一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明常用于野外或溫室大棚等環(huán)境中，具體地涉及一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術的不斷進步，許多情況下都需要對環(huán)境的溫濕度進行限定。因此，為了能夠隨時可以檢測環(huán)境溫濕度以進行監(jiān)測，減少由于溫濕度對工程帶來的經(jīng)濟損失，開發(fā)新一代溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是十分必要的。
[0003]目前，各個行業(yè)監(jiān)測監(jiān)控已經(jīng)越來越被關注，越來越重要。有些行業(yè)中的監(jiān)測監(jiān)控已成為了必不可少的一部分，例如:野外或溫室大棚等可能沒有市電的環(huán)境中、還有糧倉中對于溫度濕度的監(jiān)測監(jiān)控都是很需要的。在大型的倉儲空間中，溫度和濕度是影響儲藏物質(zhì)量的重要因素，為了避免儲藏物的質(zhì)和量發(fā)生變化，為了倉儲數(shù)據(jù)能夠有效的得到管理。必須得采用測量準確、調(diào)試方便、可實時記錄報警信息的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明就是針對上述問題，彌補現(xiàn)有技術的不足，提出一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)；本發(fā)明具有成本低、環(huán)境采集誤差小，可提高作業(yè)效率等特點，具有廣闊的應用前景；而且該系統(tǒng)具有溫濕度采集和實時顯示及超過設置上、下限溫濕度自動報警等功能。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案。
[0006]本發(fā)明一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括MSP430單片機，其結構要點是:所述MSP430單片機外部連接模塊包括溫濕度監(jiān)測模塊、報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊；所述溫濕度監(jiān)測模塊與MSP430單片機的輸入端連接；所述MSP430單片機的輸出端連接報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊。
[0007]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述溫濕度監(jiān)測模塊采用SHTll溫濕度傳感器，SHTll溫濕度傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個14位的A/D轉換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。
[0008]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述顯示模塊和按鍵模塊采用8位數(shù)碼管顯示，加上4*1的按鍵模塊進行控制。
[0009]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述MSP430單片機采用MSP430F149 ;所述報警模塊采用聲光報警。
[0010]本發(fā)明的有益效果是。
[0011]基于越來越多的場合所需要及時監(jiān)測環(huán)境溫濕度的需求，本發(fā)明提出了一種基于MSP430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，本發(fā)明以MSP430單片機為核心，采用溫濕度傳感器SHTll芯片，對溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的軟硬件進行設計。該系統(tǒng)具有溫濕度采集和實時顯示及超過設置上、下限溫濕度自動報警等功能。實驗結果表明，該系統(tǒng)具有成本低、環(huán)境采集誤差小，可提高作業(yè)效率等特點，具有廣闊的應用前景。
[0012]本發(fā)明對溫度、濕度監(jiān)測與報警系統(tǒng)展開分析和研究。在傳統(tǒng)的溫濕度監(jiān)測和報警系統(tǒng)的基礎上加以改進，設計出低功耗的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。對設計的系統(tǒng)，可以得到以下優(yōu)點:(I)采用MSP430F149為核心器件進行溫濕度測量和控制，具有成本低、抗干擾能力強等特點。本發(fā)明將MSP430與SHTll結合起來，設計了低功耗、高性能的測量系統(tǒng)。(2)系統(tǒng)的軟件程序采用C語言完成，大大提高了開發(fā)調(diào)試的工作效率。理論和實踐證明該監(jiān)控系統(tǒng)具有高可靠性、高性價比、控制簡單方便等優(yōu)點，提高了控制的精度。(3)SHT11是單片集成的數(shù)字溫濕度傳感器，所有信號的調(diào)理都由芯片完成，采用I2C總線實現(xiàn)通信，并直接輸出數(shù)字信號。這既解決了傳統(tǒng)濕敏電阻和熱敏電阻帶來的電路復雜的問題，又避免了大量安裝多個傳感器所面的高成本等問題。通過軟硬件測試證明該系統(tǒng)能夠安全可靠的運行測量誤差小，具有良好的應用效果。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明一種基于MSP430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)結構框圖。
[0014]圖2是本發(fā)明一種基于MSP430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的主程序流程圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，為本發(fā)明一種基于MSP430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)結構框圖。包括MSP430單片機，其結構要點是:所述MSP430單片機外部連接模塊包括溫濕度監(jiān)測模塊、報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊；所述溫濕度監(jiān)測模塊與MSP430單片機的輸入端連接；所述MSP430單片機的輸出端連接報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊。
