基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计

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基于单片机在蔬菜大棚内的温湿度测量系统蓝牙模式的设计写作方法和创新点

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毕业设计中期报告(基于单片机的蔬菜大棚温湿度控制系统设计)

在以后的几周里，主要完成的工作有：
①系统软件设计及系统调试。
②撰写毕业论文，完成英文资料翻译。
③按照学校论文格式要求修改并完成毕业论文，准备答辩。
学生签字：
年月日
指导教师的建议与格同毕业设计（论文）一同装订成册，由所在单位归档保存。
从开题以来我严格按照开题报告的时间安排进行毕业设计着手查阅有关蔬菜大棚温湿度控制系统设计的相关资料了解蔬菜大棚温湿度控制系统的基本工作原理与工作过程复习微机原理及接口及相关编程技巧学习sht11数字式集成温湿度传感器基本原理学习at89s52基本原理及常用设计方法
xxxxxxxxxxxx大学
毕业设计（论文）中期报告
系别
自动化与电气工程学院
班级
测控xxxx班
学生
姓名
xxx
指导
教师
xxx
课题名称：基于单片机的蔬菜大棚温湿度控制系统设计
简述开题以来所做的具体工作、取得的进展及下一步主要工作：
从开题以来，我严格按照开题报告的时间安排进行毕业设计，着手查阅有关蔬菜大棚温湿度控制系统设计的相关资料，了解蔬菜大棚温湿度控制系统的基本工作原理与工作过程，复习微机原理及接口及相关编程技巧，学习SHT11数字式集成温湿度传感器基本原理，学习AT89S52基本原理及常用设计方法。
通过多方搜集查阅相关书籍和文献，最后选取了最优的一种系统方案进行设计，即利用AT89C51单片机的软、硬件资源,辅以相应的测量电路和SHT11数字式集成温湿度传感器等智能仪器,能实现多任务、多通道的检测和输出。根据温室大棚内的温湿度传感器采集到的信息，利用数据总线将传感器信息送给单片机，以及进行LCD显示，报警，查询等功能。监控中心可向现场控制器发出控制指令，监测仪根据指令控制风机、水泵、等设备进行降温除湿，以保证大棚内作物的生长环境。

基于单片机的大棚温湿度监测系统的设计-本科毕业论文设计

Keywords: AT89S52; SHT11; temperature and humidity; monitoring; alarm
第一章绪论
1.1
近期，我国温室的总种植面积位于世界前列，产业的发展迅猛。但是，我国的温室自动控制技术远远跟不上温室数量的增长，农业生产还在使用大量的人力劳动，不仅劳累，而且因为无法对温室环境进行精确监测，不仅浪费了大量的资源，还使作物产量受到了影响，降低了收入。同现代化农业发达的国家相比，我国在这一方面还是有比较大的差距，特别在是对温室生产环境的各个因素的自动监测与控制方面。本课题目的在于研究一个基于单片机为主控芯片下的大棚温湿度自动监测系统，由于单片机及相关附加部件的经济性，使得其能广泛应用于广大农民之中，从而通过对大棚温湿度的科学量化实时监测调整对作物的环境从而提高农业产量，造福广大农民，其实用性使得这个研究很有必要。
第二章系统硬件设计
2.1
作为一个大棚温湿度监测系统，其核心任务是对棚环境进行自动测量。该系统上电初始化后，通过SHT11感应并检测大棚的温湿度值，传送给AT89S52核心处理单元，此时处理器调出部设定好的温湿度上下限，据此对比判断对应数据是否异常，然后做出报警与否的反馈；确定是否异常超过预设的时间，如果超过预定时间，异常信号从报警电路输出；然后继续确定异常处理，如果解决了，然后就会解除报警。这样一来，通过单片机的核心处理控制功能来采集实时环境信息，让用户可以实时高效地获取大棚部的环境状态，从而能够及时实施管理。
2.2
单片机作为一种微型计算机，广泛应用在工业自动化、自动控制、智能仪器仪表等领域[2]，具有体积小、成本低的特性，功能齐全，简单方便，发展迅速，嵌入容易。
本设计采用AT89S52单片机，单片机是一种低功耗，高性能CMOS8位微控制器，有8K的系统可编程闪存。它兼容MCS-51系列的引脚，适用于所有标准80C51指令集。从而使该器件进行编程，因此它能够在进行程序烧录是不进行多次拔插，可避免不必要的繁琐程序以及对装置的损耗甚至损坏。

基于MSP430的温室大棚温度监测仪设计

３所示。
Ｒ１为ＮＴＣ温敏元件，结构简单，材料便宜，灵敏度高。Ｒ２为标称电阻。通过单片机的Ｐ８．０管脚给该电
路提供电源，在系统低功耗状态下时，该电路是不工作的。通过Ｒ１与Ｒ２组成的分压，实现了被测物理
量温度到电信号的转化，形成的可变电压送给单片
机的ＡＤ转换器的通道５，让单片机ＡＤ模块处理。Ａ５
０
图３系统程序功能流程图
图２传感器采集模块
系统启动后。首先进行系统初始化。包括ＩＯ口初始化、时钟初始化、其次是功能模块初始化，包括ＡＤ采集接口初始化、ＳＰＩ接口初始化、ＳＤ卡是否存在、ＬＣＤ初始化及清屏、按键功能初始化。在都正常的情况下，进入系统界面Ｌｏｇｏ显示。否则提示错误信息。最后进入主函数中，并进入低功耗待机模式。
２０１３年第３期
安徽电子信息职业技术学院学报
Ｎｏ－３２０１３
第１２卷（总第６６期）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＡＮＨＵＩＶＯＣＡＴＩＯＮＡＬＣＯＬＬＥＧＥＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ＆ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＧｅｎｅｒａｌＮ０．６６Ｖ０１．１２

