基于msp430的湿度测量仪设计
基于MSP430单片机监测环境温湿度以及二氧化碳浓度毕设
基于MSP430单片机监测环境温湿度以及二氧化碳浓度毕设设计总讲明ⅡGeneral Description of Construction Design Ⅳ第1章绪论61.1 研究的目的及意义61.2 国内外研究的情形71.3 系统的要紧性能指标和工作任务81.4 方案论证8第2章工具简介 102.1 C语言102.2 IAR软件11第3章硬件设计163.1 主控芯片的介绍163.1.1 MSP430F149的工作方式173.1.2 P口介绍193.1.3 MSP430指令的介绍243.1.4 MSP430中断介绍和储备器断介绍263.1.5 MSP430定时器283.1.6 时钟模块 303.1.7 比较器模块313.1.8 模数转换模块323.2 电源电路的设计323.3 晶振和复位电路以及USB下载电路的设计353.4 液晶显示模块LCD12864 373.5 时钟芯片DS1302 393.5.1 DS1302 的差不多组成和工作原理403.5.2 DS1302 内部寄存器413.6 温湿度芯片453.7 二氧化碳气体传感器493.7.1 二氧化碳浓度传感器TGS4160概述49 3.7.2 TGS4160的内部结构493.7.3 TGS4160的工作原理503.7.4 二氧化碳检测电路设计 523.8 超限操纵处理模块52第4章软件设计 544.1 程序的流程图设计544.1.1 主程序设计流程图544.1.2 温湿度和气体采集及处理框图 694.1.3 LCD12864显示流程图85第5章调试与体会915.1 调试过程915.2 总结体会92致谢93参考文献 95婴儿室环境监测电路的设计设计总讲明随着科技的飞速进展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。
关于刚出生的婴儿，刚脱离母体进入新环境，对新环境温湿度的要求同样也专门高。
传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮番值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
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的湿度计定标设计
基于MSP430的湿度计定标设计对于商业应用FPGA还远没有达到取代单片机，甚至完全取代DSP的程度。
随着FPGA的普及，学DSP的人越来越少，MCU又五花八门，ARM/CorteX有计算机的抢饭碗，学电子的大多都会选择FPGA。
真正能接触到科技前沿的毫无例外全是FPGA，大多数人只能停留在商业层面。
话虽如此，不过现今赚钱才是硬道理，行行都能出状元。
其实单片机也有大智慧，不必一味的追求高科技。
实物图如下：上位机软件GUI界面：系统功能概述：该湿度计由湿度采集和显示两部分组成，显示部分通过串口排线与采集部分相连，并采用7段式LED显示湿度值，定标所需的最小二乘法直线拟合参数由上位机软件计算完成并将参数发回湿度计进行定标处理。
软件的定标也分手动和自动两部分，定标功能和湿度控制器类似。
由于湿度显示部分较简单，接下来主要介绍湿度采集部分和上位机软件部分。
湿度采集板概述：该板的主要特点就是小，板子的尺寸只有54*11(mm)。
在这个尺寸上放置了单片机MSP430F2132、CD4046、MAX3232、MC34063以及相关的外围电路等。
至于电路原理和湿度控制器一样。
印象最深的就是手工焊接的时候老是丢东西，而且这款430小单片机不是被静电打坏，就是被焊坏。
开关电源的开关芯片也是如此。
所以，以后要是再有类似的活我肯定是不合格的，得请专业人士来弄。
上位机软件概述：该软件是在串口调试助手代码的基础上修改的，当时并不是不熟悉VC或者其他语言，主要考虑到自己是学电子，以后主要从事信号处理的研究。
参考上面贴出来的GUI界面，简单介绍一下各部分功能。
左板块：串口调试功能。
扩展了10进制显示，uint32与float32发送。
右板块：湿度定标功能1：设定任意5个由低到高的标准湿度环境2：手动读取湿度值，记录读取次数，5次循环显示，清除数据。
3：定时自动读取湿度值，可设置环境切换。
基于 MSP 430 F 149 的温湿度检测系统毕业设计
基于MSP 430 F 149 的温/湿度检测系统摘要：介绍了基于MSP 430 单片机的温湿度检测系统的设计方案. 系统以MSP 430 F 149 单片机为核心，采用集成温湿度传感器AD 590 和HM 1500，给出温湿度检测系统的软硬件设计. 该系统具有结构新颖、电路简单和控制方便等优点，并可根据需要设置温度的上、下限，系统具有超过设置上、下限温度自动报警等功能. 实验证明该系统成本低、可靠性高，有着很高的实用价值.关键词：温湿度检测；MSP 430；AD 590；HM 1500中图分类号：TP 212 文献标识码：A随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，许多情况下都需要对环境的温湿度进行限定，因此，为了随时可以检测温湿度以进行监测[1-2]．为此，本文利用集成温湿度传感器AD 590 和HM 1500 的测量快速、使用简便等特点，同时结合MSP 430 单片机强大的功能，设计了一个监控系统来对温湿度进行实时监控以进行超限报警．本系统测量准确、调试方便、可实时记录报警信息、方便工作人员排故，并且也可广泛应用于条件恶劣、人员不便进入的场合．1 温、湿度检测系统的总体方案系统的总体设计方案如图1 所示．方案采用分别设计温度和湿度采样电路的方法，将集成温度传感器AD 590 采集得到的电流信号和湿度传感器HM 1500 采集到的电压信号转换为给定范围内的电压信号．