第一篇：火災報警系統設計中單片機的應用論文

摘要：火災報警器在現代社會的應用非常廣泛，是很常見的火災預警裝置，它對我國的發展具有重要意義，有效的保護了我國人民及財產的安全。現在我國的科學技術不斷發展，現在的火災預警裝置都采用了高科技的裝備，比如智能控制芯片，這就使得火災預警裝置比過去的反應更加靈敏。這對更好的發現災情以及更好的控制災情具有重要的意義。為了更好的研究火災預警裝置相關問題，本文通過對以AT89C51單片機為基礎的智能火災報警系統進行了科學的探究和分析。

關鍵詞：單片機；火災報警系統；聲光報警模塊

近幾年，各種火災事件不斷發生，因火災產生的傷亡率也在不斷的增加，這樣的情況不僅對傷亡人員及其家屬造成了很大的傷害，還嚴重危害了社會的秩序，同時還造成了很大的財產損失等，在這種情況下，設計出更加智能化的火災報警系統具有重要的作用。

1系統設計方案

本文設計出的單片機智能報警器包括兩個部分：單片機以及聲光報警模塊。我們把單片機智能報警器的工作原理總結如下：如果有火災發生，單片機智能報警器里面的煙霧傳感器就會利用每個智能節點獲得煙霧信號，然后再進行二階濾波處理，然后通過單片機中的模數轉化器把處理好的信號轉變為數字信號。再經由無線傳輸的方式傳遞到射頻模塊進行發射，當射頻模塊得到了信號就會將其傳給單片機，單片機具有自動對火災判斷的功能，單片機自主判斷后利用聲光預警模塊做出火災預警。

2系統硬件設計

2.1AT89C51單片機

AT89C51是一種具有4K字節閃爍能夠編程可以擦除只讀存儲器的低電壓，性能較高CMOS8位微處理器，我們一般稱其單片機。這個器件選擇的是高新技術制造完成的，即ATMEL高密度非易失存儲器制造技術，并且可以和高標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。這種控制器可以把具有多功能的8位CPU和閃爍存儲器組裝在一個芯片里面，因此ATMEL的AT89C51屬于高效的微控制器，并且它可以給一些嵌入式控制系統帶來很多比較有價值的處理方法。

2.2轉換芯片

本文設計的單片機智能火災報警器選用的是ADC0804數模轉換專用芯片。這種芯片就是一個連續漸進式的轉換器，不僅轉換和傳遞的速率較快，分辨率比較高，而且其生產的過程也非常簡單，并且生產成本較低，這些特點將有利于單片機智能火災報警器的廣泛應用。并且它不用另外設定地址總線和地址鎖存器，因為它只有數據總線，這一點從操作性上來說就簡單的多。

2.3聲光報警模塊

由于聲光報警電路里面蜂鳴器使用的電流比較大，這就導致蜂鳴器的驅動具有很大阻力，必須借助外在力量對電路進行放大后，才能將蜂鳴器進行驅動，這里主要是利用三極管來達到放大電路的目的。首先，對聲光報警系統的電路控制是由單片機的P1.0引腳來完成的，如果引腳的輸出低電平，三極管就被接通了，那么蜂鳴器的電流就形成了了回路，并且會做出報警的反映。如果P1.0引腳沒有發出低電平，那么三極管就不會被導通，也就不會出現聲音報警的情況。其次，單片機P2.0口對光束報警的控制原理，和聲音報警基本類似。只有P2.0口輸出低電平時，才會出現發光二極管的光束閃爍的情形，然后開始光報警，如果P2.0口沒有低電平輸出，發光二極管就不會出現光束閃爍的情況，也就沒有光報警的發生。

3系統軟件設計

3.1開發環境設計

本設計主要選用KeilC51作為軟件編程系統，該系統屬于51系列，并且可以和單片機C語言的軟件開發系統實現兼容。Keil軟件開發系統除了提供連接器、宏匯編的開發方案，還有庫管理和C編譯器的全部開發方案，利用UVision集成開發環境把以上各種方案來連接到一起，并且Keil軟件適應能力比較強，無論是WinXP系統還是Win系列系統，它都可以順利的運行，這也是其一大優點。