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计

基于单片机的农业大棚温湿度监测系统设计1. 引言农业大棚是人们用来保护植物生长的温室，温度和湿度是影响果蔬生长的两个重要因素。

农民需要经常监测棚内的温湿度情况，以调节大棚内的气候。

然而，如果手动监测温湿度，会浪费大量时间和人力。

期望开发一种便于使用的温湿度监测系统，随时监测大棚内的气候，为农民提供帮助。

2. 系统设计2.1 系统基于单片机的农业大棚温湿度监测系统主要由传感器、单片机、LCD显示屏和Wi-Fi模块组成。

传感器采集棚内的温度和湿度数据，单片机通过分析采集到的数据并控制LCD显示屏显示温湿度值，同时通过Wi-Fi模块将采集到的数据上传到云端进行存储和分析。

使用者可通过手机App随时查看大棚内的温湿度情况，为调节大棚内的气候提供有力支持。

2.2 硬件设计2.2.1 传感器传感器采用DHT11模块，作为本系统的温度和湿度传感器。

该模块具有数字输出功能，可以方便地和单片机通信。

传感器将温度和湿度数据以数字化形式传输给单片机，实现了实时数据采集。

2.2.2 单片机单片机采用STM32F103C8T6单片机，该单片机高速、稳定、安全，符合开发需求。

单片机配有16KB的SRAM和64KB的闪存，不仅可以实现温湿度数据采集，还可以同时控制LCD显示屏和Wi-Fi模块，实现监测系统的完整功能。

2.2.3 LCD显示屏LCD显示屏采用1602A模块，使用IIC接口连接到板子上。

单片机读取传感器采集到的温湿度数据并将其转换为字符串后，将其传输到LCD显示屏上显示，以便使用者方便了解实时温湿度数据。

2.2.4 Wi-Fi模块Wi-Fi模块采用ESP8266模块，该模块内置TCP/IP协议栈，支持AT指令集，可以连接到互联网，并实现Wi-Fi通信功能。

通过Wi-Fi模块，单片机可以将采集的数据上传到云端，进行更加智能的分析与处理。

2.3 软件设计2.3.1 传感器数据采集将DHT11模块与单片机相连接，单片机通过读取DHT11模块提供的数字信号，实现对温度和湿度数据的采集。

基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计

基于单片机的蔬菜大棚温湿度智能控制系统设计前言随着我国国民经济的发展,人民生活水平日益提高,尤其是在北方地区的寒冷冬季，仅靠南菜北调的长途运输，不仅成本高，而且延误蔬菜的最佳食用周期，所以大力推广蔬菜大棚温湿度智能控制，事在必行。

随着社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，物质需求的增长也不断增加，尤其实在寒冷的北方地区，冬季的蔬菜尤其重要，仅靠南菜北调不仅难以满足日渐庞大的需求，同时也会消耗大量的人力物力，所以蔬菜大棚的管理势在必行。

蔬菜大棚的设计其实就是反季节种植，大棚内部的环境必然与外界环境有很多不同之处，在保证内部温度的同时还要做到湿度的控制，所以蔬菜大棚温湿度智能控制系统是蔬菜大棚设计的首选。

智能系统的设计必须满足对大棚内各部分温湿度数据的检测与控制，保证大棚内温度、湿度、光照的必须条件切误差不能过大，蔬菜大棚的温湿度控制不是线性的，所以系统的延迟性不能过高，否则影响大棚的控制。

结合以上特点，传统的大棚人工控制是落后且浪费资源的，温湿度智能控制系统采用了多点温湿度传感器采集各点数据，首先就保证了数据的准确性，及时性，其次采集信息通过4位数码管显示，方便我们排查干扰条件，当采集条件超过我们预设的最低或最高值时，系统通过报警电路对我们进行及时的数据报警，保证大棚环境的稳定。

这些新技术的发明，为当代人们打开了一个全新的技术领域.1 系统设计功能1.1 蔬菜大棚特点及监控要求分析塑料大棚种植蔬菜是反季节种植,外界环境的变化与正常蔬菜生长发育所处自然环境的变化相反;同时,塑料大棚本身调节环境因素的能力有限,必然导致蔬菜生长发育与环境因素以及大棚内环境因素之间的矛盾难以调和,给生产带来诸多问题。

塑料大棚环境的主要特点是:①塑料大棚的半封闭式结构不利于人工检测棚内各个点的温湿度。

②塑料大棚的半封闭式结构决定了棚内湿度大,湿度过大极易导致病虫害发生。

③棚内环境多变、复杂,光照不足、温度低,同时还存在温差过大等问题,温度过高过低或温差大都不利于蔬菜生长。

基于MSP430的多点无线温度测控系统

本文介绍了一种无线温度测控系统的设计方案。

本系统由MSP430单片机控制温度传感器DS18B20（数字温度传感器）采集每一路的12位数据，与2路开关量，一起送入无线收发模块PTR8000，进行发送，并在发送方显示当前的温度。

