積小，功耗低，價格便宜，易于產品化等優點。
本課題擬根據點陣LED顯示特性，以單片機為核心處理器設計點陣LED顯示系統，實現點陣LED控制、顯示驅動、文字或圖形顯示等功能，該系統應具有結構簡單、成本低、應用方便等特點。
參考文獻：
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7.周荷琴，吳勇清.微型計算機原理與接口技術.合肥.重活科技大學出版社.2004 8.張紅潤，馬平安.單片機原理及應用.科學出版社.1999 9.韓志軍，沈晉源，王振波.單片機應用系統設計—入門向導與設計實例.機械工業出版社.2005 10.彭為.單片機典型系統設計實例精講.北京.電子工業出版社.2006
前期報告
一、課題工作安排：
第一周：明確課題研究內容和最終結果，檢索文獻、查閱資料、收集課題所需的中外文素材。第二周：整理素材、撰寫文獻綜述。根據任務要求，制定工作計劃。
第三周：學習與課題相關的關鍵技術，研究基于單片機的點陣LED顯示系統工作原理。制定設計技術指標、功能，并進行方案論證。
第四周：對進行前期工作總結，撰寫前期報告。第五周：接受前期工作檢查，修改設計方案。
第六周：熟悉單片機開發工具，掌握開發設計方法，系統硬件設計。第七周：系統軟件設計分析。
第八周：系統軟硬件性能、指標和功能分析。第九周：對研究結果進行小結，撰寫中期報告。第十周：接受中期工作檢查，進行系統調試實驗。第十一周：進行系統軟硬件測試。
第十二周：根據調試實驗結果對系統軟硬件設計進行改進。對調試實驗結果進行分析并給出結論。用所學知識對結論予以分析及整理，撰寫畢業論文。
第十三周：修改論文并提交論文初稿。
第十四周：根據指導教師評審意見改稿，并提交設計論文定稿。第十五周：整理全部設計文檔。第十六周：準備答辯。
二、本課題要研究或解決的問題：
本課題旨在設計點陣LED顯示系統，該系統具有實現顯示內容的向左滾動顯示功能，下面進行說明。1.系統的顯示功能
8X8點陣可以用于顯示簡單的中文文字，也可用于簡單圖形顯示。用多塊點陣顯示器組合則可構成大屏幕顯示器，使用AT89C51控制驅動。
2.系統的滾動顯示功能或技術指標
動態顯示采用動態掃描顯示方式, 因為利用動態掃描顯示使我們看到一幅穩定畫面的實質是利用了人眼的暫留效應和發光二極管發光時間的長短, 發光的亮度等因素。
二、擬采用的研究手段（途徑）：
1、系統設計方案 河北工業大學城市學院本科畢業設計（論文）前期報告
（1）單片機系統及外圍電路：單片機采用AT89C51。系統采用12 MHz或更高頻率的晶振，以獲得較高的刷新頻率，使顯示更穩定。單片價的串口與列驅動器相連，用來送顯示數據。P1口低4位與行驅動器相連，送出行選信號，P1.5～P1.7口則用來發送控制信號。P0和P2口空閑，在必要時可以擴展系統的ROM和RAM。
（2）列驅動電路：由集成電路74HC595構成。它具有一個8位串入并出的移位寄存器和一個8位輸出鎖存器的結構，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨立的，可以實現在顯示本行各列數據的同時，傳送下一行的列數據，即達到重疊處理的目的。
74HC595的輸入側有8個串行移位寄存器，每個移位寄存器的輸出都連接一個輸出鎖存器。引腳SI是串行數據的輸入端。引腳SCK是移位寄存器的一位時鐘脈沖，在其上升沿發生移位，并將SI的下一個數據打入最低位。移位后的各位信號出現在各移位寄存器的輸出端，也就是輸出鎖存器的輸入端。RCK是輸出鎖存器的打入信號，其上升沿將移位寄存器的輸出打入到輸出鎖存器。引腳G是輸出三態門的開放信號，只有當其為低時移位寄存器的輸出才開放，否則為高阻態。芯片的輸出端QA~QH，最高位QH可作為多芯片74HC595級聯應用時，向上一級的級聯輸出。但一位QH受輸出鎖存器打入控制，所以還從輸出鎖存器前引出QH’,作為與移位寄存器完全同步的級聯輸出。
2、系統基本框圖如下：
將8片74HC595進行級連，可共用一個移位時鐘SCK及數據鎖存信號RCK。這樣，當第一行需要顯示的數據經過8x8=64個SCK時鐘后便可將其全部移入74HC595中，此時還將產生一個數據鎖存信號RCK將數據鎖存在74HC595中，并在使能信號G的作用下，使串入數據并行輸出，從而使與各輸出位對應的場驅動管處于放大或截止狀態；同時由行掃描控制電路產生信號使第一行掃描管導通，相當于第一行LED的正端都接高，顯然，第一行LED管的亮滅就取決于74HC595中的鎖存信號；此外，在第一行LED管點亮的同時，再在74HC595中移入第二行需要顯示的數據，隨后將其鎖存，同時由行掃描控制電路將第一行掃描管關閉而接通第二行，使第二行LED管點亮，以此類推，當第十六行掃描過后再回到第一行，這樣，只要掃描速度足夠高，就可形成一幅完整的文字或圖像。
3、顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數據，并產生各種控制信號，使屏幕按設計的要求顯示。根據軟件分層次設計的原理，可把顯示屏的軟件系統分成兩大層：第一層是底層的顯示驅動程序，第二層是上層的系統應用程序。顯示驅動程序負責向屏體送顯示數據，并負責產生行掃描信號和其他控制信號，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅動程序由定時器T0中斷程序實現。系統應用程序完成系統環境設置，顯示效果處理等工作，由主程序來實現。河北工業大學城市學院本科畢業設計（論文）前期報告
顯示驅動程序在進入中斷后首先要對定時器T0重新賦初值，以保證顯示屏刷新率的穩定。然后顯示驅動程序查詢當前燃亮的行號，從顯示緩沖區內讀取下一行的顯示數據，并通過串口發送給移位寄存器。為消除在切換行顯示數據的時候產生拖尾現象，驅動程序先要關閉顯示屏，即消隱，等顯示數據打入輸出鎖存器并所存，然后在輸出新的行號，重新打開顯示。
總之，畢業設計已經按照任務書的要求正常展開，閱讀了一些與畢業設計相關的參考文獻，特別是相關的學術論文和書籍，啟發很大，了解了整個設計的流程，明確了設計中的重點部分，學習到了很多課題中需要熟悉和掌握的知識，為順利開展下一階段的工作打下良好的基礎。
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