第二章方案设计及论证

依照课题要求，本系统包含了主控制器、人体检测模块、报警模块、无线模块、显示模块和按键模块。

2.1系统模块的选择

2.1.1主控制器的选择

方案一：采用STC89C52单片机。该单片机是STC系列中可靠性较高、价格便宜、功耗低、安全性能优越的高性能COMS8位微控制器，具备8k系统可编程闪存，在制造工艺上它采用了ATML安全性能十分高的制造技术[1]。它的核心是在经典的51单片机的MCS-51内核上进行了许多的完善和改变，所以它在兼容51单片机的基础上具有更加丰富的功能。例如，输入输出口数量多、保密性能强大、程序不易丢失等。但是它同样的也存在着许多缺点，运行速度比较慢、传感器的运行周期比较的长、不能单独完成数模转换功能、存储空间比较小，不能进行大规模程序代码的存储、数字模块较少等。

方案二：使用STM32系列单片机。STM32单片机起源于意法半导体公司，它是意法半导体公司研发的新型高效的微型控制器，功能十分的强大[2]。STM32单片机的核心是Cortex-M3处理器，这款处理器是一个规范化的微型控制器。它采用的CPU是32位的，运行是并行总线的结构，并且具备向量中断控制器。它的型号种类繁多，就内存方面来说，它具有64K到256K的闪存，这款单片机在市场上有200多款产品，丰富的种类可供选择使得开发人员能够使用STM32的微控制器系列，而无需改变PCB就可以根据实际的需求来改变器件的型号。在节能方面，它采用的是世界领先的节能技术低泄漏电流技术和高效率的节能框架，具有超低的功耗。但是他也有许多的不足之处，高昂的价格使得很多大学生或者初次接触单片机的爱好者望而却步，程序的编写比较复杂繁琐不是太适合初学者等等。

方案三：DFRobotWiDo控制器。这款控制器基于ArduinoLeonardo控制芯片并且它区别于其他的单片机需要外接WIFI模块，自身就包含了CC3000的WIFI内核，让Arduino通过wifi链接网络变得异常简单[3]。基于Arduino的开源硬件平台，具有海量的扩展板、传感器、机械部件和在线软件资源，为开发者提供了良好的创作环境。Widow相比较于普通的WIFI扩展模有许多的优点，它更加的轻便简单，集成程度也更加的高。一个小小控制器上包含了WIFI模块、SD卡功能，但是只有大拇指的大小。它的WIFI性能十分的优越，只需要简单的WIFI密码便可以快速的连接到云端服务器，非常的方便并且容易学习适合初学者。Widow的控制芯片采用的是ATmega32u4微型控制模块，它的数字输入输出有20个接口，其中的7个是用于PWM输出，其余的用与模拟量的输入。它还具有16MHz的晶体振荡器和USB接口可用于程序的烧录或者单片机的供电。在最上方还有一个复位按钮和ICSP接口。它的电源你可以使用我们日常使用的手机充电器（AC/DC适配器）或者使用数据线连接到电脑上给它供电，除此之外它本身也具备电池可以直接供电自给自足。总之，目前单片机具备的基础功能它都有，不过在此基础上它较于其他单片机更加的简单方便，并且价格也不是太贵，十分的适合普通大学生购买学习。

主控制器的选择是决定本设计能否完成的重要部分，从以上三个方案来看，方案三性价比比较高也更符合课题的要求，所以本课题最终选择了方案三。

2.1.2人体检测模块的选择

方案一：人体红外感应模块。人体红外感应传感器的工作原理是基于热释电效应。现在普遍适用的是双元传感单元，其具有以下几点优点：

(1)灵敏度高。

(2)两个单元反向连接，因此同时输入的红外线将会互相抵消掉，大大的增加了稳定性。