同时51单片机控制另一块PTR8000接受数据，并把所接受到的数据通过串口通信传送到PC机显示，用户可以通过软件设定所需要的温度的上限和下限温度，实现报警功能。

关键词：430单片机51单片机PTR8000 无线收发串口通信目录第一章选题依据 1§1.1温度控制器的发展概况及现状 1§1.2 本设计的选题和研究内容 1第二章方案设计与论证 2§2.1总体方案设计 2§2.2系统模块方案 3§2.2.1 温度传感器方案 3§2.2.2 无线传输方案 4§2.2.3 报警提示系统方案 4§2.2.4发送端温度显示 5§2.2.5 接收端监控方式 5§2.3总体方案的选择 5§2.4 方案的论证 6§2.4.1方案的可行性 6§2.4.2方案的经济性 6第三章硬件系统设计 7§3.1 串口通信部分设计 7§3.2 报警电路部分设计 8第四章软件设计 9§4.1 单片机串口程序 9§4.2 上位机VB 11第五章系统调试 13§5.1 分步调试 13§5.1.1、测试环境及工具 13§5.1.2、测试方法 13§5.1.3、测试结果分析 13§5.2 统一调试 14结束语 15参考文献 16致谢 17附录： 18附录一：系统工作总图 18附录二：系统原理图 18第一章选题依据§1.1温度控制器的发展概况及现状在工农业生产和日常生活中，对温度的测量及控制占据着极其重要地位。

(完整word版)基于单片机的大棚温湿度控制系统的设计

摘要随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多,对于蔬菜大棚来说,最重要的一个管理因素是温湿度控制。

温湿度太低，蔬菜就会被冻死或则停止生长，所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。

传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计，工人依据读取的温度值来调节大棚内的温度。

如果仅靠人工控制既耗人力,又容易发生差错.现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局性。

为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温度，适应生产需要。

本论文主要阐述了基于AT89C51单片机的温室大棚温湿度控制系统设计原理，主要电路设计及软件设计等.该系统采用AT89C51单片机作为控制器，SHT11作为温湿度数据采集系统，可对执行机构发出指令实现大棚温湿度参数调节，根据实际需求设计了单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集,数据处理,数值显示，键盘扫描等功能功能。

同时介绍了温湿度传感器，单片机接口，及其应用软件的设计，该基于单片机和SHT11温湿度传感器的大棚温湿度控制系统，该系统性能可靠，结构简单,能实现对温室内温湿度的自动调节。

关键词:AT89C51;SHT11；大棚；温湿度；控制系统；传感器；单片机AbstractWith the popularization of trellis technology, greenhouse trellis an ever-growing number，for vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. Temperature is too low，the vegetables will freeze to death or stop growing，so will always control temperature and humidity in a suitable vegetable growth range。

基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统设计

基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统设计一、本文概述随着科技的不断进步，农业生产的自动化和智能化已成为推动农业现代化的重要手段。

在这一背景下，单片机与PLC（可编程逻辑控制器）技术的应用逐渐凸显出其在农业大棚环境控制中的优势。

本文旨在探讨基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统的设计，通过对系统的硬件和软件部分的详细分析，旨在为读者提供一种高效、稳定且易于实现的农业大棚环境控制方案。

