STC89C51单片机室内光环境无线监测系统设计+程序(3)
2 系统整体方案与硬件选择
2.1系统概述
本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性；照度传感器、色温传感器可以产生数字信号；无线收发模块可以实现数据无线传输的性能。此设计是以STC89C51单片机基本系统为核心，以无线数据传输为亮点的一套监测系统。其中包括光照度监测、色温监测、单片机、无线传输电路、USB传输电路、PC显示窗口设计、电源电路设计等。系统总体方框图如图2.1
本设计由数据采集、数据处理、数据传输、数据显示死部分构成的。
（1） 数据采集 由TLC549组成；
（2） 数据处理 由单片机STC89C51基本系统组成；
（3） 数据传输 由单片机STC89C51和NRF24L01组成；
（4） 数据显示 由LCD1602和PC显示窗口组成。
本系统中TLC549是光照度传感器采集光强度信息输出数字信号。STC89C51（I）单片机驱动TLC549传感器进行信息采集并对采集到的信息进行处理，驱动无线发送模块NRF24L01将处理后的信息发送出去。NRF24L01（A）是无线发送模块对STC89C51（I）所给的信号进行发送前处理并在STC89C51（I）的驱动下将适合在信道传输的信号发送出去。NRF24L01（B）为无线接收模块其作用是在单片机STC89C51（II）的驱动下接收、处理NRF24L01（A）所发送的信号。单片机STC89C51（II）驱动USB线缆传输最后所得信息通过LCD1602液晶显示实时监测数据。本系统电源模块为传感器、单片机供电，无线收发模块供电由单片机3.3V输出端提供。
2.2 单片机的选择
2.2.1 单片机的简介
单片微型计算机简称单片机，又称微控制器，嵌入式微控制器等，属于第四代电子计算机。它把中央处理器、存储器、输入/输出接口电路以及定时器叶数器集成在一块芯片上，从而具有体积小、功耗低、价格低廉、抗干扰能力强且可靠性高等特点，因此，适合应用于工业过程控制、智能仪器仪表和测控系统的前端装置。正是由于这一原因，国际上逐渐采用微控制器(MCU)代替单片微型计算机(SCM)这一名称。“微控制器”更能反映单片机的本质，但是由于单片机这个名称已经为国内大多数人所接受，所以仍沿用“单片机”这一名称。
1、单片机的主要特点有:
(1) 具有优异的性能价格比。
(2) 集成度高、体积小、可靠性高。
(3) 控制功能强。
(4) 低电压，低功耗。
2、单片机的主要应用领域:
(1) 工业控制
(2) 仪器仪表
(3) 电信技术
(4) 办公自动化和计算机外部设备
(5) 汽车和节能
(6) 制导和导航
(7) 商用产品
(8) 家用电器
因此，在本设计的环境监测系统中，采用单片机来实现。
2.2.2 STC89C51单片机介绍
STC89C51单片机学习板是一款基于8位单片机处理芯片STC89C52RC的系统。
STC89C52RC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。STC89C52RC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。