基于MSP430luanchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统
基于MSP430单片机的温湿度检测系统毕业设计
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
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下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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基于MSP430与HC06的低功耗无线温湿度检测系统
２ ＿ ２ 温 湿 度 检 测 模 块 由 于 系统 为 便 携 式 系 统 ，所 以传 感 器 检 测 模 块 采 用低 功 耗 的Ｓ Ｈ Ｔ ２ ０温 湿 度 检测 模 块 ， 该 模 块 采 用 ＣＭＯＳ ｅ ｎ ｓ技 术将 温 度 与 湿 度 检 测 模 块 集 成 ，并 且 Ａ ／ Ｄ转 换 器 与数 字接 口相 结 合 ， 使 传 感 器 具有 速 度 种 不 同 模 式 可选 ， 主机 模 式 和从 机 模 式 ， 该 设 计 系统 使
由 于体 感 温 度 并 不 能 准 确 反 映 出 实 际 温 度 ，其 受 风 速 、 湿 度、 日照 、 衣 服 颜 色 的影 响 ， 导 致 有 时 在 实 际 温 度 较 高 时 却 由 于 体 感 温 度 差 异没 有 采 取 适 当措 施 导 致 中 暑 ，本 设 计 为 了 实 时 显 示 人 体 所 处 环境 中 的温 湿 度 而 设 计 ， 采 用蓝 牙无 线 传 输 模 块 ， 可 将 实 际 温 湿 度 实 时传 输 到 手 机 进 行 显 示 ，该 系 统 体 积 较 小 便 于 携带 ， 并且 功 耗 较 低 ， 便 于 长时 间 使 用 ， 实时 显 示 温 湿 度 ， 使 人 防
章腾 辉 （ 浙江理工大学， 浙江 杭州 ３ １ ０ ０ １ ８ ）
摘 要 ： 无线 温 湿 度 检 测 系统 采 用 ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｆ ５ ５ ２ ９为核 心 板 ，其 具 有极 低 功 耗 的特 点 结 合 温 湿 度 传 感 模 块 Ｓ Ｈ Ｔ ２ ０以 及
Ｈ Ｃ ０ ６蓝 牙模 块 ， 将 环 境 的 温 湿 度 通过 传 感 器检 测 之后 传送 给 单 片机 ， 显 示在 ＯＬ Ｅ Ｄ 显 示屏 上 ， 并 通过 蓝 牙模 块 发 送 给 手 机 实时 显 示 ， 手机 端 可 无线 选择 读取 温度 或 是 湿度 的 值 ， 或 是 发 送 指 令 开 启或 关 闭检 测 系统 。经 试 验 检 测 ， 该 系统 能较 精 确 地 实现 环境 温 湿度 的 实时检 测 ， 并 且 通过 无线 蓝 牙发 送 到 手机 Ａ Ｐ Ｐ显 示 。 关键词 ： 低 功耗 ， ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ ， 温 湿度 检 测 ， 无 线传 输
基于MSP430和LabVIEW的无线低功耗多通道温度测试系统设计与实现
基于MSP430和LabVIEW的无线低功耗多通道温度测试系统设计与实现李浩;郭左;陈传清【期刊名称】《工业控制计算机》【年(卷),期】2015(000)011【摘要】The paper designs a wireless temperature measurement system with long-distance and low-power and multi-channel based on theMSP430.The measuring system can measure and store 1000 points of temperature measurement on the object,calibrating data by encoding to ensure the reliability of data,and the sysmtem can implemente wireless transmis-sion by NRF24L01and transmit temperature data in real time over long distances by repeater named RS485,displaying and storing the current temperature values on the Labview-based PC.Node useMSP430F2011 as main chip,using DS18B20 as temperature acquisition sensor,which makes single 3V button battery-power.%设计制作了一种基于MSP430的无线长距离低功耗多通道温度测试系统。
