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2. 方案论证与选择
2.1 主控芯片选择
方案一:ATmega16 是 ATMEL 公司推出的一款基于 AVR RISC 构架的低功
耗 CMOS 的 8 位单片机。ATmega16 在 16MHz 时有 16MIPS 的运算速度,具有两
周期硬件乘法器,从而使得设计人员可以在功耗和执行速度之间取得平衡, 且
非易失性程序和数据存储器资源较大能满足程序代码设计需要。外设资源丰富:
2 个具有独立预分频器和比较器功能的 8 位定时/计数器;一个独立预分频器和
比较/捕捉功能的 16 位定时/计数器;支持 4 路 PWM 输出、8 路 10 位 ADC。支
持 TWI 接口、USART、SPI 接口多机通信满足扩展功能的需要。
方案二:AT89C51 是一种带 4K 字节 FLASH 存储器(FPEROM—Flash
Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能 CMOS 8 位
微处理器,俗称单片机。AT89C2051 是一种带 2K 字节闪存可编程可擦除只读存
储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除 1000 次。该器件采用
ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的 MCS-51 指令集和输出
管脚相兼容。由于将多功能 8 位 CPU 和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL 的
AT89C51 是一种高效微控制器,AT89C051 是它的一种精简版本。AT89C51 单片机
为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
在本次实验中,选择了单片机开发板自带的 AT89C51 芯片。
2.2 温度传感器模块选择
本次设计中选用了 DS18B20 数字温度传感器,因为它接线方便,封装成后可
应用于多种场合,如管道式,螺纹式,磁铁吸附式,不锈钢封装式,型号多种多
样,有 LTM8877,LTM8874 等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装
后的 DS18B20 可用于电缆沟测温,高炉水循环测温,锅炉测温,机房测温,农业
大棚测温,洁净室测温,弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰,体积小,
使用方便,封装形式多样,适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。
2.3 时钟显示模块选择
方案一:采用实时时钟芯片
现在市场上有许多实时时钟集成电路,如:DS1287、DS2887、DS1302 等。
这些实时时钟芯片具备年、月、日、时、分、秒计时功能和多点定时功能,
计时数据的更新每秒自动进行一次,不需要程序干预。因此,在工业实时测
控系统中多采用这这一类专用芯片来实现实时时钟功能。
方案二:是用单片机内的可编程定时器。
利用单片机内部的定时计数器进行中断定时,配合软件延时实现时分秒
的计时。该方案节省硬件成本,但程序设计较复杂。
时钟显示模块选择了用芯片 DS1302,因为 DS1302 以串行方式与单片机进行