3.2報警系統主程序設計

程序流程圖里面存在的初始化有2個，一個是單片機本身的初始化，另一個是初始化是無線接收模塊的。系統的主程序其實就是信號的一次無線循環過程，實現流程是：

（1）上電完成后，nRF24L01和單片機智能報警系統每個部分都實現自身的初始化；

（2）利用終止信號傳輸的方法來達到火災報警系統對數據收集的目的。

（3）數據采集結束后，系統就會自主判斷周圍環境會不會發生火災，如果沒有出現火災，就會將信號采集返回去。如果出現火災，就會進行火災報警。（一般以聲光報警形式報警）。

（4）當異常報警完成后（火災結束或火災所發出的煙霧信號無法使報警系統發出煙霧報警信號時），系統恢復之前狀態，重新回到初始化階段。

4結論

本文主要對以單片機為基礎的智能火災報警系統進行了研究和分析，先對整個系統的設計方案做了簡要說明，之后開始對AT89C51單片機、聲光報警模塊以及ADC轉換芯片這些系統的硬件做了設計，而且還對系統開發環境以及報警系統主程序做了充分的研究和設計。結果顯示，在各部分的配合下，以AT89C51單片機為基礎的火災報警系統對于預防火災方面具有良好的效果。

參考文獻

[1]魯西坤,鞏銀苗,徐帥,侯凡博,姬鵬飛.基于單片機的智能火災報警系統的設計[J].電子測試,2018(Z1):7-9.[2]包航,仲毅,蔡長安等.基于單片機的智能火災報警系統的設計[J].福建電腦,2017,33(09):12+14.

第二篇：單片機課程設計 簡易報警系統設計（定稿）

課程設計(論文)

題 目 名 稱

簡易防盜系統設計

課 程 名 稱

單片機原理及應用課程設計

學 生 姓 名

學

號

系、專

業

信息工程系、信息工程類

指 導 教 師

2013年 6 月 28 日

目錄

1概 要﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌ 3

2設計指標與要求﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌ 3 3設計方案與論證﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌ 3 4電路設計原理與流程圖﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌5采用的主要元器件﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌6編程實現﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌7仿真結果與分析﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌8總結與致謝﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌

9參考文獻﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌﹌

概 要

傳感技術是21世紀人們在高新技術發展方面爭奪的一個制高點，各個發達國家都將傳感技術視為高新技術發展的關鍵。從20世紀80年代起，基于傳感技術的光電防盜系統也得到了高速的發展，最早的非可見光侵物探測器，有發射機 將一個編碼信號送到一個 IR LED中。此LED的輸出聚成一束很窄的光束，并使其對準遠距離仿制的接收機中的一只匹配的IR光敏探測器。此系統是以針尖視線的原理來工作的，它可以被任何一個進入到發射機與接收機透視鏡之間瞄準直線上的大于針尖的物體所觸發。隨后又出現了給予被動是紅外傳感技術的被動式紅外入侵報警器，它能可靠地將運動著的物體和飄落著的物體加以區別，同時它還具有強大的監控范圍，隱蔽性好，抗干擾能力強，和誤報率低等特點。

本設計采用光電傳感器檢測入侵者，其基本原理為：傳感器感應到入侵者，將其轉換成超低頻信號，經電路放大，輸出。同時由接受裝置根據接受到的信號得到高低電平，輸出。經判斷，再將報警信號通過電路輸入到單片機的接口上，由單片機決定是否對報警信號進行觸發。

