заработок на кликах
Вы еще не зарегестрированы на Uchit.net? Зачем?
Login: Pass:

Автомобильная сигнализация

курсовая работа: Коммуникации и связь

Оцените работу
всего оценок0 общий балл0
Зарегистрируйтесь

Министерство образования РФ

Уральский государственный технический университет


Кафедра РЭИС







Пояснительная записка

к курсовой работе


автомобильная сигнализация


По предмету «Цифровые устройства и микропроцессоры»













Екатеринбург 2005

Задание на проектирование


В данной курсовой работе предлагается разработать авто сигнализацию на микроконтроллере КР1816ВЕ51. Основные требования к системе:

Система должна обрабатывать показания следующих датчиков: капота, багажника, дверей и двух уровневого датчика удара (сильного и слабого ударов), так же система должна выполнять блокировку зажигания при включении на охрану и содержать устройство сигнализации (сирену). Авто сигнализация должна работать в двух режимах. Первый режим полная постановка на охрану с опросом всех датчиков, при втором режиме датчики удара и багажника игнорируются, т. е. можно без проблем открыть багажник, не включив сигнализацию, потом по желанию вернуться в первый режим.

Кроме выше указанных обязательных функций системы разработчику предлагается усложнить систему по своему усмотрению. Функции, предложенные разработчиком, указаны ниже.

Оглавление


Задание на проектирование

Введение

Функции и принцип работы устройства

Разработка схемы устройства

Описание прикладной программы

Заключение

Библиографический список

Приложение 1. Схема электрическая принципиальная

Приложение 2. Блок-схема основной программы

Приложение 3. Блок-схемы подпрограмм

Приложение 4. Программа устройства на языке Assembler

Приложение 5. Листинг программы отлаженной в ProView 32

Введение


Некоторое время назад в микропроцессорной технике выделился самостоятельный класс интегральных схем микроконтроллеры, которые предназначены для применения в приборах различного назначения.

Использование микроконтроллеров в различных изделиях не только приводит к улучшению всех показателей (стоимость, надежность, потребляемая мощность, габариты) и позволяет многократно сократить сроки разработки и придаёт изделиям принципиально новые потребительские качества, такие как расширенные функциональные возможности и д.р.

Однокристальные (однокорпусные) микроконтроллеры представляют собой приборы, конструктивно выполненные в виде БИС и включающие в себя следующие составные части: микропроцессор, память программ и память данных, а также программируемые интерфейсные схемы для связи с внешней средой.

Цель курсовой работы состоит в развитии навыков проектирования специализированных цифровых радиоэлектронных систем с применением микропроцессорных комплектов. Изучить архитектуру однокристальных микроконтроллеров популярного семейства INTEL8051, а также структуру одного из клонов семейства микроконтроллера КМ1816ВЕ51, его функциональные узлы и особенности их работы. Изучение основ языка Ассемблер и интегрированной среды ProView фирмы Franklin Software Inc., которая предназначена для разработки программного обеспечения микроконтроллеров этого семейства.

Функции и принцип работы устройства


Данная система будет содержать пять двоичных датчиков: сильного и слабого удара, капота, багажника и дверей. Постановка на охрану осуществляется с радиопульта, имеющего две кнопки: первая кнопка осуществляет постановку/снятие системы с охраны и выключение сирены при срабатывании системы (последняя функция осуществляется следующим образом: нажатие кнопки выключает сигнализацию, а автомобиль остаётся на охране, для снятия с которой надо еще раз нажать кнопку 1); вторая кнопка осуществляет постановку в режим 2 (датчики багажника и оба датчика удара игнорируются, блокировка багажника снимается) или снятие с него, в режиме 2 выключение сирены так же осуществляется с помощью кнопки 1.

При включении охраны автоматически происходит блокировка стартера, закрытие дверей и багажника, но если багажник, капот или одна из дверей открыты, то постановки на охрану не происходит, сирена дает 3 характерных звуковых сигнала (сигналы подаются примерно через 0.2 секунды, с таким же интервалом происходят все сигналы сирены и габаритами, описанные ниже), а микроконтроллер переходит в ожидание включения системы. Если все закрыто, то система переходит в режим охраны, символизируя об этом 1 сигналом сирены и габаритами.