本文首先介绍了农业大棚温湿度控制的重要性，以及传统控制方法存在的问题。

接着，详细阐述了单片机与PLC在农业大棚温湿度控制中的工作原理和应用优势。

随后，文章将重点介绍系统的设计过程，包括硬件选择、电路设计、软件编程以及系统调试等方面。

在硬件选择方面，我们将介绍适合农业大棚环境控制的单片机和PLC型号，以及相关的传感器和执行器选择原则。

在软件编程方面，我们将提供基于C语言和梯形图的编程示例，并解释如何通过编程实现对大棚温湿度的精确控制。

文章将对系统的调试过程进行说明，包括硬件连接、软件调试以及系统性能测试等内容。

通过本文的研究，读者可以深入了解基于单片机与PLC的农业大棚温湿度控制系统的设计过程，掌握相关硬件和软件技术，为实际应用提供有力支持。

本文的研究成果对于推动农业生产的自动化和智能化，提高农业生产效率和质量具有重要意义。

二、系统总体设计在农业大棚温湿度控制系统中，单片机与PLC各自发挥着不可或缺的作用。

单片机以其低成本、低功耗、易编程的特性，负责现场数据的采集与处理，而PLC则以其强大的控制逻辑、稳定的运行性能，负责整体系统的管理与控制。

单片机部分主要负责采集大棚内的温湿度数据，并将这些数据实时传输给PLC进行处理。

我们选用具有AD转换功能的单片机，可以直接将温湿度传感器的模拟信号转换为数字信号，便于数据的处理与传输。

同时，单片机还需具备与PLC通信的功能，如使用RS485或RS232等通信协议，确保数据的准确传输。

基于单片机的大棚温湿度控制系统设计

有了比较精确的延时保证，就可以对DS18B20进行初始化、数据写、数据读。根据时序图，不难写出相应的函数。
3．2 湿度传感器HM1500LF
湿度传感器HM1500LF是法国Humirel公司生产的一种低价位的线性电压输出湿度传感器，HM1500LF的测湿元件选用湿敏电容，利用电容量与相对湿度的函数关系即可测量湿度。DS2450是美国Dallas公司最新推出的一种符合单总线协议的可组网集成A／D芯片，四个湿度传感器分别接到一片DS2450的四个模拟电压输入通道A，B，C，D上，电路采用+5 V电源供电，必须在上电完毕后向地址1CH写入40H，使模拟电路永久地保持在工作状态。利用该电路湿度检测信号在测量现场就被直接转换为数字信号，因此HM1500LF和DS2450组合在一起，就构成一个单总线数字湿度传感器模块。
上位机即PC机使用DELPHI软件编写的一个数据库管理系统，可直接设置温度的上下限值和读取下位机的数据，并对下位机内的控制设备进行操作，调节大棚内温湿度状态。形成作物生长的走势图，从而通过生长走势图得出适合各种作物生长的最佳环境参数条件，为今后的温室种植提供参考。
上下位机之间通过符合串行总线RS 232标准的通信通道以事先约定的协议进行通信。系统原理图。
4．3 LCD液晶显示子程序模块
液晶的使用首先要复位，其分为内部RESET电路复位和5所示的条件才能复位，否则只能用程序进行复位。
4．4 串口通信子程序
单片机和通用微机进行通信时，首先要设置串行口的波特率为9 600 b／s，1位停止位，无奇偶校验。串口通信程序可以采用查询和中断的方式，由于单片机发送子程序的查询和中断方式的资源占用是一样的，故发送采用查询，接收子程序采用中断。
4．2 DS18B20的子程序模块

基于MSP430单片机的多路无线温度检测系统

基于MSP430单片机的多路无线温度检测系统作者：王玲, 王中训,王恒来源：《现代电子技术》2011年第01期摘要：设计了基于MSP430的多点无线温度检测系统。

系统采用低功耗的MSP430F149单片机作为核心控制部件，硬件由无线通信模块、温度采集电路、显示模块和串口通信模块组成，软件采用模块化的设计方法。

测试表明，整个系统都是在超低功耗的要求下进行元件及运行方式的选择，各个基站只需要3 V电池供电就能实现长时间运作，能很好地实现超低功耗，并且实现了测量温度的实时性。

关键词：MSP430单片机； NRF24L01； NTC热敏电阻；超低功耗中图分类号：TN919-34文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)01-0125-03Multi-spots Wireless Temperature Detecting System Based on MSP430WANG Ling，WANG Zhong-xun，WANG Heng(Institute of Science and Technology for Opto-electronics Information, Yantai University, Yantai 264005, China)Abstract： The multi-spots wireless temperature detecting system based on MSP430 is designed, which uses the low power consumption MSP430F149 microcontroller as the core control unit. Its hardware is composed of wireless communication module, temperature acquisition circuits, display module and serial communication modules. Its software adopts modular design methods. The system tests show that the components and running modes of the whole system are selected under ultra-low power consumption, and each base station can get long working hours by using 3V battery. This system greatly realized ultra-low power consumption.Keywords： MSP430 MCU; NRF24L01; NTC thermistor; ultra-low power0 引言温度在人类日常生活中扮演着极其重要的角色，同时在工农业生产过程中，温度检测具有十分重要的意义。

毕业设计：基于MSP430的温湿度检测系统设计汇编

摘要本次设计内容为基于MSP430单片机的温湿度检测系统。

温度和湿度是药房、粮仓、温室大棚等场所的重要的环境因子，本文提出了一种基于MSP430F149单片机的温湿度检测系统设计，该系统设计方案具有测量准确、调试方便、可实时记录信息等特点，并可广泛应用于条件恶劣、人员不便进入的场合。

本次设计以MSP430F149单片机为基础，在分析其工作原理及相应管脚作用的基础上，结合我国现有气候的特点，进行温度、湿度参数的检测系统设计，完成了温湿度检测系统的方案，包括温度检测系统、湿度检测系统，使检测所得的数据量达到生产等环节过程中的精确要求。

温湿度检测系统的控制方案共有5个主要部分；其中包括温度检测系统、湿度检测系统、显示电路、电源电路。

本次设计对温湿度检测系统组态采用美国德州仪器开发的MSP430单片机，并在设计内容里详细介绍了MSP430单片机的相应优势及工作原理。

此次设计共分5章内容，主要包括温湿度检测系统简介、基本硬件介绍、硬件电路设计、软件程序设计等内容，全方位解析温湿度检测系统及其相应显示的方案，根据精度对生产等环节的要求进行各种精度的确定，包括传感器及运算电路，以实现系统最优且安全可靠。