2設計指標與要求

采用光電式傳感器檢測入侵者，用蜂鳴器作為報警器的輸出，報警距離≥10M；

3設計方案與論證

系統主控部分采用AT89C51芯片，當光電感應器感受到外部有入侵物時，發出信號，單片機接收到信號時，采用延時抖動，再次檢測是否還有報警信號，如果有報警信號，啟動報警器，紅燈全部亮，報警結束后，紅燈滅，綠燈亮，如果誤報警，可以采用外部中斷0使人工停止報警，如果光電感應器沒能檢測到入侵物，可以采用外部中斷1人工報警，人工報警時流水燈亮，蜂鳴器響！

因為如果用光電感應器來檢測入侵者，在仿真里無法看到現象，故采用開關來模擬光電感應器。

4電路設計的原理與流程圖

(1)電路設計的原理

首先給單片機的P1.0安裝一個開關，用來模擬光電感應器。然后給單片機的P3.1腳通過三級管接一個蜂鳴器，用于當有報警信號時用來報警。再給P3.0接4個LED燈，用于報警時顯示報警燈作用。再給P3.2接一個按鍵，用于當光電感應誤報警時，可以人工中斷報警。給P3.3接一個按鍵，用于當光電感應沒有報警時，按下可以人工報警。

（2）流程圖

開始壓入堆棧程序初始化P1.2=1P3.0=1P3.1=0P2=00HP1.2清零NP1.0=0?P1.2清零出棧N返回P1.0=0?P1.2=1P3.0取反P3.1取反20H=50TR0=1NTF0=1?Y壓入堆棧P1.2=1R7=5P2=0FFH調用延時子程序NP2=00H調用延時子程序P3.1清零P1=0FFH調用延時子程序調用延時子程序YR7-1=0?YP3.1=1調用延時子程序30H=50TR0=1NTF0=1?YTF0清零TF0=0重裝系統NN重裝系統30H-1=0?P3.1=0P1.2=0出棧P2=00H返回結束YN20H-1=0?YP3.0=1P3.1=0P1.2=0

5采用的主要元器件

主要元器件：AT89C51,NPN,RES,CAP,CAP-ELEC,BUTTON,BUZZER, CRYSTAL 6編程實現

ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP ZT0 ORG 0013H LJMP ZT1 ORG 0100H MAIN:MOV TMOD,#01 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H SETB EA SETB EX0 SETB IT0 SETB EX1 SETB PX0 SETB IT1 MOV SP,#60 CLR P3.1 MOV P1,#0FFH MOV P2,#00H CLR P1.2 LP:JNB P1.0,LA LJMP LP LA:LCALL DS01 JNB P1.0,ALARM LJMP LP DS01:MOV R1,#0FFH D1:MOV R2,#0FFH D2:NOP DJNZ R2,D2 DJNZ R1,D1 RET ALARM:SETB P1.2 CPL P3.0 CPL P3.1 MOV 20H,#50 SETB TR0 L2:JBC TF0,L1 LJMP L2 L1:CLR TF0 MOV TL0,#0B0H MOV TH0,#3CH DJNZ 20H,L2 SETB P3.0 CLR P3.1 CLR P1.2 LJMP LP ZT0:PUSH ACC SETB P1.2 SETB P3.0 CLR P3.1 LCALL DS01 CLR P1.2 POP ACC RETI ZT1:PUSH ACC SETB P1.2 MOV R7,#05 DQ:MOV P2,#0FFH LCALL DS01 MOV P2,#00H LCALL DS01 DJNZ R7,DQ SETB P3.1 LCALL DS01 MOV 30H,#50 SETB TR0 L4:JBC TF0,L3 SJMP L4 L3:CLR TF0 MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H DJNZ 30H,L4 CLR P3.1 CLR P1.2 POP ACC MOV P2,#00H RETI END