该测量系统能够测量和存储被测物体上1000个测量点的温度，对数据进行编码校验保证数据的可靠性，并且可以通过NRF24L01实现无线传输、通过RS485中继器实现长距离实时传输温度数据，最终在 PC 端基于 LabVIEW 的上位机上显示并存储当前温度值，节点采用MSP430F2011为主控芯片DS18B20为温度采集传感器，使用3V单节纽扣电池供电具有设置方便，适应性好，成本低廉，功耗低等优点。
基于MSP430低功耗温度无线网络监测系统的设计
基于MSP430低功耗温度无线网络监测系统的设计
时振伟
【期刊名称】《电子世界》
【年(卷),期】2012(000)024
【摘要】基于MSP430单片机和nRF24L01射频收发器的无线传感器，网络功耗低、节点体积小，实现了随机分布的传感器网络自组织，可以广泛地应用于各类无线数据通讯、环境监测、安防系统等领域。
采用VB高级编程语言编写了MSP430单片机与PC机之间的串行通信软件，实现了采集到的数据能在PC机上显示、存储、绘制曲线，同时PC机能给单片机发送控制命令等功能。
实践表明该无线监控系统能可靠运行。
【总页数】3页(P147-148,149)
【作者】时振伟
【作者单位】无锡机电高等职业技术学校
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于MSP430单片机的低功耗数显温度计的设计 [J], 何江南;
2.基于MSP430单片机的低功耗无线温度表的设计 [J], 于文刚;王海国;李小影;马操
3.基于nRF24E1和MSP430低功耗肌电信号监测系统设计 [J], 胡大洋
4.基于C#的极低功耗无线网络温度监测系统的上位机软件设计 [J], 成洁
5.基于MSP430单片机的低功耗智能轮胎监测系统设计 [J], 葛益娴;杨博;张加宏;吴雨生
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基于MSP430单片机的便携式温室湿度、温度记录仪的设计
基于MSP430单片机的便携式温室湿度、温度记录仪的设计漆晓静【摘要】文章设计了一种低功耗便携式温室湿度、温度记录仪，该检测系统以低功耗MSP430单片机为主控，利用温度传感器、湿度传感器模块，进行温度、湿度的测量；通过时钟芯片和12864液晶实现数据的实时显示；通过E2PROM进行数据的实时存储和查询。
该记录仪具有小型化、实时化、低功耗和便携式等特点，通过测试，该设备能达到普通民用温室的测量精度要求，节能、稳定，可应用于温室种植研究的温度、湿度数据监测及记录。
%A kind of low power and portable recorder for temperature and humidity is designed in this paper,the detection system use low power MSP430 microcontroller to control,using the temperature sensor,humidity sensor module to measure temperature and humidity, Through the real-time clock chip and the 12864 liquid crystal to real-time display,Real time storage and query data byE2PROM.The recorder has the advantages of small size,real-time,low power consumption and portable etc.The test results show that the measurement precision can reach common greenhouse measurement requirements,the recorder has good stability,suitable for the planting ofthe greenhouse temperature,humidity data monitoring and recording.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】3页(P125-127)【关键词】MSP430单片机;温度传感器;湿度传感器【作者】漆晓静【作者单位】重庆电讯职业学院，重庆 402247【正文语种】中文现代农业、工业生产越来越机械化，比如农业方面，现在的大棚蔬菜、瓜果等的浇灌、施肥都可以通过机器来完成。
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MSP430与HC06的低功耗无线温湿度检测系统
基于MSP430与HC06的低功耗无线温湿度检测系统
章腾辉
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2017(030)008
【摘要】无线温湿度检测系统采用MSP430F5529为核心板,其具有极低功耗的特点结合温湿度传感模块SHT20以及HC06蓝牙模块,将环境的温湿度通过传感器检测之后传送给单片机,显示在OLED显示屏上,并通过蓝牙模块发送给手机实时显示,手机端可无线选择读取温度或是湿度的值,或是发送指令开启或关闭检测系统.经试验检测,该系统能较精确地实现环境温湿度的实时检测,并且通过无线蓝牙发送到手机APP显示.