关键词：MSP430F149单片机；温度检测；湿度检测IAbstractThe content of this design is the humidity and temperature monitoring system based on MSP430 Single-Chip Microcomputer. Temperature and humidity are two important environmental factors in some places like pharmacies, granaries and greenhouses. The design for the humidity and temperature monitoring system based on the MSP430F149 Single-Chip Microcomputer is presented in this thesis. The design of the system is characterized by accuracy in mensuration, convenience in debugging and real time information-recording and also widely used in the places which are too harsh for people to enter.The design grounded on the MSP430F149 Single-Chip Microcomputer, considering exsiting climate characteristics in our country, is planned in detecting system about parameters of humidity and temperature on the premise that has analyzing the working principle and pin function. The design has completed the schemes of humidity and temperature monitoring system, including temperature detecting system and humidity detecting system, to make sure the data size of the detection can meet the precise request in production and other links. There are five major parts in the scheme of humidity and temperature monitoring system, comprising temperature detecting system, humidity detecting system,display circuit and power circuit. The design adopts the MSP430 Single-Chip Microcomputer configuration by Texas U.S in the configuration of humidity and temperature monitoring system and the advantages and the working principle of MSP430 are introduced in the design in detail.The design consists of five chapters, including introduction of temperature and humidity detection system, the basic hardware,the hardware circuit design, software programming, which analyzes the humidity and temperature monitoring system and shown schemes related. It also determines the accuracy considering the importance of exactness in production, including the sensor and arithmetic circuit, to achieve optimization and reliableness of the system.Keywords: MSP430F149; temperature detection; humidity detectionII目录第1章引言 (1)1.1课题的目的和意义 (1)1.2国内、外现状及发展趋势 (2)1.2.1国内现状及发展趋势 (2)1.2.2国外现状及发展趋势 (2)第2章温湿度检测系统简介 (3)2.1 温度测量部分 (3)2.2 湿度测量部分 (3)2.3 显示部分 (3)2.4 电源部分 (3)第3章基本硬件介绍 (4)3.1 MSP430单片机 (4)3.1.1处理能力强 (4)3.1.2运算速度快 (4)3.1.3超低功耗 (4)3.1.4方便高效的开发环境 (5)3.1.5 MSP430F149系列 (5)3.1.6 MSP430F149各管脚 (5)3.2 DS18B20温度传感器 (8)3.2.1 4个主要的数据部件 (9)3.2.2 技术性能描述 (11)3.2.3应用范围 (12)3.2.4 DS18B20工作原理 (12)3.2.5 DS18B20引脚定义 (13)3.3 HM1500湿度传感器 (13)3.3.1 HM1500内部结构 (13)3.3.2 额定参数 (13)3.3.3 特性 (13)3.3.4 环境适应性 (14)3.3.5 HM1500湿度测量 (14)3.3.6 HM1500模拟线性电压输出 (14)第4章硬件电路的设计 (16)4.1 基础电路设计电路设计 (16)4.2 重要模块电路的设计 (16)4.2.1 温度检测电路的设计 (16)4.2.2 湿度测量电路的设计 (18)III4.2.3 电源转换电路的设计 (19)4.2.4 显示电路的设计 (20)第5章软件程序设计 (23)5.1 软件开发环境IAR FOR MSP430 (23)5.2 程序设计整体方案 (23)5.3 温度测量程序 (25)5.3.1 DS18B20温度传感器的驱动 (25)5.3.2 温度的测量与显示程序 (25)5.4 湿度测量程序 (25)第6章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)附图 (46)IV第1章引言1.1课题的目的和意义这次毕业设计选题的目的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用于生产生活当中，掌握温、湿度测量系统设计的流程，方案的论证，选择，实施与完善。

基于MSP430的无线多点温湿度分布式测量系统

毕业设计题目：基于MSP430的无线多点温湿度分布式测量系统院、系：电气工程系姓名：指导教师：系主任：2014 年6月10日基于MSP430的无线多点温湿度分布式测量系统摘要在现代社会的发展中，温湿度作为两种特别重要的因素走进了人们的生活，为了能够对人类生产和生活环境中的温湿度进行监控，本文采用CC2500射频芯片和SHT11数字温湿度传感器，设计了一种基于MSP430单片机的实用温湿度检测系统及相关的软硬件结构。

该系统利用ZigBee无线通信技术构建了分布式无线传感器网络，通过传感器节点对温湿度数据进行采集和传输，具有组网简单，维护方便，运行费用低等优点，能够实现可靠的无线数据传输。

本文首先简单介绍了温湿度测量系统设计的背景、意义和温湿度传感器及短距离无线通信收发芯片的在世界各国的发展状况，通过结合系统方案的要求，详细论证了实现多点温湿度数据采集与无线传输方案的设计思路及系统的总体架构，然后详尽地阐述了系统的硬件电路结构设计和完成各项功能相关的软件设计，最后得出一定的结论，并对该设计有一个理想的展望。

