AT89C2051单片机红外线自动跑水报警装置电路设计(3)
在药液瓶外壁安装传感器，当红外对管之间的介质产生变化（由药液变为空气）的时候传感器模块接收到数据信号，发送到单片机进行处理。其红外光电传感电路图如图4所示。
图3 红外光电传感器电路图
2.2 单片机
单片机选用AT89C2051为美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含2K字节的可反复擦写的只读程序存储器和128字节的随记数据存储器（RAM），期间采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容MCS-51指令系统，特别适合小批量系统的应用，容易实现软件的升级，功能强大[5]。单片机是整个系统的控制核心区域。所有的系统模块数据都会最终传达到单片机从而进行处理。而且所有的命令都将由单片机发出。所以对单片机的软件设计是重中之重[3]。将关系到整个系统的功能。
控制器的接口为8个接线端子，它的功能分别是：J1通讯的端子，A+与B-用的是分别连接为RS485总线的A和B实现与上位机通讯；J2、J3、为报警号、阀等控制新号的接线端，在有报警状况下是可以报警的时候执行阀门程序；J4的24V电源输出的接线端，为外部设备提供24VDC电源。VEE和REF提供电流最大量为24VDC本安型电源，其中VDD与VSS的最大电流为2A的常规24VDC；J5使其用做电源接线端口，在第1极和第2极开关电源分别接24-和24+。在第3极与第4极接开关电源AC端，第5极与第6级应接电源220V；J7为运行信号的输出接线端口，在J14跳线断开的时候，第1脚与第2脚为输出无源型信号；J9是限位开关接线端口，N1与REF中间接常闭型无源开关，在N2和REF之间接常开型无源开关等。
由于传感器选用的开关，其输出的是开关量，且报警蜂鸣器及泵的控制也都是开关式控制，因为无需进行A/D及D/A转换，只需要考虑耦合隔离，以提高抗干扰能力[6]。在为了应对安全，所以应在开关的输出与单片机的输入之间接入一个流快速熔断器，以保证安全。其单片机模块电路设计如图4所示。
图4 单片机模块电路设计
2.3 驱动器与继电器模块
在驱动器上，我们选用MC1413型，因其耐高压，大电流达林顿阵列，在由7个以硅NPN达林顿管组成，当在5V的电压下工作可同TTL与CMOS电路相连，可在直接处理需要标准逻辑缓冲器处理数据，灌电流将达到500mA，并且可以在莞太时承担50V电压，输出同时还可以在高负载电流并行运行[1]。
驱动器与继电器之间应插入光电耦合器TLP521-4既保证控制信号的传输有效性，同时实现了电性能上的完全分隔，且阻断继电器在对驱动器以及单片机的电路干扰。其驱动器模块电路设计如图5所示。