【总页数】3页(P143-144,147)
【作者】章腾辉
【作者单位】浙江理工大学,浙江杭州 310018
【正文语种】中文
【相关文献】
1.曲房低功耗无线温湿度检测系统设计与应用 [J], 孙丽;孙顺远
2.基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计 [J], 石建飞;汪东欣;田芳明;衣淑娟
3.基于MSP430的低功耗温湿度计设计 [J], 程艳;任勇峰;文丰;王宇
4.基于MSP430的实用粮仓温湿度检测系统 [J], 王明明;王志霖;袁昊;潘辉
5.基于MSP430单片机的无线温湿度检测系统 [J], 苏安明;程维明
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基于MSP430无线温湿度监测系统设计
基于MSP430无线温湿度监测系统设计戴建华【期刊名称】《苏州市职业大学学报》【年(卷),期】2015(26)4【摘要】With the development of technology and the improvement of the quality of life,much more is required of the environment,among which temperature and humidity are two important indicators of environmental comfort.The development of practical and inexpensive wireless monitoring system has great market prospect. Using wireless sensor network technology,integrating various sensors for real-time monitoring,collecting the information of temperature and humidity,and based on MSP430 microcontroller and ZigBee technology this system communicates information to the user. It has the advantage of high speed,reliability and low power consumption and cost,suitable for monitoring household temperature and humidity.The system can also be used for other monitoring by changing its peripheral sensor,including environmental monitoring.%随着技术的进步、生活质量的提高,对环境的要求也越来越高,温湿度是环境舒适度的重要指标.开发实用、价廉的无线监测系统有很大的市场前景.系统利用无线传感器网络技术,通过各类集成传感器进行实时监测、采集温湿度的信息,基于MSP430单片机、ZigBee技术将信息传达给用户,具有快速、可靠、低功耗、低成本等优点,适合于家庭温湿度监测.系统也可通过更换外围传感器进行其它监测,扩展性较强,可用于环境的其它监测.【总页数】7页(P18-24)【作者】戴建华【作者单位】江苏省无线传感系统应用工程技术开发中心,江苏无锡214153;无锡商业职业技术学院物联网技术学院,江苏无锡214153【正文语种】中文【中图分类】TP277【相关文献】1.基于MSP430单片机的温湿度监测与报警系统设计 [J], 朱星玥;季仁东;赵志敏;沈令斌2.基于MSP430和CC2520无线温湿度监测系统设计 [J], 严峥晖3.基于MSP430单片机的室内温湿度监测系统设计 [J], 唐威;顾福元;孟赫;王雪雪4.基于无线传感网络的玉米地温湿度监测系统设计 [J], 李位波;何倩;任跃;申如月;王佳;都伟豪;蒲海波;张黎骅;黄成毅5.基于LoRa的农业大棚无线温湿度监测系统设计探究 [J], 郝兵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于MSP430单片机的无线温度检测系统设计
机 需
，
其 突 出 的 特 点 是 可 以 实现 极 低 的 功 耗
的工
。
它有 5
1
种可编程
作 模 式 其 中活 动 模 式 下
，
工
作电流仅
IJ A
。
280 p A
L PM 4 ，
模 式 下 仅 需
4 8K B + 2 56B
以 及
口
0
．
M S P 4 3 0 F 16 1 1
内部 具 有
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F la s h
ｓ ｏ ｇｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓｏ ｗ ｏ ｔ， ｉｈ ｒｌ ｂｌ ， ｉ ｌ ｔｕ ｔｒ ， ｔｂｅｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｎ ｒ ｃｉａｉ ， ｎ ｙ ｔ ｎ ｈ ｒｃｅ ｉ ｉ ｆｌ ｃ ｓ ｈｇ ｅｉ ｉ ｔ ｓｍｐｅ ｓ ｃｕ ｅ ｓａ ｌ ｅｆ ｒ ｎ ｅａ ｄｐ ａ ｔ ｌ ａ ｄ ｍａ ｒ ｓｃ ｏ ａ ｉ ｙ ｒ ｃ ｔ ｙ