关键词MSP430; ZigBee; CC2500; 温湿度传感器；Wireless multi point temperature and humidity distributed measurement system basedon MSP430AbstractIn the development of modern society, the temperature and humidity as two important factors in people's daily life, in order to be able to monitor the temperature and humidity of human production and living environment, this paper uses CC2500 RF chip SHT11 and digital temperature and humidity sensor, designed an applied temperature and humidity detection system of MSP430 single chip microcomputer and the software and hardware based on the correlation structure. The system construction of the distributed wireless sensor network using ZigBee wireless communication technology, acquisition and transmission of the temperature and humidity data by the sensor nodes, with simple, easy maintenance, low operating cost, can realize the reliable wireless data transmission.This paper introduces the design of temperature and humidity measurement system background, significance and the temperature and humidity sensor and short distance wireless communication transceiver chip development in the world, by combining the system requirements of the program, discusses the overall architecture design and system of multi point temperature and humidity data acquisition and wireless transmission scheme, then elaborates the software design and complete the function of the hardware circuit design of system structure, finally draw some conclusion, and has a good prospect in this design.Keywords MSP430; ZigBee; CC2500; temperature and humidity sensor;目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1 课程设计的背景和意义 (1)1.1.1 课程设计的背景 (1)1.1.2 课题设计的意义 (1)1.2 温湿度传感器和短距离无线通信的发展趋势 (2)1.2.1 温湿度传感器的发展趋势 (2)1.2.2 短距离无线通信技术的发展趋势 (2)1.3 本文的主要研究内容 (3)1.4 本章小结 (3)第2章系统的总体设计方案 (4)2.1 ZigBee技术研究 (4)2.2 无线射频芯片方案 (5)2.2.1 CC2500的性能参数和应用领域 (6)2.2.2 CC2500的内部结构 (6)2.3 数字化温湿度传感器 (7)2.4 控制核心 (8)2.4.1 MSP430F2274简介 (8)2.4.2 MSP430的存储器结构 (10)2.5 本章小结 (11)第3章系统的硬件结构设计 (12)3.1 系统总体结构设计 (12)3.2 数字传感器SHT11电路设计 (13)3.3 无线模块CC2500芯片的电路设计 (14)3.4 时钟/日历模块PCF8563电路设计 (16)3.5 数据收发节点设计 (17)3.6 协调器节点的开关电源设计 (18)3.7 本章小结 (19)第4章系统的软件设计 (20)4.1 系统主程序设计 (20)4.2 数据采集程序 (21)4.3 数据收发程序 (22)4.4 本章小结 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第1章绪论1.1课程设计的背景和意义1.1.1课程设计的背景温度与湿度与人们的生活息息相关，随着科学技术的发展，各种高精尖设备大规模投入使用，同时对设备生产的环境也有着很严格的要求。

基于单片机MCU的蔬菜大棚温湿度监测系统设计

目录基于单片机的蔬菜大棚温湿度监测系统设计 (I)摘要 (I)ABSTRACT (II)绪论 (4)1 系统总体方案及传感器选型 (6)系统总体设计方案简述 (6)系统的工作原理 (6)传感器的选型 (7)1.3.1 温度传感器的选型 (7)1.3.2 湿度传感器的选择 (8)2 传感器及其硬件电路设计 (9)温度传感器DS18B20介绍 (9)湿度传感器HS1101介绍 (14)2.3.1 温度测量电路 (17)2.3.2 湿度测量电路 (17)显示部分 (18)报警电路设计 (19)RS-485异步半双工通信总线 (20)4 软件设计 (21)主程序流程图 (21)按键扫描子程序流程图 (22)温度程序流程图 (23)湿度程序流程图 (25)结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录1：程序清单 (29)附录2:总电路原理图 (45)基于单片机的蔬菜大棚温湿度监测系统设计摘要本设计首先给出了基于单片机的蔬菜大棚温湿度监测系统的总体方案，描述了温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1101的工作原理；其次，进行了硬件电路的设计，包括温度测量电路、湿度测量电路、键盘与显示电路以及报警电路；然后在硬件部分的基础上又进行了软件部分的设计，包括主程序流程图、按键扫描子程序流程图和温湿度程序流程图，最后运用C语言对各个部分进行了编程。

通过实践证明，该系统具有性能好、操作方便等优点，并且实现了对温湿度的测量、显示、调节和报警功能。

关键词单片机温度传感器湿度传感器THE MONITORING SYSTEM OF THETEMPERATURE AND HUMIDITY BASED ON SINGLE CHIP MIRCROCOMPUTERABSTRACTIn this paper, we first present the general scheme of the monitoring system of the temperature and humidity based on single chip microcomputer, and describe the working principle of the temperature sensor DS18B20 and the humidity sensor HS1101. Secondly, this paper designed the hardware electric circuits which include temperature measurement circuit, humidity measurement circuit, key and display circuit and alarm circuit. Then on this basis, it designed the software, this software part includes main program flow diagrams, the key-press scanning subprogram flow diagrams and temperature and humidity program flow diagrams. Finally, using C language programmed each part of the scheme. Prove through practice the system has the advantage of better performance and convenient operation, and also realized the measurement, display, regulation and alarm function of temperature and humidity.KEY WORDS single chip microcomputer the temperature sensor the humidity sensor绪论温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。

基于单片机的大棚温、湿度的检测系统的设计

基于单片机的大棚温、湿度的检测系统的设计摘要：传统的温湿度控制是在温室大棚内部悬挂温度计和湿度计，通过读取温度值和湿度值了解实际温湿度，随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，本文介绍的温湿度测控系统就是基于单总线技术及其器件组建的。

该系统能够对大棚内的温湿度进行采集，利用温湿度传感器将温室大棚内温湿度的变化，变换成数字量，其值由单片机处理，最后由单片机去控制液晶显示器，显示温室大棚内的实际温湿度，同时通过网络与上位机进行通讯，对大棚内的温湿度进行实时控制，这种设计方案实现了温湿度实时测量、显示。

关键词：自动调节单片机检测系统1 引言随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温湿度控制便成为一个十分重要的课题。

本文介绍的温湿度测控系统就是基于单总线技术及其器件组建的。

该系统能够对大棚内的温湿度进行采集，利用温湿度传感器将温室大棚内温湿度的变化，变换成数字量，其值由单片机处理，最后由单片机去控制液晶显示器，显示温室大棚内的实际温湿度，同时通过与预设量比较，对大棚内的温度进行自动调节，如果超过我们预先设定的湿度限制，湿度报警模块将进行报警。