7仿真結果與分析

在系統正常的情況下，系統不斷檢測是否有警報信號，當檢測有警報信號時，系統轉入報警，從而蜂鳴器響。8 總結

總結

課程設計是我們理論聯系實際的最好的途徑之一，讓我們有機會把課本上學到的知識運用到實際生活中。目前單片機在工業檢測領域中得到了廣泛的應用，在我們平常的生活中也是隨處可見，包括我們日常生活中隨處可見的交通燈、鬧鐘等都含有單片機作為一個主要的部件，懂得并熟悉掌握單片機的運用技術常有用的。通過這次課程設計使對單片機語言的理解和掌握上有了很大的進步，以前所了解的單片機語言僅限于一些片面的知識，通過這次編程，將這些零零碎碎的知識匯集起來，編寫出了一個完整的系統，并且對單片機語言的應用能力有了極大的提高。在這次課程設計的過程中，我深深體會到團隊合作的精神是極其重要的。因為身在一個團隊，有了困難大家一起解決，減少了壓力，同時拓展了思維，交換了意見，一個人的思想當被接受和了解時，我們有了更多的思想關于一個問 題，我想這些都是作為一個團隊的好處。經過此次課程設計，我們經歷了喜，怒，哀，樂。同時我們也對明年的畢業設計有了一定的想法和實現自己想法的決心.9參考文獻

[1] 李泉溪．單片機原理與應用實例仿真[M]．北京：北京航空航天大學出版社，2009.[2] 江世明．基于Proteus的單片機應用技術[M]．北京：電子工業出版社，2009.[3] 周潤景，張麗娜.基于Proteus的電路及單片機系統設計與仿真[M].北京：北京航空航天大學出版社，2006.[4] 張友德．單片微型計算機原理、應用與實驗[M]．上海：復旦大學出版社，2003.

第三篇：《單片機應用系統設計》課程教學大綱

《單片機應用系統設計》課程教學大綱

Single-Chip Microcomputer Application System Design 課程編號：公選課

適用專業：全校工科類專業

學 時 數：16

學 分 數：1 執 筆 者：王福忠

編寫日期：2008年12月

一、課程的性質和目的

單片機技術在通信、家電、自動控制、儀器儀表中得到廣泛的應用。單片機應用系統設計是面向工科類專業的一門公共選修課，是一門邏輯性強、理論與實踐并重，軟硬件結合，內容豐富，知識面寬廣的課程。

2.課程任務

通過本課程的學習，使學生對單片微型計算機應用系統有一個系統的了解。掌握單片微型計算機應用系統設計的初步方法，建立有關微型計算機應用系統的初步概念，了解高科技的發展動態，增強學生對后續課程如自動控制原理，微型計算機原理、單片機原理及應用系統等課程學習的興趣。為其他專業課程的學習和走向工作崗位從事單片機應用的相關工作打下良好的基礎。

二、教學要求的基本層次

本課程的教學要求可分為四個層次，即：掌握、理解、應用和了解。1.掌握

對于本課程的重點內容要求學員達到掌握的程度。即要求學員能夠全面、深入地掌握所學內容，能夠舉一反三，熟練解決相關問題。要求學員掌握的內容也就是考試的主要內容。

2.理解

對于本課程的一般內容要求學員能夠理解。即要求學員能夠理解所學內容，對所涉及的內容能夠進行簡單的分析和判斷。

3．應用

使學生具有一定的單片機應用技能和按要求組織單片機應用系統的初步能力 4.了解

對于本課程的次要內容要求學員能夠了解。所涉及的內容都是一些基本概念和簡單敘述，知道了就行，沒有進一步深入和擴展的要求。二．教學內容和要求 1 單片機基礎 1.1 教學內容

（1）單片機的基本概念；（2）單片機的產生與發展；（3）單片機硬件結構；（4）單片機特點及應用； 1.2 教學要求（2學時）本章的基本任務是學習單片微型計算機系統的基本概念、發展概況及應用。單片機與典型微型計算機在結構上的區別。為后續章節奠定基礎知識。