序 列 号 是 出厂 前 被
，
0 0 62 5 ℃
．
，
可 实现 高 精 度 测 温
．
。
适 应 电压 范 围
，
：
光 刻 好 的 其 排 列 是 ： 品 类 型 标 号 接 着的 4 8 位 是 产
该 D S l 8 B Z O 环 冗 余 校 验 码 (C R C 码 ) 光 刻 R O M 的
。
3 0
E E PR OM 性 质的上
．
再 由 复 制 R A M 命令 写 入
。
(4 ) 成 本 低 廉
1) S 18 8 2 0
。
、
下 限 报 警寄存 器 中
6 内部 结 构 主 要 由 四 部 分 组 成 ： 4 位 光
基于MSP430低功耗远程蓝牙温度湿度监测设备
专业研究・Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ108 大陆桥视野·２０１６年第１６期引言随着人民生活水平的不断提高，人们对通讯的要求越来越高，表现在实时性，远程性，抗干扰性，而生活水平的提高让人们更加注重产品环保，节能的指标。
本文拟在低功耗处理器ＭＳＰ４３０５５２９硬件平台下，通过蓝牙的通讯协议，实时性的远程采集工厂车间的温度和湿度，用于工人可以远程实时监控室内温度，便利工人的操作，节省设备的功耗。
１．系统方案设计传统的车间温度检测大多采用水银温度计，或者湿度计，这样的虽然设备准确度高，但是需要工人不断的去车间来回走动，降低了工作效率，而且车间操作的时候，人员的擅自进入会涉及更多的安全性问题，这些都是对一个企业的安全保障致命的考验。
系统框图如图１所示：图１ 系统设计框图该系统分为控制部分，也就是ＭＳＰ４３０ ５５２９芯片，与蓝牙模块相连接，实现数据的处理和传输，通过处理器对数据的筛选和处理获得必要的数据类型，传感器是最底层的硬件接受设备，本设计用ＤＨＴ１１作为温湿度接受设备，该传感器用Ｉ２Ｃ的传输协议，具有传输简单方便快捷，易于移植，准确度高的优点，而且同时集成了温度与湿度的采集，不需要连接两个传感器，方便连接。
２．系统主要功能的实现２．１ 蓝牙模块的收发实现蓝牙模块与处理器相连接，首先需要确认蓝牙模块的地址，主机和从机通过制定的十六进制数据进行配对，配对完毕以后才能开始发送数据，ＨＣ－０６蓝牙模块使用方便便捷，无需任何蓝牙协议，内部集成常用ｕａｒｔ协议和蓝牙协议的转换，只需基本的ｕａｒｔ串口协议即可通过ＨＣ－０６发送接受数据，ＲＸ接口与处理器的ＴＸ接口相连，ＴＸ接口与ＲＸ接口相连接，通过串口发送数据到蓝牙模块，从机蓝牙模块发送给主机。
主要程序如下所示：void serial_init() {TMOD=0x20; TH1=0xfd;TL1=0xfd; //设置9600波特率SCON=0x50; //串口方式1，允许接收 TR1=1;}//串口初始化程序Void Send_Date(u8 dat) {While(TI!=0); SBUF=dat; TI=0;}//串口发送函数u 8 Recive_Date(void) {While(Ri!=0); Dat=SBUF; Ri=0;return Dat; }//串口接受函数２．２ ＭＳＰ４３０低功耗处理器的ＭＳＰ４３０系列单片机是美国Ｔｉ在１９９６开始在市场推广的１６位超低功耗、具有精简指令集（ＲＩＳＣ）的混合信号处理器（信号处理器混合）。
基于MSP430的超低功耗温度监测站
基于MSP430的超低功耗温度监测站范秋华;李健;张旭【期刊名称】《青岛大学学报（工程技术版）》【年(卷),期】2017(032)004【摘要】针对目前市场上温度监测设备的功耗问题,本文设计了一种基于MSP430的超低功耗温度监测站,将0.01F超级电容用2 mA电流恒流充电至4.2V,使用TI 的低功耗电源芯片TPS62740(降压)和TPS610980(升压)构成Buck和Boost两种斩波电路进行供电.使用模拟开关TS5A3159进行切换,当电容电压大于2.4V时使用降压通道,小于2.4V时使用升压通道.同时,采用IIC总线读取TMP112采集的温度数据,转换为二进制代码表示十进制数(binary-coded decimal,BCD)后通过SPI 总线发送,实现超级电容+光伏电池供电条件下的长期温度监测.系统会定期通过高精度晶振对系统时钟进行校准,在几乎不增加功耗的情况下保证时标精度.实验结果表明,当系统正常运行时,静态电流约为0.7μA,正常情况下可以达到7～8 h的运行时间.本设计具有测量精度高、便于安装、操作简单、超低功耗等特点,适合现场无电源情况下使用.【总页数】5页(P63-67)【作者】范秋华;李健;张旭【作者单位】青岛大学自动化与电气工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化与电气工程学院,山东青岛266071;青岛大学自动化与电气工程学院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TP274;TP302.1【相关文献】1.基于MSP430单片机的超低功耗电子温度计的设计 [J], 朱秀斌;李高建;范栋梁2.基于MSP430单片机的超低功耗温度采集系统设计 [J], 周丽;裴东兴3.MSP430微控制器讲座(二)基于Slope A/D实现的超低功耗温度控制仪 [J], 雷奥4.基于MSP430超低功耗单片机的IrDA红外数据通信 [J], 陈志宏; 杨瑞琳; 曹文5.基于超低功耗单片机MSP430F4250的便携式甲烷检测仪设计 [J], 冯波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于MSP430单片机的超低功耗温度采集系统设计