该系统抗干扰能力强，具有较高的测量精度，安装简单方便，性价比高，可维护性好。

系统分为两个部分，一个是由温湿度传感器组成的检测部分，另一个是由单片机和显示模块组成的主控与显示部分。

温、湿度传感器将检测到的数据送到单片机，单片机对接收到的数据进行处理并送到显示模块显示，5V稳压电源给各部分供电。

2 系统硬件设计2.1单片机及接口电路设计单片机主控模块包括了振荡电路、复位电路，同时接入了各个模块的接口，保证了整个系统的灵活性。

单片机是整个系统的控制中枢，它指挥外围器件协调工作，从而完成特定的功能。

硬件实现上采用模块化设计，每一模块只实现一个特定功能，最后再将各个模块搭接在一起。

这种设计方法可以降低系统设计的复杂性。

控制电路的核心器件AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，片上Flash允许ROM在系统可编程，亦适于常规编程器。

基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计

基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计摘要：针对东北地区冬天蔬菜种植大棚的特点，提出并开发基于超低功耗单片机msp430f169为核心的大棚多点温湿度检测系统。

该系统可以长时间连续地测量、显示、存储和无线传输大棚的环境温湿度信息，同时可进行多点温湿度同时监测。

该设计具有简单实用、测量精度高、系统运行稳定、抗干扰能力强等优点。

关键词：蔬菜大棚；温湿度；无线传输；msp430f169中图分类号：tp274+.2 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）06-1435-04随着国家经济的快速发展，人民的生活水平逐步提高，对蔬菜的需求日益增大；由于受季节的影响，蔬菜随着季节的变化出现波动，尤其是冬天，蔬菜的种类相对单一，温室大棚的出现解决了这一问题。

近年来，温室大棚发展迅速，规模庞大；但由于温室大棚主要靠人工维护，近年来人工成本的提高和规模的扩大加大了管理难度，特殊农作物对温度和湿度的要求很高，温室环境的变化不能及时被发现，单纯的人工管理无法满足需求；此次设计针对大棚内温湿度的检测，开发出了蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统，便于实时查看大棚内每个检测点的温湿度数值或查询历史记录。

蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计运用了2.4g多点无线传输和低功耗技术，因此能够长时间实时反映大棚内各个角落温湿度的变化，为生产提供准确的温湿度信息，便于管理人员实时处理温湿度过高或过低的问题。

1 系统组成及其功能由于蔬菜大棚分布分散、布线供电麻烦、成本高，所以系统设计时采用电池供电方式。

为了能长时间使系统稳定工作，系统中各种器件的功耗、性能都要求很高，因此采用德州仪器的超低功耗msp430系列单片机作为主控制器，以超低功耗的nrf24l01芯片进行2.4g无线数据传输，利用超低功耗数字式温湿度传感器dh80作为温度传感器、湿度传感器[1]。

整个温湿度采集节点休眠时电流为50 μa左右，而平均工作电流为700～800 μa。

基于MSP430F169单片机和红外的多点温、湿度无线监测系统的设计

基于MSP430F169单片机和红外的多点温、湿度无线监测系统的设计袁淑瑛;刘中原【摘要】温度、湿度是工农业生产中重要的环境参数,对其进行实时准确地测量显得尤为重要.文章采用MSP430F169单片机对温、湿度进行监测,使用红外作为无线传输方式,设计了一种精度高、功能强、体积小、价格低、简单灵活的多点温、湿度无线监测系统.当监测的温湿度参数超出设定的范围,系统会发出报警信号.该设计将具有较好的实用价值和推广前景.【期刊名称】《电子世界》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】1页(P48)【关键词】MSP430F169;红外传输;无线监测【作者】袁淑瑛;刘中原【作者单位】江苏大学电气信息工程学院;江苏大学电气信息工程学院【正文语种】中文我国既是一个传统的农业大国，又是一个飞速发展工业的大国，温湿度作为工农业生产中的重要环境参数，长期以来温湿度主要是通过工作人员现场的测量采集，这样既不能实时反映温湿度的变化，以便及时对其采取相关措施，又增加了劳动力成本。

随着计算机技术的发展和自动化水平的不断提高，温湿度测控技术已经发展较为成熟，高科技数字式传感器广泛应用于测控系统。

传感器能够任意安装在所需检测的地方，如保鲜库、储藏柜、冰箱、冷冻柜、计算机房、干燥箱等，由于无线温湿度测控系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化的特点，因此具有非常广阔的市场前景。

同时MSP430F169单片机具有很大的扩展空间且易于升级，相信不久的将来就会在生产、生活中广泛应用[1]。

1.系统总体结构设计本系统主要由上位机和下位机两部分组成。

其中，下位机系统包括数据采集模块，红外调制模块和红外传输模块。

采用MSP430F169单片机将温湿度传感器监测到的多处温湿度数值，通过串口红外无线技术传输到一个固定的PC机上，该PC机可以进行相关统计与分析，显示温湿度的变化曲线和当前数值。

而且，为本系统设计了安全保护系统，如果测量值超出设定的范围，将会发出报警信号。

基于MSP430的无线多点数字测温系统的设计

１６７２－２８９２（２０１１）０５－０６４２－０４基于ＭＳＰ４３０的无线多点数字测温系统的设计张秀芳１，２袁朝辉１徐荣英３１．西北工业大学自动化学院，陕西西安７１００７２；２．西安欧亚学院信息工程学院，陕西西安７１００６５；３．陕西省广播电视科研所，陕西西安７１００５４摘要：阐述了利用ＭＳＰ４３０单片机进行大范围变化的温度测量实现方法和无线数据传输模块化设计方法，提出一种基于无线传输技术的多路温度数据采集系统。