掌握：單片微型計算機系統的基本概念、單片機與典型微型計算機在結構上的區別，單片機系統的擴展和配置的概念；

了解：單片機的特點、發展及應用領域，典型單片機系列的基本情況。2 應用系統的基本組成與設計內容 2.1 教學內容

（1）單片機應用系統的一般硬件組成；（2）單片機應用系統的設計內容 2.2 教學要求（2學時）

本章的基本任務是對應用系統的基本組成與設計內容有一個初步了解，為后續章節提供必要的概念基礎。

理解：典型單片機應用系統結構、前向通道的組成及其特點和各環節的作用、常見的傳感器、后向通道的組成與特點道結構、模擬輸出通道的作用、執行機構、人機通道的結構及其特點、單片機應用系統的設計內容。3 單片機應用系統開發過程與內容 3.1 教學內容

（1）單片機應用系統開發主要步驟；（2）總體方案確定；（3）硬件設計；（4）軟件設計。

3.2 教學要求（2學時）

本章的基本任務是學習單片機應用系統開發過程與內容。

掌握：單片機應用系統開發主要步驟及內容，總體方案，硬件設計，軟件設計等內容與注意的問題。4 人機接口的設計 4.1 教學內容

（1）開關及接口；（2）按鍵、鍵盤及接口；（3）LED顯示器及接口；（4）液晶顯示器(LCD)及其接口 4.2 教學要求（2學時）

掌握：人機接口的基本原理與設計初步方法。5 數據采集技術與輸入接口 5.1 教學內容

（1）檢測信號與數據放大器；（2）采樣保持器及其與微機的連接；（3）A/D轉換器 5.2 教學要求（2學時）

掌握：模擬量輸入數據采集系統設計原則；模擬輸入數據采集系統的結構配置；模擬量輸入數據采集系統設計中應注意的問題；模擬低通濾波器(ALF)；模擬多路轉換器；A／D轉換器的選擇和使用注意事項。6 控制輸出（后向）通道與接口 6.1 教學內容

（1）后向通道中的常用器件；（2）后向通道中的D／A轉換技術和接口芯片；（3）執行器類型

6.2 教學要求（1學時）

掌握：后向通道應解決的問題，大功率I／O口接口器件，光電隔離與接口驅動器件，D／A轉換接口設計的一般問題，執行器類型。7 數據處理技術 7.1 教學內容（2學時）

（1）標度變換及其程序設計；（2）數字濾波及其程序設計；（3）控制技術及其算法 7.2 教學要求

掌握：線性儀表的標度變換、非線性測量的標度變換、常用的靜態濾波算法原理、自動控制系統的基本概念、數字PID算法原理。8 單片機系統的抗干擾技術 8.1 教學內容（2學時）

（1）干擾源及其分類；（2）干擾對單片機系統的影響；（3）硬件抗干擾技術；（4）軟件抗干擾技術。8．2 教學要求

掌握：干擾的含義、干擾源的分類、干擾入侵單片機系統的途徑、串模干擾的抑制方法、共模干擾的抑制方法、程序執行過程中的軟件抗干擾。單片機應用系統舉例 9.1 教學內容

（1）單片機應用系統調試工具；（3）單片機應用系統例子 9．2 教學要求（1學時）

掌握：單片機開發系統、萬用表、邏輯分析儀等開發工具。

第四篇：基于ZigBee的火災報警系統設計-開題報告

本科畢業設計（論文）開題報告

課題名稱：基于ZigBee的災報警系統設計 學院（系）： 年級專業： 學生姓名： 指導教師： 完成日期：

一、綜述本課題國內外研究動態，說明選題的依據和意義

隨著經濟的發展，高層建筑、地下建筑以及大型綜合性建筑日益增多,火災隱患也隨之增加,火災發生的數量及其造成的損失都呈逐年上升趨勢。因此，有效的火災報警系統成為保護人身生命財產安全的重要設施。

從火災報警系統的發展過程來看[1]，大致可以分成三個階段：多線性火災報警系統，總線型火災報警系統[2]和無線型火災報警系統[3-4]。多線性報警系統由于電路復雜、布線多、可靠性差，已經逐漸被總線型報警系統取代，這種自動報警系統己采用微處理器控制，通過總線與控制器實現信號傳送，它同以前的產品相比有了很大的飛躍，布線工作顯著減少，安裝調試變得容易，降低了安裝和維修費用，目前國內生產的火災自動報警系統大多數為此類產品[5]。