ａ ｎ ｌ ｉｇ Ｆ ｎｄ ｆ ａｌ ｕｓｎ ＹＤ １ ８ Ｃ 一１ ｉ ｙ ２ ６４ ＬｅＤ ｏ ｄｉ ａ ｉ ｅｌ ｔ ｓ ｙ ｎ ｒａ— ｐｌ １ ｗ ｅ ｏ ｒ
ｉ ・Ｔｈｉ ｏｕｔｏ ｏｒｔ ｅ ｐｅａ ｕ ｅ ｄｓ ｌｙ ｉ ｅｕ ｏ ｄｅｉ ｎ ｍ ｏ ｉｏｒｎｇ ｓ ｔｍ ｔ ｅ ｍ ｓｓ ｌ ｉ ｎ ｆ ｈｅ ｔｍ ｒ ｔ ｒ ｐ ａ ｓｕｓｆｌｔ ｓｇ ｎ ｔ ｉ ｙｓｅ ｗｈｉｈ ｗ ｉ ｉ ｃ ｌ ｏ ｅ ｐｏ ｔｂｅ ／ｂｅ ｍ ｒ ｒａ ｌ
２ １年 １ ０１ ｏ月 第１ ｏ期
电 子
测
试
Ｏｃ ． ｔ２ｏ１ １
Ｎｏ． Ｄ １
ＥＬ ＥＣＴ ＲＯＮ Ｉ ＴＥＳＴ Ｃ
基于ＭＳ ４ ０ Ｐ ３ 单片机 的超低 功耗温度采 集系统设 计
周丽 ，裴东兴 （ 中北大学 仪器科学与动态测试教 育部重点实验室 ，山西 太原 ００５ ） ３０ １
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ｄ ｓ ｎ ｈ ｏ ｔｂ ｅ ａ ｄ ｌｗ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｅ ｉ ｓｔ ｅ ｐ ｒａ ｌ ｎ ｏ ｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｒ ｃ ｒ ｅ Ｏ ｃ Ｈ ｃ ｎ ｉ ｌｙ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｇ Ｍ Ｓ ４ ０ Ｇ４ １ ｇ ｔ ｅ ｏ ｄ ｒｔ ｏ ｅ ｔａ ｄ ｄ ｓ ａ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｕ ｉ Ｐ ３ Ｆ ６ ８ ｏ ｐ ｎ Ｍ ｉｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｒ Ｉ ｒ ｅ Ｏ ｍａ ｅ ｔ ｅｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｏ ｅ ｆ ｎ ｓ ｓ ｍ ｏ ｒ ａ ｈ ｍｉ ｉ ｍ ｔ ｉ ｃｏ ｏ ｔ ｌ ． ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｋ ｈ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ Ｈ ｃ ｏ ｙ ｔ ｔ ｅ ｃ ｎ ｍｕ ｏｅ ｏ ｈ ｉ ｅ ｈｓ
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。
无线低功耗温湿度监测系统
题目：基于MSP430 launchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统摘要（中英文）本项目采用msp430g2231,作为核心处理芯片，由传感器采集模块、无线通信模块、报警模块和上位机构成；利用了两块msp430 launchpad通过dht11温湿度传感器同时对温湿度进行采集，一个作为主机，一个作为从机，从机与主机之间利用无线通信模块进行无线通信，通信距离达20米以上；主机直接与电脑进行通信将温湿度数据传输给电脑，同时可以设定温湿度的上限值，进行电脑报警，可以通过放特定的歌曲也可以通过录音来进行主机从机区别报警，这样就可以首先可以从听觉上感知温湿度的变化，如果想知道温湿度的具体值，可以直接通过上位机查看具体的温湿度的值，这样就实现了大棚蔬菜的温湿度实时监测，大大的提高了大范围种植效率。
The msp430g2231 is used for core processing chip of this project,the project contains sensor gathering module、wireless communication module、alarm module and upper computer; Otherwise, it use two msp430 luanchpad to gather humituer through dht11,the one is used for the master,another is used for the slaver,And master keep in touch with slaver by wireless communication,the communication can