通过无线发送接收模块将采集到的温度数据传输到指定位置进行存储、显示；同时，为适应工业温度检测系统对大范围变化温度数据采集的需要，对前端温度检测组件进行模块化设计，使采集温度数据的精确度提高，完全可以满足一般温度测量的需要；最后通过ＰＣ机显示，实现温度遥测。

使用表明：检测精确度可达０．５℃，遥测距离最远可达１００　ｍ，从而验证了该方法是有效、可行的。

无线传输；ＭＳＰ４３０单片机；ＬＭ７５Ａ器件；温度遥测ＴＮ９１１．７２ＡＤｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｍｕｌｔｉ－ｐｏｉｎｔ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＭＳＰ４３０　ＺＨＡＮＧ　Ｘｉｕ－ｆａｎｇ　ＹＵＡＮ　Ｚｈａｏ－ｈｕｉ　ＸＵ　Ｒｏｎｇ－ｙｉｎｇ　２０１０－０９－２８２０１０－１２－２７６４３６４４＠＠［１　］蔡可健．多路无线测温系统设计［Ｊ］．传感器技术，２００５，２４（１２）：５２－５４．　（ＣＡＩ　Ｋｅｊｉａｎ．Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ－ｒｏｕｔｅ　ｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２００５，２４（１２）：５２－５４．）＠＠［　２　］Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．　ＬＭ７５　ｄａｔａ　ｓｈｅｅｔ［［ＥＢ／ＯＬ］．　［２０１０－０９－２８］．　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｉｏｎａｌ．ｃｏｍ／ｄｓ／ＬＭ／ＬＭ７５Ａ．ｐｄｆ．＠＠［３　］毛欲民，洪家平．集成数字温度传感器和监控器ＬＭ７５Ａ及其应用［Ｊ］．电子工程师，２００６，３２（３）：６０－６２．（ＭＡＯ　Ｙｕｍｉｎ，ＨＯＮＧ　Ｊｉａｐｉｎｇ．　Ｔｈｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ａｎｄ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｗａｔｃｈｄｏｇ　ＬＭ７５Ａ［Ｊ］．　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒ，２００６，３２（３）：６０－６２．）＠＠［　４　］王世勋．远程无线数据采集系统的研究与设计［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２００６．（ＷＡＮＧ　Ｓｈｉｘｕｎ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｄ］．　Ｗｕｈａｎ：Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　２００６．）＠＠［５］宋杰，陈岚，冯燕．一种１２Ｃ总线控制器的接口设计［Ｊ］．信息与电子工程，２０１０，８（４）：４６７－４７０．　（ＳＯＮＧ　Ｊｉｅ，ＣＨＥＮ　Ｌａｎ，ＦＥＮＧ　Ｙａｎ．　Ａｎ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　Ｉ２Ｃ　ｂｕｓ　ｍａｓｔｅｒ［Ｊ］．　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，　２０１０，８（４）：４６７－４７０．）＠＠［６］金晓龙，闫钿．粮库管理系统上位机的设计［Ｊ］．辽宁工业大学学报：自然科学版，２００９，２９（３）：１６０－１６２，２１０．　（ＪＩＮ　Ｘｉａｏｌｏｎｇ，ＹＡＮ　Ｔｉａｎ．　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｔｏｐ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｉｎ　Ｇｒａｎａｒｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ，　２００９，２９（３）：１６０－１６２，２１０．）＠＠［７］李黎黎，王凤杰，张洪国．计算机与ＲＦＩＤ串行通信实现［Ｊ］．机械制造与自动化，２００９，３８（３）：１２５－１２６．　（ＬＩ　Ｌｉｌｉ，ＷＡＮＧ　Ｆｅｎｇｊｉｅ，ＺＨＡＮＧ　Ｈｏｎｇｇｕｏ．　Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　ＲＦＩＤ［Ｊ］．　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｂｕｌｄｉｎｇ　＆　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，　２００９，３８（３）：　１２５－１２６．）＠＠［８］王慧．工业测控系统ＶＢ编程［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２００９．（ＷＡＮＧ　Ｈｕｉ．　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ　ｗｉｔｈ　ＶＢ［Ｍ］．　Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｐｒｅｓｓ，　２００９．）张秀芳（１９７７－），女，江苏省连云港市人，在读博士研究生，主要研究领域为测试计量技术及仪器．ｅｍａｉｌ：ｆｘｚｈ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ．基于MSP430的无线多点数字测温系统的设计作者：张秀芳，袁朝辉，徐荣英， ZHANG Xiu-fang， YUAN Zhao-hui， XU Rong-ying作者单位：张秀芳,ZHANG Xiu-fang(西北工业大学自动化学院,陕西西安710072;西安欧亚学院信息工程学院,陕西西安710065)，袁朝辉,YUAN Zhao-hui(西北工业大学自动化学院,陕西西安,710072)，徐荣英,XU Rong-ying(陕西省广播电视科研所,陕西西安,710054)刊名：信息与电子工程英文刊名：Information and Electronic Engineering年，卷(期)：2011,09(5)本文链接：/Periodical_xxydzgc201105025.aspx。