但隨著社會的發展，這一系統已逐漸暴露出它的問題。由于采用了有線連接，線路容易老化或遭到腐蝕、磨損，系統耗材多、造價高、功耗大、擴展能力差、設計、施工與維護復雜[6]。在火災發生前后不能有效地發揮其作用。解決這些問題的最佳方法就是取消硬線連接，使用可以即插即用的無線系統。

國際上許多著名的大學和公司紛紛從不同的層次、不同的角度對無線傳感器網絡進行了研究和開發。目前，國外在無線傳感器網絡方面的研究已經取得了一些積極的研究成果，他們已經成功地開發了全功能傳感器。極少數企業已經開始使用無線傳感器網絡技術[7]。但是目前國外的類似產品，主要是作為樓宇自控系統的附屬子系統，不符合我國有關火災報警必須自成系統的設計原則，因此國外目前的無線火災自動報警系統在我國消防消防領域的應用受到了限制。

主要的無線網絡技術有藍牙技術[8]、紅外線技術、Wi-Fi技術、ZigBee技術等，這些技術各有優缺點[9]。火災報警系統除了要求具有較好的可靠性，穩定性和實時性外，我們還希望火災報警器的成本較低，方便我們大規模地在樓宇內布置節點，但藍牙技術集成復雜，成本高，紅外線技術只能在兩種設備之間連接，Wi-Fi技術功耗大，都不適用于火災報警。而ZigBee技術由于低功耗，低成本，組網能力強，成為火災報警系統的最佳選擇。

在國內，對于無線傳感器網絡的火災報警系統的研究主要是在許多大學的研究所進行的，由于研究的目的不同，而所釆取的硬件設計平臺也不近相同。這些研究主要集中于網絡體系結構、能量管理、路由算法及通信協議等，例如，基于ZigBee的無線樓宇火災監測網絡設計，基于ZigBee的智能火災報警系統設計等。隨著ZigBee技術逐步成熟，國內多家單位將基于ZigBee的無線傳感器網絡應用于環境監測、煤礦安全、遠程抄表、智能家居等領域開展了研究，從理論和實踐上獲得了突破，火災報警系統無線化的時代即將到來。

二、研究的基本內容，擬解決的主要問題

ZigBee作為一種低功耗、低成本、高可靠性的無線通信技術，是非常理想的選擇[10-11]。而近年來各國學術界在無線傳感器理論研究和實踐中所積累的理論和經驗，為我們搭建基于ZigBee的無線火災報警系統提供了重要的技術支撐。

1、本系統是基于ZigBee技術的無線火災報警系統[12-15]，系統一改傳統火災自動報警系統的總線結構，采用ZigBee網狀結構網絡進行數據傳輸。解決了傳統火災自動報警系統布線難、后期維護復雜、誤報率高、一些特殊場合不適用等一系列問題。

2、系統的總體設計。本系統分為三個模塊：傳感器模塊、無線傳輸模塊，上位機模塊，傳感器模塊用于探測各個區域的溫度、濕度、煙霧情況，通過無線傳輸模塊送到上位機系統，完成對環境中溫度、濕度及煙霧的測量。

3、系統的監控。本系統采用相應上位機軟件，用于操作人員進行全網監控。系統完成對環境溫度、濕度及煙霧氣體檢測，某項值超標即出發報警，同時實時記錄報警信息。

4、系統的軟硬件設計。系統采用CC2530單片機，作為無線傳輸模塊，DHT11溫濕度傳感器，QM-2型煙霧傳感器制作傳感器模塊，并設計PCB電路板。軟件方面采用TI公司的Z-Stake協議棧，進行C語言編程。