pass 20 metres . What’s more,the master tansmit data for computer by serial communication directly ,At the same time ,we can set the threshold of humituer in the upper computer,then it can reliaze alarm for us.The warning pattern is varies,For axample,play different songs or play our sound recording . The different warning pattern make people percept the humiture changing fistly.If we want to know the specific value of humiture,the data will be gained in upper computer .The method increase efficiency for monitoring Vegetable Production Bases .1.引言背景：在大棚蔬菜种植中，时常需要实时监测大棚内的空气温度和湿度以及土壤的湿度，让种植户能够了解大棚内的情况，温湿度采集就成为需要。
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。
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2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛
项目报告
题目：基于MSP430luanchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统学校：成都信息工程学院_
组别：本科组
应用类别：低功耗应用类
平台：MSP430 luanchpad
题目：基于MSP430 launchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统摘要（中英文）
本项目采用msp430g2231,作为核心处理芯片，由传感器采集模块、无线通信模块、报警模块和上位机构成；利用了两块msp430 launchpad通过dht11温湿度传感器同时对温湿度进行采集，一个作为主机，一个作为从机，从机与主机之间利用无线通信模块进行无线通信，通信距离达20米以上；主机直接与电脑进行通信将温湿度数据传输给电脑，同时可以设定温湿度的上限值，进行电脑报警，可以通过放特定的歌曲也可以通过录音来进行主机从机区别报警，这样就可以首先可以从听觉上感知温湿度的变化，如果想知道温湿度的具体值，可以直接通过上位机查看具体的温湿度的值，这样就实现了大棚蔬菜的温湿度实时监测，大大的提高了大范围种植效率。
The msp430g2231 is used for core processing chip of this project,the project contains sensor gathering module、wireless communication module、alarm module and upper computer; Otherwise, it use two msp430 luanchpad to gather humituer through dht11,the one is used for the master,another is used for the slaver,And master keep in touch with slaver by wireless communication,the communication can pass 20 metres . What’s more,the master tansmit data for computer by serial communication directly ,At the same time ,we can set the threshold of humituer in the upper computer,then it can reliaze alarm for us.The warning pattern is varies,For axample,play different songs or play our sound recording . The different warning pattern make people percept the humiture changing fistly.If we want to know the specific value of humiture,the data will be gained in upper computer .The method increase efficiency for monitoring Vegetable Production Bases .