При срабатывании датчика слабого удара система дает 5 сигналов сирены. При срабатывание любого из других датчиков происходит включение сирены, сопровождающееся миганием габаритов в течении одной минуты. Отключение сирены можно произвести с пульта кнопкой 1 или с помощью сигнала с Valetа, который установлен в салоне автомобиля (Valet должен располагаться в потайном месте, что бы взломщики не могли его обнаружить, и возможно может быть защищен паролем, но это уже отдельное устройство, не относящееся к данному курсовому, поэтому мы будем учитывать только сигнал приходящий с него). Если датчик капота, багажника или дверей срабатывает больше пяти раз подряд (скажем, дверь была открыта), то после 5 циклов сирены по 1 минуте, система встает на охрану игнорируя цепь (датчик), которая вызвала срабатывание.

В салоне автомобиля устанавливается светодиод, который при нормальной работе системы мигает приблизительно с интервалом в 1 секунду, а при срабатывании любого датчика, кроме датчика слабого удара, включается на постоянное свечение, символизируя нам, что было вторжение. Так же при выключении системы о вторжении нам говорят 4 сигнала сирены и 4 габаритами, а если не было вторжения, то при выключении будет 2 сигнала сирены и 2 габаритами.

При включении режима 2 система оповещает нас 3 сигналами сирены и 3 габаритами, а система автомобиль остается на полной охране.

При выключении системы происходит разблокировка стартера, дверей и багажника.


Разработка схемы устройства


Схема микроконтроллера электрическая принципиальная представлена в приложении 1. Она содержит RC-цепь для формирования сигнала сброса при включении питания и кварцевый резонатор 12 МГц(ZQ). На вход ЕА подается уровень 1 (+5В).

Связь микроконтроллера с датчиками и исполнительными механизмами обеспечивается через порты (Р0 и Р2), а незадействованные порты могут быть в последствии использованы для расширения функциональных возможностей системы.

Включение/выключение системы, а так же постановка и снятие режима 2, отключение сирены осуществляется с пульта, сигналы с которого принимаются антенной и в виде двоичного кода поступают на входы порта Р0 (Р0.0 и Р0.1):


Таблица 1

P0.0

P0.1

Режим системы

0

0

Режим 2

0

1

Режим 1

1

0

Выключение сирены в режиме 2 или снятие с охраны

1

1

Выключение сирены в режиме 1 или снятие с охраны


Расшифровка таблицы: сигнал 0 на Р0.0 включает систему, до этого Р0.0=1 (система не включена). При включении сирены её можно выключить если нажать на кнопку 1, в результате чего антенна пошлет сигнал Р0.0=1, который сразу после выключения сирены программно сбрасывается Р0.0=0. Аналогично с режимом 2 и Р0.1. Кнопки 1 и 2 на пульте инвертируют сигнал соответственно на входах Р0.0 и Р0.1 микроконтроллера.

Исполнительные механизмы подключены к выходам порта Р0 (Р0.0÷Р0.6). Из-за низкой нагрузочной способности выходов микропроцессора для всех исполнительных механизмов потребуются усилители мощности.

Датчики в системе подключены ко входам порта Р2 (Р2.2÷Р2.6). Пример подключения датчика представлен на рис.1. О срабатывании датчика сообщает низкий уровень на входе порта.



Рис.1. Подключение двоичного датчика


Описание прикладной программы


Блок-схема алгоритма программы была составлена исходя из функций и принципа действия охранной системы, изложенных выше. Текст программы составлен в точности, основываясь на алгоритме в блок-схеме. Программа оперирует с портами Р0 и Р2, регистры R0÷R4 используются в подпрограммах задержки, регистры R5÷R7 являются счетчиками числа срабатывания датчиков капота, багажника и дверей, что бы потом можно было их игнорировать. В программе создается байтовая константа FLAGS внутри сегмента перемещаемого внутрь битовой адресуемой памяти данных. В этой константе используются пять битов, каждый из которых является флагом, использующимся в программе: флаги игнорирования датчиков (капота, багажника и дверей), флаг режима 2 и флаг попытки вторжения. Подпрограммы, начинающиеся с метки SIGNAL** производят сигналы сиреной (число сигналов = первой звездочке) и габаритами (число сигналов = второй звездочке).