三、研究步驟、方法及措施

1、對ZigBee技術進行深入的了解：了解無線網絡技術，ZigBee協議棧結構，網絡配置和拓撲結構。

2、確定系統總體設計方案：系統設計原則，系統軟硬件設計方案，系統的功能。

3、系統硬件設計及分析：本系統采用CC2530芯片，作為無線傳輸模塊，其中QM-2型煙霧傳感器[16]，DHT11溫度濕度傳感器，作為傳感器模塊。

4、系統軟件設計及分析：CC2530采用IAR Embedded Workbench 5.4進行C語言編程，用protel 99se軟件進行傳感器模塊PCB板的制作，用Labview軟件進行上位機系統的設計。

四、研究工作進度

1-4周，查閱ZigBee技術的相關書籍和文獻，選擇所需的芯片型號和所需的傳感器型號，確定總體的設計方案。

5-8周，CC2530單片機的調試，實現CC2530的基本無線傳輸功能，protel 99se軟件的學習，簡單PCB板的的制作。

9-12周，進行無線傳輸模塊和傳感器模塊的調試，實現簡單地溫濕度無線傳輸。

13-16周，學習Labview軟件，設計人機界面，實現火災報警系統的監控。

17周，撰寫論文，準備答辯。

五、主要參考文獻 施承,宋鐵成.基于Zigbee協議的無線傳感器網絡節點的制作.廣東通信技術, 2006,(1):10~12 2 潘倩姿,錢學榮.CAN總線協議的分析及其應用技術的研究.今日科苑, 2008,(06):192~19 3 瞿雷.一種新的無線網絡通信技術ZigBee.單片機與嵌入式系統應用, 2006,(01):12~14 4 趙娜.無線火災報警控制器的研制,碩士學位論文.哈爾濱工業大學, 2006, 6:3~4 5 張澤.中國消防產業發展調研報告(2010年).中國科學技術出社, 2011: 60~61 劉勝福,劉和平.基于ZIGBEE的分布式智能復合探測無線消防報警系統.自動化技術與應用,2008,27(7):67~70 7 湯文亮,曾祥元,曹義親.基于ZigBee無線傳感器網絡的森林火災監測系統.實驗室研究與探索, 2010,29(6):49~53.8 李卓.藍牙技術在火災自動報警系統中的應用探討.消防設備研究,2005, 24(03):64~65 9徐漢文.近距離無線技術的介紹和對比.數字社區&智能家居.2008, 1:33~36 10 Sinem Coreli Ergen.Zigbee/IEEE802.15.4 summary.Sep 10 2004:2~3 11 高守偉,吳燦陽.ZigBee技術實踐教程.北京航空航天大學出版社,2009.6 12黃建華.基于ZigBee2006的無線傳感器網絡設計與實現.西安電子科技大學,2009,6 13 Andreas Vlissidis, Stavros Charakopoulos, Emmamouil Makryqiannakis.Thedevelopment of a platform based on wireless sensors etwoek and ZigBee protocol for the easy detection of the forest ire.Advances in Intelligent and SoftComputing,2010:391~399.14 Wang guozhu, Zhang Junquo, Li Wenbin,etc.A forest fire monitoring system on GPRS and ZigBee wireless sensor network.Proceedings of the 2010 5th IEEE Conference on Industrial Electronices and ApplicationsJCIEA, 2010:1859~1862.15 吳鳳泉,李杰.胡德雙.基于ZigBee的樓宇火災報警系統的設計.微計算機信息,2009,25(7):42~44.16 濟南聯誠創發科技有限公司.煙霧傳感器MQ-2規格書,2011

第五篇：《單片機系統設計與應用(公選)》教學大綱

《單片機系統設計與應用（校公選）》教學大綱

一、課程基本信息

1．課程英文名稱：Microcontroller system design and application

2．課程類別：技術基礎課程

3．課程學時：總學時32，實驗學時32

4．學分：2

5．先修課程：C語言

6．適用專業：所有理工類本專科生

7．大綱執筆：電氣信息實驗教學中心高鳳水

8．大綱審批：電氣信息學院學術委員會

9．制定時間：2011年12月

二、課程的目的與任務

本課程是獨立開設的實驗課，一切從實踐應用出發，使學生初步掌握單片機電路設計和單片機程序開發的方法；掌握常用的單片機開發調試工具的使用方法；掌握單片機集成開發環境使用；熟悉常見單片機的性能指標和選型方法；基本掌握單片機系統的設計、組裝和調試方法，為以后從事工程技術和科學研究等方面的工作，在實踐能力方面打下基礎。

