STC89C51单片机低温灾害温度监测系统设计+程序(3)
1.4 课题的基本内容
本次设计的主要思路是利用STC89C51系列单片机，无线通信模块NRF2401，数字温度传感器DS18B20和HJ1602A液晶显示，并设有低温报警功能，构成实现温度检测与显示的单片机控制系统。通过对单片机编写相应的程序，达到能够实时检测低温的目的。
（1） 根据设计要求，选用STC89C51单片机为核心器件；
（2） 无线通信模块NRF2401可以实现数据无线传输的性能；
（3） 以数字传感器DS1820作为前端采集温度，经过单片机处理后，将外部的温度显示在液晶屏上；
（4） 独立式按键能设置报警温度的上限值、下限值和查看所设定的上限值、下限值；
（5） 当温度大于上限值或低于下限值时蜂鸣器会报警。
2 系统设计方案
2.1硬件选择方案
2.1.1主控芯片的选择
方案一：选用ARM7处理器作为主控制芯片
ARM7处理器由英国ARM公司发明设计，是一种嵌入式处理器，他的内核是0.9MIPS/MHz的三级流水线和冯•诺伊曼结构。ARM7是典型的32位微型处理器，虽然在很多嵌入式产品中已经得到实践应用，但其成本较高。封装为全贴片封装不以利于二次开发。
方案二：选择STC89C51单片机作为主控制芯片
STC89C51RC是采用8051核的ISP（In System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编程（ISP）特性，配合PC端的控制程序即可将用户的程序代码下载进单片机内部，省去了购买通用编程器，而且速度更快。STC89C51RC系列单片机是单时钟/机器周期(1T)的兼容8051 内核单片机，是高速/ 低功耗的新一代8051 单片机，全新的流水线/精简指令集结构,内部集成MAX810 专用复位电路。
通过分析比较，本次设计采用STC系列芯片作为主控制芯片，其中，发射模块采用STC89C51单片机为核心，电路工作稳定、可靠性高，完全达到了设计要求，具有非常好的实用性。
2.1.2电源电路的选择
方案一：采用USB供电
电脑的USB接口可以提供稳定的5V直流电压，可以为该单片机系统供电。使用简单、即插即用，较为便利。而且电源稳定，只要不断电，就能持续供电使系统一直工作。
方案二：自制电池组供电模块。
采用三节五号电池提供4.5V的电压，稳定满足单片机供电需要，且制作简单，只需外接个电池组，使用更方便，移动也便捷。
综上因素考虑，需要长时间供电，USB接口更为稳定。所以我们选择了方案一，使用USB供电。
2.1.3无线收发模块的选择
方案一：采用PT2262/PT2272传输数据信息
PT2262/PT2272 是一种CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路，由台湾普城公司生产。PT2262/PT2272可用于无线数据发送与接收，编码芯片PT2262 发出编码信号，由地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字，解码芯片PT2272 接收到信号后，先将地址码进行2次校对，如确认无误，才将信息交由处理器处理。PT2262/2272虽然能够无线发射和接受数据，但属于硬解码，不利于传输大量数据，因此不适合本系统设计。
方案二：采用NRF2401无线模块传输数据。
NRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM频段，芯片内部具有功率放大器、晶体振荡器、频率合成器和调制器等模块，输出功率和通信频道可以由程序设定。芯片能耗低、传输精度高速度快，适用于无线鼠标、遥控赛车、数据传输等无线通信领域。其DuoCeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。NRF2401通常用来传输大量的数据信息。且数据传输距离远。
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