[0016]本發(fā)明所述單片機MSP430F149，實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)對溫濕度進行實時監(jiān)控以進行超限報警。TI公司生產(chǎn)的MSP430系列是超低功耗的混合信號控制器，特別適合于電池應用的場合或手持設備。同時，該系列將大量的外圍模塊整合到片內(nèi)，也特別適合設計片上系統(tǒng)。由于它的各項優(yōu)點，成為許多電子產(chǎn)品設計的不二選擇，超低功耗不僅延長了設備電池的使用時間，降低了企業(yè)成本，同時開辟了全新的服務，為消費者帶來豐富的節(jié)能選擇。此外，MSP430系列單片機還針對許多熱門應用設計了一系列專用單片機，如水表專用單片機、醫(yī)療儀器專用單片機、電能計量專用單片機，這些單片機都是在相同型號的通用單片機的基礎上增加專用模塊構成的。它的顯著特性是具有超低功耗，有5個低功耗模式可供選擇；數(shù)字控制的振蕩器(DCO)可以使器件從低功耗模式迅速喚醒，在少于6μ s的時間內(nèi)激活到活躍的工作方式；同時還擁有強大的處理能力，保證了可編制出高效率的源程序；豐富的片上外圍模塊；靈活的時鐘系統(tǒng)；穩(wěn)定的工作狀態(tài)；方便高效的開發(fā)方式，開發(fā)語言有匯編語言和C語言等特點。以上特性使之成為電池供電便攜設備的首選微處理器。
[0017]所述溫濕度監(jiān)測模塊采用SHTll溫濕度傳感器，來完成溫濕度的數(shù)據(jù)采集，該芯片為具有二線串行接口的單片全校準數(shù)字式新型相對濕度和溫度傳感器，它采用CMOSens技術，將溫濕度傳感器、信號放大器、A / D轉換、三線串行接口全部集成于芯片內(nèi)，有很好的穩(wěn)定性和可靠性，具有數(shù)字式輸出、免調(diào)試、免標定、免外圍電路及全互換的特點。所述SHTll溫濕度傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個14位的A/D轉換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。該溫濕度傳感器具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。
[0018]本發(fā)明所述顯示模塊和按鍵模塊采用8位數(shù)碼管顯示，加上4*1的按鍵模塊進行控制。所述報警模塊采用聲光報警。
[0019]如圖2所示，為本發(fā)明一種基于MSP430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的主程序流程圖。其中采用模塊化設計方法，使得程序結構清晰，便于進一步擴展；整個主程序包括:初始化、溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊、溫濕度顯示模塊、采集值與設定值比較模塊、聲光報警等模塊。采集值與設定值比較模塊采用按鍵選擇的結構，主要為溫濕度顯示選擇。按鍵后，由單片機系統(tǒng)判斷，若為K1，則顯示當前溫度；若為K2，則顯示當前濕度；若為K3或者K4，則顯示“O”。最后判斷溫濕度有沒有超限，若超限，則進入聲光報警，LED閃爍和蜂鳴器響起；若正常，則繼續(xù)測量溫濕度。本系統(tǒng)的溫濕度測量模塊中，SHTll的I2C 口與MSP430F149單片機普通的I/O 口相連接。溫濕度測量程序放在定時器的中斷服務程序里。中斷服務程序包括了:“寫”命令子程序、“讀”命令子程序、數(shù)值計算子程序和顯示子程序，最后將實際溫濕度值存儲于2個固定存儲單元中，溫、濕度各占一個單元。
【主權項】
1.一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，包括MSP430單片機；其特征在于:所述MSP430單片機外部連接模塊包括溫濕度監(jiān)測模塊、報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊；所述溫濕度監(jiān)測模塊與MSP430單片機的輸入端連接；所述MSP430單片機的輸出端連接報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊。2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述溫濕度監(jiān)測模塊采用SHTll溫濕度傳感器，SHTll溫濕度傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個14位的A/D轉換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示模塊和按鍵模塊采用8位數(shù)碼管顯示，加上4*1的按鍵模塊進行控制。4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述MSP430單片機采用MSP430F149 ;所述報警模塊采用聲光報警。
【專利摘要】一種基于msp430單片機的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明具有成本低、環(huán)境采集誤差小，可提高作業(yè)效率等特點，具有廣闊的應用前景；而且該系統(tǒng)具有溫濕度采集和實時顯示及超過設置上、下限溫濕度自動報警等功能。本發(fā)明包括MSP430單片機，其結構要點是：所述MSP430單片機外部連接模塊包括溫濕度監(jiān)測模塊、報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊；所述溫濕度監(jiān)測模塊與MSP430單片機的輸入端連接；所述MSP430單片機的輸出端連接報警模塊、顯示模塊、按鍵模塊。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN105628083
【申請?zhí)枴緾N201410575934
【發(fā)明人】何志杰
【申請人】何志杰
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月25日