基于单片机89C51的报警电路设计与仿真

贺钱琛

摘要：本文首先从设计背景和意义出发，阐述了设计该报警电路的必要性。接着以单片机为核心，设计了报警电路图，同时叙述了电路图中的连接方式。然后对设计电路进行了调试，列出了调试步骤。最后从三个方面出发，分析了影响该电路设计的相关因素，同时附上了实现报警的部分程序。所以本文有着比较重大的研究意义。

关键词：单片机 设计 仿真 报警电路

中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）05-0000-00

1 设计背景及意义

当前很多地方都发生了火灾，可是本应该可以防范的火灾却发生，可怕的火灾烧毁我们的财物，严重的是付出生命的代价。所以一种能够检测出温度、烟雾和火光的设计电路显得尤为重要，本文就是从这三点出发来设计的。

本电路的研究意义比较重大，只要温度传感器、烟雾传感器或火光传感器检测到信号，信号通过单片机，单片机再通过其输出端对发光二极管点亮，并使喇叭发声报警。

2 报警电路的设计

如图1-1所示，本电路是以单片机P89C51X2BN为主控器件，用于检测信号并作出相应的输出。1脚和2脚之间连接温度传感器MK1，5脚和6脚之间连接烟雾传感器MK2，21脚和22脚之间连接火花传感器MK3，三个传感器主要用于对温度、烟雾和火光的检测。单片机的9脚为复位信号端，主要用于实现对电路的复位操作，复位电路包括电阻R1、电容C3，开关S1，三者并联，最后一起连接到电源VCC2，按下开关S1起到复位的作用。单片机U1的18、19脚连接的是起振电路，起振电路由电容C1、C2和12MHZ的晶振Y1连接，起振电路用于对单片机提供基准频率，能够确保单片机的周而复始的工作，单片机的控制电路根据输入输入信号的不同而对其输出的电路提供相应的控制操作[1]。其输出电路连接至单片机的36脚，输出电路主要由电阻R1、发光二极管D1、三极管9013、电容C4和喇叭Speaker组成。发光二极管D1起到显示作用，而喇叭Speaker可以实现报警。

3电路调试结果

按照如图所示连接好电路图，并将程序载入到单片中进行调试，调试步骤如下：

第一步：检查复位电路，主要是按键和电容，注意如果有极性的电容，则需要注意电容的正极性。第二步：检测单片机的起振电路，检测晶振和两个电容，注意晶振不能虚焊，同时注意需要接地，否则工作不正常。同时坚持三个传感器是否合格，连接是否正确，报警处的发光二极管和喇叭是否工作正常。第三步：当单片机能够正常工作后。接通电源后，上电复位启动单片机。当温度传感器MK1、烟雾传感器MK2和火花传感器MK3检测到信号的时候，检测到的信号经过单片机。单片机在程序的控制下，在36脚输出高电平，高电平经过发光二极管，同时经过三极管放大进入喇叭处报警。

4 影响因素分析

本设计可以较为准确的检测出温度、烟雾和火花的信号，同时能够够通过输出信号实现发光二极管亮和喇叭的报警。但是仍然存在一定的误差因素。

（1）传感器质量的影响。目前传感器的种类繁多，找一些质量较好的传感器比较重要，传感器的安装位置也比较关键。既要做到报警准确，同时要做到如何安放。（2）单片机程序的控制影响。单片机是在程序的作用下进行操作的，所以烧录程序时要确保其运行结果正确，单片机的选择也很重要，本设计选用51系列的单片机比较好[2]。（3）发光二极管和喇叭安装位置的影响。既然是报警电路的设计，所以要方便我们能够马上知道危险信号的发生。所以发光二极管应该安装在比较显眼的位置，喇叭也应该安装在很容易听到的位置。

综上所述，整个电路设计性能较好，精度较高，报警准确，程序通俗易懂，各项指标达到了报警器的要求。

附录：

uint Read_Temp（）

{ unsigned int j；

unsigned long m1；

float m2；

j=Start_Max187（）；

m1=125L*j；

m2=1142784+m1；

m1=14217216-m1；

m2*=1000000；

m1=m2/m1；

if（m1>100000）

{ m1-=100000；

m1*=100；

j=m1/3851；

j+=499；

}

else

{ m1=100000-m1；

m1*=100；

j=m1/3851；

j=499-j；

}

return j；

}

void Process_Alarm（uint temp）

{

if（temp>upperv）

{ LEDREDCON=0；

SPEAKERCON=0；

}

else if（temp

{ LEDGREENCON=0；

SPEAKERCON=0；

}

参考文献

[1] 田泽.《嵌入式开发教程》.北京航天航空出版社，2005年第 2 版.

[2] 戴佳.51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M].北京：电子工业出版社，2008.