1.引言
背景：在大棚蔬菜种植中，时常需要实时监测大棚内的空气温度和湿度以及土壤的湿度，让种植户能够了解大棚内的情况，温湿度采集就成为需要。
可以用常用的温湿度计来测量，但是，但大棚的数量变大后，人力成本增加，而且实时性差。
目的：利用TI公司msp430 launchpad设计一种低功耗电子的温湿度检测仪，首先利用温湿度传感器DHT11采集到温湿度的值，再经过无线通信将每个采集点的温湿度值传送给上位机，并设置报警模块。
Msp430 launchpad单片机具有低功耗，集成RF通信模块，性价比高的优点，非常适合次应用，大大的简化了设计。
所要解决的问题：本设计需要利用msp430 launchpad单片机的低功耗让采集器可以在电池供电的情况下长时间工作；利用msp430 launchpadd单片机的强大处理能力，在无线通信中让每个采集点之间能相互通信，自动寻找通信路径，将信息发送到上位机，这样可以极大地扩大通信范围，让采集点可以覆盖得更广；低功耗系统，可以采用电池供电。
2.系统方案
本设计由单片机、无线模块、传感器和上位机构成。
主机和从机通过dht11同时采集不同监测点的温湿度，从机将采集回来的温湿度数据通过无线模块
nrf24l01传送给主机，主机再将自己采集的温湿度数据和由无线通信模块接受到的从机温湿度数据通过串口通信一同发送给上位机。
上位机接受到两组数据后在电脑上进行显示，将每一个采集点发回来的数据保存下来分析判断，当数据出现异常时及时报警，通知农户，哪个棚的温湿度出现异常，让农户能及时处理。
3.系统硬件设计
系统硬件主要由无限模块，温湿度传感器模块两部分组成。
（1）无线模块：
实现过程：通过无线电让两片NRF24L01进行通信。
主控芯片：NRF24L01，选择理由：性价比高，传输距离远。
硬件连接：需要两个430单片机，每个单片机接有NRF24L01模块。
（2）温湿度传感器：
实现过程：它可以对外界温湿度信号的变化转换成电压的变换，然后由
430处理数据，实现温湿度数据在PC机上的显示。
主控芯片：DHT11，选择理由：输出数据为8位数字数据，且由一个管脚输出，节省了硬件上管脚的使用。
硬件连接：硬件连接简单，只需要DHT11的一个管脚（数据脚）接入430单片机中。
主机需要一个，从机需要一个。
4.系统软件设计
一、基于msp430 launchpad的程序
1.传感器dht11的驱动程序
单总线的数据口，串行方式，利用单片机对传感器发送起始信号，
传感器响应成功，就开始对单片机发送数据。
2.无线通信模块程序
发送模块：
接收模块：
二、上位机程序
通过VC设置MFC应用程序，选定合适的上位机显示窗口，进行界面的设计（见附件）。
设计出串口的数据接收函数，串口选择出入端口
和打开串口两个按钮的函数，两个静态窗口的显示函数，以及文本编辑
框中对温湿度采集所得的值的显示函数，同时在上位机程序内部设置温
湿度超标的语句，最后再调试编译通过之后得到上位机。
5.系统创新
新型的大棚蔬菜温湿度监测，利用msp430的低功耗，为种植节约了很多电量；设计出的产品低成本，小巧，携带方便，容易批量生产；同时利用无线通信模块代替有线传输，节约了大量的成本；上位机显示温湿度值，让人可以不用进入到棚内便可以得知具体的温湿度值；特殊的报警模式，可以让人可以不用一直观察着电脑上数据的变化，便可直观的听到是哪个采集点温湿度超标，更是优化大棚蔬菜的管理。
从机可以作为站点保存其他从机的数据，最后可将数据发给主机，让主机将所以站点的数据发给PC机。
6.评测与结论
系统测试方法
温湿度传感器的测试：
我们用液晶来显示温度湿度的值，看是否和温度计与湿度仪的标称相符合。
经过调试，最后得到温度相差不到1°，湿度相差不到1%。
无线模块的测试：
通过红黄灯来判断数据是否发送成功，如果从机是红灯亮的话，说明发送失败，如果黄灯闪亮的话说明发送成功，如果中间突然出现红灯亮，说明数据在发送的过程中发生掉包。
最后通过软件看接收部分接收寄存器组是否有数接收。
无线测试数据：
上位机的测试：
将主机得到的从机数据，与主机的数据通过串口通信，发送到电脑上，然后观测数据是否正确。
达到的目标：
（1）能够完成从机信息与主机信息的交换，从机信息与从机信息的交换。
（2）实现多个站点的信息交换，从而达到扩大无线传输的传输范围。
（3）每个从机都是单独供电，供电电压为3V，发送时平均电流10mA，进入低功耗时平均电流为1mA。
达到低功耗的目的。
（4）抗干扰能力强，可以在室内与室外进行信息交换。
附录
能体现工作成果的实物照片等。