Заключение


В ходе выполнения данной курсовой работы была разработана автомобильная охранная система на однокристальном микроконтроллере КР1816ВЕ51. В процессе выполнения курсовой работы система была немного усовершенствована по сравнению с техническим заданием, был разработан алгоритм её работы и составлена блок-схема рабочей программы. Текст программы мы составили на языке assembler и провели её тестирование и отладку в интегрированной среде ProView фирмы Franklin Software Inc.

Библиографический список


  1. Микропроцессоры. В 3 кн. Кн. 1. Архитектура и проектирование микро-ЭВМ. Организация вычислительных процессов: Учебник для втузов / П.В. Нестеров, В.Ф. Шаньгин, В.Л. Горбунов и др.; Под ред. Л.Н. Преснухина. М.: Высшая школа, 1986. 495 с.
  2. Ваша первая программа для микроконтроллера Intel 8051: Методические указания к лабораторной работе №1 по курсу “Микропроцессоры и вычислительные устройства”/ Добряк В.А. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 32 с.
  3. Система команд микроконтроллера Intel 8051: Методические указания к лабораторной работе №2 по курсу “Цифровые устройства и микропроцессоры”/Добряк В.А., Рагозин В.К. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 32 с.
  4. Программирование микроконтроллера Intel 8051 на языке ассемблера: Методические указания к лабораторной работе №3 по курсу “ Цифровые устройства и микропроцессоры”/ Добряк В.А., Рагозин В.К.. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 26 с.
  5. Взаимодействие микроконтроллера Intel 8051 с объектами управления: Методические указания к лабораторной работе №4 по курсу “ Цифровые устройства и микропроцессоры”/Добряк. В.А. Екатеринбург: Изд-во УГТУ, 2001. 24 с.



Приложение 1. Схема электрическая принципиальная



Приложение. Программа устройства на языке Assembler


BEGIN:        JMP        START                ; переход к программе START

                       USING        0        ; выбор 0 банка регистров

ORG 30H        ; директива размещения программы с адреса ; 30H        

SEG_FLAG                SEGMENT DATA BITADDRESSABLE        ; объявляем сегмент перемещаемый ; внутрь битовой адресуемой памяти ; данных        

SEG_PROG        SEGMENT        CODE        ; объявляем сегмент перемещаемый в ; пространство кода программы

OVER_K                SET        R5                ; назначаем символические

OVER_D                SET        R6                ; имена регистрам

OVER_B                SET        R7                ; R5,R6,R7

RSEG                        SEG_FLAG                ; выбор сегмента

FLAGS:                DS        1        ; однобайтовая переменная (FLAGS)

FDOOR                        BIT        FLAGS.0        ; флаг игнорирования (да(1) / нет(0)) датчика дверей

FBOX                        BIT        FLAGS.1        ; -------------------- багажника

FKAPOT                BIT        FLAGS.2        ; ---------------------------------- капота

FMODE2                BIT        FLAGS.3        ; флаг режима 2 (да(1)/нет(0))

FALARM                BIT        FLAGS.4        ; флаг попытки вторжения (да(1)/нет(0))

RSEG                SEG_PROG                ; выбор сегмента        

START:                                        ; установка начальных значений параметров

                       MOV        FLAGS,#00H        ; сброс флагов

                       MOV        P0,#00H        ; установка режимов портов

                       MOV        P2,#0FFH        ;

                       MOV        R0,#00H        ; обнуление регистров

                       MOV        R1,#00H        ;

                       MOV        R2,#00H        ;

                       MOV        R3,#00H        ;

                       MOV        R4,#00H        ;

                       MOV        OVER_B,#00H        ;

                       MOV        OVER_K,#00H        ;

                       MOV        OVER_D,#00H        ;

