图2-2
2.2 模块方案设计 2.2.1 主控芯片方案
方案一：采用STC89C52RC实现。单片机软件编程可简单地实现多数功能，自由度大，结构清晰，便于调试和维护，可读性和移植性强。并且具有体积小，硬件搭建简单等优点。本系统由一台主机，一台从机组成温湿度测量进行温湿度数据采集。另外STC89C52RC的应用已经十分广泛，相关技术的使用都很熟练，开发难度很小。
方案二：采用MSP430F149单片机。此单片机功耗低，内部集成高速12位ADC，性能强大。但本设计简单，不需要MSP430F149如此功能强大的单片机，并且MSP430F149成本高，是TPFQ贴片封装，必须采用PCB制板，增加了开发周期。
综合考虑我们选择STC89C52RC作为本系统的MCU。 2.2.2 无线通信模块方案
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方案一：采用GSM通信模块，GSM借助卫星通信或者手机卡可以较长距离的传输数据，但由通信过程需要收费，前后期成本都比较高。
方案二：采用TI CC2430通信模块，虽然改模块通信速度快，但成本高，操作复杂。
方案三：使用NRF24L01通信模块，该模块具有有高速低耗体积小的优点。他可以传输数千公里(PA)，但价格更便宜，SPI总线通信方式，电路是简单、操作方便。
所以综合考虑我们采用方案三作为本系统的通信模块。 2.2.3 温度传感方案
方案一：使用温度传感器DS18B20和一个湿度传感器相结合。DS18B20是数字信号输出，易于MCU处理和控制，消除了传统测量方法的许多外围电路。传感器的物理和化学特性稳定，它可用作工业温度传感器，这些传感器线性很好。在0 ~ 100摄氏度，最大线性误差是小于1摄氏度。DS18B20的单总线数据传输提高了信号的稳定性和精度。但使用DS18B20数字温度传感器和一个湿度传感器来测量温湿度具有电路搭建复杂，体积大，编程困难等缺点。
方案二：采用温湿度传感器DHT11，DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个
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NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此产品具有品质卓越、超快相应、坑干扰能力强等优点。DHT11进行温湿度测量时，在0℃—50℃内精度最高为±5%。并且此传感器能和湿度一起进行测量，具有搭建电路简单、体积小、编程容易的优点，所以使用DHT11温湿度传感器数字集成芯片将成为电路的发展趋势。
综上考虑，我们采用方案二。 2.2.4 显示模块方案
方案一： 使用LED数码管显示。LED数码管具有硬件电路简单，方便调试，软件实现相对容易的优势，但占用的IO口多且不可以显示字符。
方案二：采用LCD1602液晶显示。LCD1602显示丰富，响应快，并且成本也不高，编程技术熟练。
综合以上方案，我们选择LCD1602。
第三章 系统模块设计
3.1 STC89C52RC主控模块设计
STC89C52RC是一个低压高性能8位单片机，片内含8k Flash闪存，512 bytes的RAM，兼容标准MCS-51指令系统，片内置8位通用CPU和2K字节EEPROM存储空间。
主要功能特性：
1)8k可反复擦写Flash ROM；
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2)32个双向I/O口； 3)512x8bit内部RAM； 4)可直接使用串口下载； 5)内带2K字节EEPROM存储空间 引脚图见图3-1
图3-1 单片机管脚图
单片机控制模块由STC89C52RC最小系统组成，其中包括单片机，晶振电路和复位电路。晶振电路由由18,19引脚接入2个22pf的电容和一个12MHz的晶振组成。最小系统如图3-2所示
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图3-2 单片机最小系统
3.2 nRF24L01无线模块设计 3.2.1 nRF24L01概述
NRF24L01是一种新型单片射频收发机设备,在2.4 GHz~2.5 GHz频率ISM波段操作。内部集成了频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器，输出功率可以被软件简单配置。NRF24L01具有多种低功耗模式(断电模式和空闲模式),以便节能设计更方便。以下是nRF24L01的主要特点:
1.片内自动生成报头和CRC校验码； 2.GFSK调制，硬件集成OSI链路层； 3.SPI速率为0 Mb/s～10 Mb/s；
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