基于STC89C51单片机的智能报警系统的设计与实现

孙珊珊 李 欣

（绥化学院 黑龙江绥化 152061）

随着现代电子技术的完善和发展，单片机的应用逐渐广泛。S T C系列单片机是美国S T C公司最新推出的一种新型51内核的单片机。片内含有 F l a s h程 序 存 储 器 、S R A M、U A R T、S P I、AD、P WM等模块，在工业自动化控制、数据的采集、智能、机电一体化的研究等方面得到广泛应用[1]。目前，我国养牛业正在从传统的生产管理方式中逐渐向自动化管理方式进行转变，本文讨论在奶业管理系统中S T C 89 C 51单片机的主要应用，从而增加了本管理系统的自动化控制能力，具有广泛的市场前景。

一、奶业管理系统的功能分析

目前我国部分牛场在喂养饲料方面还是进行人工操作，把精料掺进饲料中进行喂饲，无法进行精确喂食，并且浪费大量的人力物力，所以，奶业管理系统的研发能够减轻奶业管理人员的人工费用，同时能够按照每头牛的体重等情况，进行个体研究。

奶业管理系统主要包括硬件系统和软件系统两方面，软件系统主要实现奶牛信息的数据输入，包括奶牛的体重、奶牛胎次、产奶量等数据，对数据的自动计算，信息的输出等功能；硬件系统主要实现奶牛的自动挤奶、自动喂食、温度湿度超标的自动报警系统等功能。

本系统通过使用S T C 89 C 51单片机进行温度湿度超标时的自动报警功能，系统采用模块化设计，当奶牛大棚的温度或者湿度达到一定程度不适合奶牛生长和产奶的情况下，系统通过S T C 89 C 51单片机设计的系统进行自动报警，控制台与所有的模块相连接时使用总线技术相连，在技术上相对稳定，价格相对低廉。

二、STC89C51单片机在自动报警的应用

（一）系统结构图

该系统由S T C 89 C 51单片机为主体结构，另外需要连接电源电路，由于使用红外进行探测接收，所以还需要红外接收电路，系统结构图如下。

图1 系统结构图

（二）电源电路的设计

该系统中，D S 18 B 2和H S 1101选用5 V直流电压，单片机和报警电路也需要5 V电源，因此，采用输出电压为+5 V的稳压电源。把交流电压转换为的直流电压，且要求输出电压值稳定。由于输出电压（+5 V）和输入电压的有效值（220 V）相差很大，所以需要使用变压器和整流电路。稳压部分选用固定式三端集成稳压器L M 7805。电路如图2所示，电源的输出电压为+5 V、最大输出电流为1.5 A，可以满足系统需求[2]。

图2 稳压电源电路

（三）红外线接收电路的设计

红外线遥控系统一般分为发射和接收两个部分，系统中发射部分的主要元器件是红外发光二极管，接收部分的元器件是光敏二极管。它的材料与普通的二极管的材料不同，所以在它的两端上施加一定的电压时，它发出的是红外线而不是普通的可见光。由于红外遥控本身具有不影响其四周的环境，不干扰其他的设备的特点，所以一般会采用红外线电路系统，如图3所示。

图3 红外线接收电路

（四）超限报警电路的设计

本系统中超限报警电路采用低压音频功率放大器，如图4所示。当实际温度或湿度超过设置的值时，A T 89 S 51引脚输出一定频率的电压信号，经过音频功率放大器放大后，推动扬声器发出蜂鸣声报警。功率放大器选用音频集成功放L M 386，它具有功耗低，电源电压范围较大，电压增益可以调整，元件少和失真小等优点[3]。

图4 低频功率放大器

（五）最小组合电路

图5 组合电路

三、结论

本文主要论述了S T C 89 C 51单片机在奶业管理系统中对于限值超标进行报警的设计。本电路中，首先列举的系统结构图，在结构图中标识本设计主要运用S T C 89 C 51单片机和复位电路、红外电路、晶振电路、电源电路、报警电路等组成，其次对电源电路的选择进行了设计阐述，主要的研究点在于稳压部分选用固定式三端集成稳压器L M 7805，电源的输出电压为+5 V、最大输出电流为1.5 A，并且画出电路图进行分析，再次简介了红外线接收电路，并对超限报警电路进行了分析制作，最后产生组合电路。

本系统通过红外线接收信息，传递给单片机，根据程序来判断限值是否超标，如果超标就进行报警，系统以S T C 89 C 51为主要芯片，通过对单片机进行程序设计，来实现限值判定并传递信息的功能，在制作方面价格低廉，能够满足用户使用的需求，抗干扰能力强[4]。

[1]姜楠.基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计[J].现代电子技术，2012（24）.

[2]张剑平.模拟电子技术教程[M].北京：清华大学出版社，2011.

[3]郭天祥.51单片机C语言教程[M].北京：电子工业出版社，2011.

[4]王俊峰,薛鸿德.现代遥控技术及应用[M].北京：人民邮电出版社，2005.