                       CLR        A        ; обнуление аккумулятора

WAIT:                JB        P2.0,WAIT        ; ждем сигнала постановки на охрану

               JNB        P2.4,SIGNAL3        ; переходим на метку SIGNAL3,

               JNB        P2.5,SIGNAL3        ; если открыты двери, капот        

               JNB        P2.6,SIGNAL3        ; или багажник

               JMP        BLOCKING                ; переход к п/п блокировки


SIGNAL3:                MOV        R0,#3                ; программа

LOOP3:                CALL        SIGNAL1        ; реализации трех

                       CALL        DELAY        ; сигналов сиреной

                       DJNZ        R0,LOOP3        ; с последующим переходом

                       JMP        BEGIN                ; в начало


SIGNAL5:                MOV        R0,#5                ; программа

LOOP5:                CALL        SIGNAL1        ; реализации пяти

                       CALL        DELAY        ; сигналов сиреной

                       DJNZ R0,LOOP5        ; с последующим переходом

                       JMP        GAUGE_L        ; к опросу датчиков GAUGE_L

BLOCKING:        SETB        P0.0                ; блокировка стартера

                       SETB        P0.1                ; закрытие дверей

                       SETB        P0.2                ; закрытие        багажника

CALL        SIGNAL11        ; сигнал сирены и габаритов - СИСТЕМА НА ОХРАНЕ!


GAUGE_L:        JNB        P2.2,SIGNAL5        ; 5 сигналов сирены, если сработал датчик ; слабого удара

GAUGE_S:        JNB        P2.3,LABELB        ; переход на метку LABELB, если ; сработал датчик сильного удара

IGN_BOX:                JB        FBOX,IGN_KAPOT        ; переход к IGN_KAPOT, если датчик ; багажника игнорируется

BOX:                        JB        P2.5,IGN_KAPOT        ; переход к IGN_KAPOT, если датчик ; багажника не срабатывает

                       INC        OVER_B; если датчик багажника сработал, то +1 к ; константе хранящей число срабатываний ; этого датчика

                       JMP        LABELB; переход на метку LABELB, включающую ; сирену

IGN_KAPOT:        JB        FKAPOT,IGN_DOOR        ; 8 ниже следующих строк выполняют ; аналогичную функцию,

KAPOT:                JB        P2.4,IGN_DOOR        ; как при опросе датчика багажника (выше),

                       INC        OVER_K; только для датчиков капота и дверей!

                       JMP        LABELB;

IGN_DOOR:                JB        FDOOR,CHECK_ALARM        ;

DOOR:                        JB        P2.6,CHECK_ALARM        ;

                       INC        OVER_D;

                       JMP        LABELB;


CHECK_ALARM:        JB        FALARM,CHECK_MODE2        ; проверка на вторжение, если да, то ; переходим на метку CHECK_MODE2

LIGHT_DIOD:                MOV        R4,#5                ; программа обеспечивающая мигание светодиода

D_CYCLE:                CALL        DELAY; мигание светодиода примерно

                       DJNZ        R4,D_CYCLE        ; с интервалом в 1 секунду

                       CPL        P0.5                ;

CHECK_MODE2:        JNB        P2.1,LABELA        ; если происходит постановка в режим 2, то ; переходим на метку LABELA

                       CLR        FMODE2        ; сброс флага режима 2

                       MOV        OVER_B,#00H        ; и констант

                       MOV        OVER_K,#00H        ;

                       MOV        OVER_D,#00H        ;

                       SETB        P0.2; закрытие багажника на случай если включался ; режим 2

                       JNB        P2.0,GAUGE_L ; если система не выключается, то переход к ; опросу датчиков

JNB        FALARM,EXIT        ; если не было вторжения в процессе работы, ; то переход на EXIT

                       CALL        SIGNAL44        ; если было вторжение, то 4 сигнала сирены и ; габаритов

ANTIBLOKING:        CLR        P0.0        ; разблокирование стартера

                       CLR        P0.1                ; открытие дверей

                       CLR        P0.2                ; открытие багажника

                       JMP        BEGIN        ; переход в начало


LABELA:                JB        FMODE2,IGN_KAPOT        ; если режим 2 уже установлен, то переход ; на IGN_KAPOT, если нет, то:

