1．1 微控制器模块
    本系统的主控制器采用STM32F103VC处理器，与电源电路、时钟电路、存储器系统及复位电路共同组成微控制系统。复位电路选用了系统监视复位芯片IMP811S，可提供高效的电源监视功能，确保系统工作正常。
    STM32F103VC采用ARM公司的高性能“Cortex—M3”内核。运行的频率高达72 MHz，指令速度达1．25 DMipa／MHz。在此基础上还扩展了一系列完整的通用外围接口单元，能够提供高性价比的嵌入式解决方案。STM32F103VC系统外围接口单元主要包括支持60个中断源的中断控制器，2个DMA控制器，80个通用I／O口，1个SD卡接口，3个可编程波特率的UART，16路12位A／D转换器，SD卡接口，2个多主机I2C总线控制器，3个SPI接口等。[page]

1．2 无线通信接口
    本设计各采集系统之间的无线同步采集采用单片射频收发芯片NRF24L01，该芯片是真正的GFSK单收发芯片，内置链路层，支持自动应答及自动重发功能，带有地址及CRC检验功能，数据传输率最高达2 Mbps，采用SPI接口进行数据传输，速率最高位8 Mbps。基于NRF24L01芯片的无线通信接口电路见图2，该种方式下，若采用阻抗匹配的天线，无线传输距离可达150 m，完全满足常规采集需求。

    图2中，NRF24L01的SPI总线直接与STM32F103VC的SPl0接口相连，TX／RX选择端CE和片选CSN与STM32F103VC的GPIO相连即可，中断口IRQ连接于STM32F103VC的外部中断0，以提供中断信号。
1．3 人机接口与信息存储
    为了便于模式设置和参数显示，系统加入了矩阵键盘和LCD显示器。矩阵键盘直接与STM32F103VC的GPIO相连，采用扫描方式进行按键检测。显示器选用LM9033四级灰度LCD模块，该模块功耗极低，带有电源控制，特别适用于电池供电的系统。LM9033可采用并口或SPI接口方式，这里直接将其连接于STM32F103VC的SPI1接口。为了能够将时间信息及温度数据进行长时间存储，系统加入了SD卡存储装置。由于STM32 F103VC芯片本身带有SD卡接口，因此只需将SD卡座与STM32F103VC的SD卡接口直接相连即可实现数据读写。
1．4 温度检测电路
    温度检测采用热电阻传感器PT1000，信号调理电路如图3所示。图3中，PTl000与电阻R1、R2和Rt1组成电桥，调节电阻Rt1即可调零。由于信号较弱，所以后端采用A1和A2进行两级放大，放大器选用零漂移、轨对轨输出的集成运放LTC2051，该芯片内部集成两个独立运放，一片即可满足本系统需求，采用单电源供电。通过调节电阻Rt2即可实现量程的调节。因为温度变化比较缓慢，所以采用R9和C1组成一阶低通滤波电路，滤除由电源噪声等引起的干扰，以提高测量精度。运放的输出直接与STM32F103VC的内置A／D转换器相连。

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    图2中，NRF24L01的SPI总线直接与STM32F103VC的SPl0接口相连，TX／RX选择端CE和片选CSN与STM32F103VC的GPIO相连即可，中断口IRQ连接于STM32F103VC的外部中断0，以提供中断信号。
1．3 人机接口与信息存储
    为了便于模式设置和参数显示，系统加入了矩阵键盘和LCD显示器。矩阵键盘直接与STM32F103VC的GPIO相连，采用扫描方式进行按键检测。显示器选用LM9033四级灰度LCD模块，该模块功耗极低，带有电源控制，特别适用于电池供电的系统。LM9033可采用并口或SPI接口方式，这里直接将其连接于STM32F103VC的SPI1接口。为了能够将时间信息及温度数据进行长时间存储，系统加入了SD卡存储装置。由于STM32 F103VC芯片本身带有SD卡接口，因此只需将SD卡座与STM32F103VC的SD卡接口直接相连即可实现数据读写。
1．4 温度检测电路
    温度检测采用热电阻传感器PT1000，信号调理电路如图3所示。图3中，PTl000与电阻R1、R2和Rt1组成电桥，调节电阻Rt1即可调零。由于信号较弱，所以后端采用A1和A2进行两级放大，放大器选用零漂移、轨对轨输出的集成运放LTC2051，该芯片内部集成两个独立运放，一片即可满足本系统需求，采用单电源供电。通过调节电阻Rt2即可实现量程的调节。因为温度变化比较缓慢，所以采用R9和C1组成一阶低通滤波电路，滤除由电源噪声等引起的干扰，以提高测量精度。运放的输出直接与STM32F103VC的内置A／D转换器相连。