2 监测系统总体方案论证及设计

2.1 家用小型电源无线监测系统的设计方案论证

2.1.1 主控芯片方案论证

方案一：采用传统的STC89C52单片机作为主控芯片。此芯片价格便宜、操作简便，低功耗，比较经济实惠。

方案二：采用TI公司生产的MSP430F149系列单片机作为主控芯片。此单片机是一款高性能的低功耗的16位单片机，具有非常强大的功能，且内置高速12位ADC。但其价格比较昂贵，而且是TPFQ贴片封装，不利于焊接，需要PCB制板，大大增加了成本和开发周期。

 从性能和价格上综合考虑选择方案一，即用STC89C52作为本系统的主控芯片。

2.1.2 无线通信模块方案论证

方案一：Bluetooth（蓝牙）技术。蓝牙技术作为一种近距离无线通信技术，支持语音和数据传输，使用跳频扩频技术，可靠性高，蓝牙规范的核心部分协议允许多个设备进行相互定位、连接和交换数据，并能实现互操作和交互式应用。但是蓝牙技术存在设备价格昂贵，通信协议复杂，功耗大等缺陷。

方案二：IrDA（红外）技术。IrDA通信方式通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线数据的收发。红外设备不需要申请特定频率执照，具有功耗低、体积小、技术相对成熟等优点。但是，红外技术的缺点也非常突出，如设备之间任何阻挡物都会干扰红外通信，因此它属于一种视距传输技术；相对固定的通信设备位置决定其不适合移动数据的传输；红外技术仅能实现一个点到另一个点之间的无线通信，不能完成一个点到多个点间的无线通信。

方案三：无线单片技术。采用NRF24L01无线射频模块进行通信，NRF24L01是一款高速低功耗的无线通信模块。他能传输上千米的距离（加PA），而且价格较便宜，电路简单，操作方便。

考虑到系统的复杂性和程序的复杂度，我们采用方案三作为本系统的通信模块。来.自/751·论\文'网·www.751com.cn/

2.2 家用小型电源无线监测系统的总体架构及关键技术

2.2.1 家用小型电源无线监测系统的总体架构

本系统要求将监测到的电源电压、电流、温度等情况传送到家庭电网监控中心，是一个由电源监控中心和以若干个发送中端为基本监测点组成的监测系统，即建立一个点到多个点的通信网络（考虑到成本问题，本设计以一个电源监测点为例）。首先由数据采集模块将采集电压温度等相关信息传送到单片机控制的发射模块，并在LED1602液晶模块显示数据。然后利用无线通信技术，将数据以无线通信的方式传送至接收模块。接收模块接收、显示数据，并判断是否在安全温度范围。若超出安全范围，接收端设有安全报警系统，将发出报警信号。最后将接收到的信息通过RS232送给监控计算机，来实现智能监控。系统主要构成有：数据采集模块、无线传输模块、单片机发射和接收控制模块及PC监控模块