                       SETB        FMODE2        ; уст. флага режима 2

                       CALL        SIGNAL22        ; 2 сигнала сирены и габаритов при постановке в ; режим 2

                       CALL        DELAY;

                       CALL        SIGNAL11        ;

                       CLR        P0.2                ; открытие багажника

                       JMP        IGN_KAPOT        ; переход к проверке датчиков


LABELB:                SETB        P0.3                ; включение сирены

                       MOV        R0,#3                ; загрузка регистров для

LOOP1:                MOV        R4,#100        ; цикла в 60 секунд

LOOP0:                JB        P2.0,STOP_PULT        ; переход если сирена отключается с пульта

JB        P0.6,STOP_VALET        ; переход если сирена отключается с Valet`а

CALL        DELAY                ; задержка 0.2 секунды

CPL        P0.4                ; мигание габаритов

DJNZ        R4,LOOP0        ; внутренний цикл                

DJNZ        R0,LOOP1        ; внешний цикл

JMP        SHUTDOWN        ; пропускаем 2 строки

STOP_PULT:                CLR        P2.0                ; сброс отключения с пульта

STOP_VALET:                CLR        P0.6                ; сброс отключения с Valet`а

SHUTDOWN:                CLR        P0.3                ; выключение сирены

               CLR        P0.4                ; выключение габаритов

               CJNE        OVER_B,#5,SET_FKAPOT        ; установка флагов для

               SETB        FBOX                        ; игнорирования датчиков

SET_FKAPOT:        CJNE        OVER_K,#5,SET_FDOOR        ; если воздействие было

SETB        FKAPOT                        ; 5 раз

SET_FDOOR:                CJNE        OVER_D,#5,SET_FALARM        ;

                       SETB        FDOOR        ;

SET_FALARM:                SETB        FALARM        ; запомнили БЫЛА ПОПЫТКА ВТОРЖЕНИЯ!!!

SETB        P0.5                        ; включаем светодиод на постоянное свечение

JNB        P2.1,TO_IGN_KAPOT        ; переход если режим 2 на TO_IGN_KAPOT

JMP        GAUGE_S                ; переход к опросу датчиков GAUGE_S

TO_IGN_KAPOT:        JMP        IGN_KAPOT                ; переход на IGN_KAPOT


SIGNAL11:        SETB        P0.3                ; вкл. сирены

                       SETB        P0.4                ; вкл. габаритов

                       CALL        DELAY; задержка 0.2 секунды

                       CLR        P0.3                ; выкл. сирены

                       CLR        P0.4                ; выкл. габаритов

                       RET                        ; возврат


SIGNAL22:        CALL        SIGNAL11        ; 1 сигнал сирены и габаритами

                       CALL        DELAY                ; задержка 0.2 секунды

                       CALL        SIGNAL11        ; 1 сигнал сирены и габаритами

                       RET                        ; возврат

SIGNAL44:                CALL        SIGNAL22        ; 2 сигнала сирены и габаритами

                       CALL        DELAY                ; задерка 0.2 секунды

                       CALL        SIGNAL22        ; 2 сигнала сирены и габаритами

                       RET                        ; возврат

EXIT:                        CALL        SIGNAL22        ; 2 сигнала сирены и габаритами

                       JMP        BEGIN                ; переход в начало

SIGNAL1:                SETB        P0.3                ; вкл. сирены

                       CALL        DELAY        ; задержка 0.2 секунды

                       CLR        P0.3                ; выкл. сирены

                       RET                        ; возврат

DELAY:                MOV        R3,#2                ; задержка приблизительно 0.2 секунды

CYCLE2:                MOV        R2,#200        ; с помощь вложенных циклов

CYCLE0:                MOV        R1,#248        ;

CYCLE1:                DJNZ        R1,CYCLE1        ;

                       NOP        ;

                       DJNZ        R2,CYCLE0        ;

                       DJNZ        R3,CYCLE2        ;

                       RET                        ; возвраты

                       END                        ; конец


 
Дружить
Uchit.net в социальных сетях