三、課程的基本要求

本課程在不影響學生理解的前提下，盡量淡化繁復的單片機工作原理理論，從實際應用出發，著重介紹單片機程序開發方法和硬件設計技巧。包括：常用的單片機設計開發平臺、單片機小系統設計方法、單片機程序調試方法和技巧、單片機設計原則和注意事項、常見單片機片上外設的使用、單片機外部器件擴展方法，等。

四、教學內容、要求及學時分配

（一）理論教學

無

（二）實驗教學

1．單片機系統概述驗證性教學時數：2 實驗目的：

（1）學習和認識什么是單片機；

（2）初步掌握單片機的基本工作原理；

（3）了解和認識單片機系統的硬件組成。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

2．單片機開發平臺和調試工具使用驗證性教學時數：3 實驗目的：

（1）學習常用的單片機集成開發環境和下載工具的使用；

（2）學習和認識單片機最小系統板的機構和使用；

（3）學習單片機的IO訪問方法。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

3．單片機片內資源使用綜合性教學時數：3 實驗目的：

（1）學習和掌握單片機內數據傳遞及運算的基本方法；

（2）學習和掌握利用SPI總線驅動七段數碼管的方法；

（3）學習和掌握單片機內timer以及中斷系統的使用方法。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

4．單片機片上外設使用綜合性教學時數：3 實驗目的：

（1）認識和了解什么是單片機片上外設；

（2）學習利用單片機片載EEPROM存取數據。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

5．單片機UART總線使用綜合性教學時數：3 實驗目的：

（1）認識和學習什么是UART總線；

（2）學習利用RS232接口實現數據傳輸。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

6．單片機I2C總線使用綜合性教學時數：3 實驗目的：

(1)認識和學習什么是I2C總線；

（2）利用I2C總線實現外部存儲器的數據存儲。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

7．用單片機做個數字溫度計綜合性教學時數：3 實驗目的：

（1）學習和掌握溫度的數字化測量方法；

（2）了解基于one-wire總線的數字溫度傳感器DS18B20的使用方法；

（3）初步掌握綜合性程序的設計調試方法。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

8．單片機紅外接收實驗綜合性教學時數：3 實驗目的：

（1）學習和掌握什么是紅外遙控；

（2）初步掌握低速紅外數據傳輸的方法；

（3）初步掌握利用單片機接收、解碼紅外遙控信號的方法。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

9.字符液晶使用綜合性教學時數：3 實驗目的：

（1）學習和掌握字符液晶的工作原理；

（2）初步掌握字符型液晶的單片機驅動方法和程序編寫。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

10.單片機PWM波的產生綜合性

實驗目的：

（1）學習什么是PWM波以及PWM波的簡單應用；

（2）學習和掌握PWM的單片機產生方法。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

11.單片機A/D轉換器使用綜合性

實驗目的：

（1）初步掌握單片機A/D轉換器的使用方法；

（2）利用單片機的片內A/D轉換器測量電壓。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

12.單片機最小系統設計設計性

實驗目的：

（1）學習基本的單片機的硬件設計方法；

（2）初步掌握單片機電路設計的基本原則；

（3）能夠設計基于單片機最小系統的硬件電路。

實驗儀器設備：單片機通用開發平臺，下載器，計算機。

在所有設定的實驗項目中任選32學時實驗。

五、考試考核辦法

課程成績＝平時（作業、實驗、考勤）50%＋考試50%

六、教材及參考書

（一）教材

《單片機系統設計與應用實驗指導書》自編

（二）參考書

教學時數：3 教學時數：3 教學時數：3 3

《單片機系統設計與應用實例》，韓志軍，機械工業出版社