然后由单片机MSP 430 F l49 的A/D 采样端口将该电压信号读入，如果温度值大（小）于门限值或者湿度大（小）于门限值就给出报警信号，同时点亮红或绿灯以区分温度或湿度超限．并且上下门限值可以通过按键进行相应的设定．同时，系统还可以把所测的温、湿度值实时显示出来．2 器件选择2．1 MSP 430 F l49 单片机MSP 430系列单片机是TI公司推出的功能强大的超低功耗l6位混合信号处理器．该系列单片机以其极低的功耗、强大的处理能力、丰富的片上外围模块、方便高效的开发方式等特点，被广泛应用于便携式仪表、智能传感器、实用检测仪器、电机控制等领域．为最大限度地利用单片机端口和片内外设并降低设计成本，本设计选用MSP 430 F 149，该单片机有6 个I/O 端口，同时内置l2 位AD 采样器，可完全满足温湿度采样的精度要求[3-4]．2．2 AD 590 温度传感器AD 590 是美国AD 公司生产的二端式集成温度-电流传感器，该器件体积小、重量轻、性能稳定．测温范围为-50～＋150 ℃；线性电流输出为1 A；线性度好，测量精度为±0．3 ℃；电源电压范围为4～30 V．当电源电压在5～10 V 之间，电压稳定度为 1 ％时，其误差只有±0．1 ℃[5]．图1 系统硬件结构图Fig．1 Hardware structure of systemAD590 HM1500MSP430F149LCD键盘报警LCDMSP 430 F 149信号调理AD 590 HM 1500第28卷第8期河南科学河南科学2．3 HM 1500 湿度传感器线性电压输出式集成湿度传感器HM 1500 采用获得专利的湿敏电容HS 1101 设计制造．其湿度测量范围为5 ％～99％（相对湿度）；相对湿度精度为3％；工作温度为-30～＋60 ℃；工作湿度范围为0～100 ％（相对湿度）；供电电压为5 V （最大电压DC16V）；可输出DC 电压为1～4 V；响应时间为5 s，适用于工业级场合[6]．3 信号调理电路设计3．1 温度测量电路设计考虑到AD 590 温度传感器的输出电流源特性．设计的温度信号测量电路如图 2 所示．该电路的温度测量范围为-10～＋50 ℃．AD 590 采用15 V 电压供电；电阻R1 用于调整零点；电阻R3 为精密电阻，用来调整增益．运放的同向端输入2．50 V 精密参考电压，该电压由TL 431 提供．IN 端输入AD 590 的电流．OUT端输出为相应转换所得到的电压．根据AD 590的特性，在-10℃时，流过电流为262．2 μA．设计使这部分电流全部流过R1，R2，而其后增加的电流均流过R3，OUT 端的输出电压为V out=2.5-R3 （I-262.2）=2.5-39 （I- 2.5R1 +R2）．（1）当温度在-10～＋50 ℃之间变化时，该电压就在2．5～0 V 之间反向线性变化，调节R2 的阻值大小可以消除不同传感器的零点误差[5]3．2 湿度测量电路设计图2 温度测量电路Fig．2 Temperature measurement circuit 图3 湿度测量电路Fig．3 Humidity measurement circuitAD590D1D2LM224LM224R1 R2R3R4R5C1KTL431-+-+ 1.0k 9.1k39k50010 AVREF+15VVCC+5V +5V5k+5VOUTLM 224+15 VAD 590R3R1 R2R4R539 k1.0 k 9.1 k5 kLM 224TL 431AVREF C1 10 μ+5 V500 Ω+5 V +5 V VCCD1OUTD2 +-+-D1D2LM224 LM224R4 -+-+VCC+5V+5V2.4k OUT-++5V2.0kR3R6 R7 2.4k 2.0k R52.0kR12kR21K+2.5V HM1500+2.5 V+5 V R1R22 k1 kR52.0 kHM 1500- R62.4 kR72.0 k++5 VLM 224LM 224D 2D 1VCC+5 VR32.4 kR42.0 k-+-+OUT1002 - -2010年8月张景文等：基于MSP 430 F 149 的温/湿度检测系统由于该电路中没有负压．电路的主体采用差分式减法电路，精密电阻R3 ＝R6 ＝2．4 k Ω，R4 ＝R7 ＝2 kΩ，用这4 个电阻可调节增益．通过HM 1500 传感器测量所得到的湿度电压信号从IN 端输入，差分的另一侧输入．由TL 431 提供2．5 V 的精密电压分压后可得到1．0 V 左右的电压．并由此可以得到输出电压的计算公式为V out=R4R3（Vin -Vs）．若输入电压在1～4 V 之间变化，则输出电压就相应在0～2．5 V 之间变化．调节R1 可以消除不同的湿度传感器的零点误差．3．3 键盘、显示器接口电路键盘部分提供一种扫描工作方式，它与4个独立按键相连接，能对键盘不断扫描，自动消抖，自动识别出按下的键，并给出键码．显示部分为1602 液晶显示芯片，可以显示 2 行16 个字符．系统中设置的4 个键均为功能键用以实现温湿度的自动加、减 1 功能来实现越限值设定．3．4 声光报警电路该电路根据超出温、湿度上下限给出声光报警信号．通过不同颜色的光来确定是温度或湿度超限．4 软件设计方案考虑本系统对于实时性要求较高，同时程序并不复杂，因此采用C 开发软件[7]．根据软件的功能将软件分成不同模块，每个模块完成一定的功能，模块与模块之间相对独立，这样不但结构清晰，而且便于阅读，调试和提高程序的利用效率．温/湿度检测系统主要完成检测功能．系统软件采用结构化的设计思想，根据功能可以将软件分为主程序、键盘中断服务程序、A/D 转换子程序、声光报警子程序、显示子程序组成．系统的主程序流程如图 4 所示．主程序中的程序初始化包括寄存器设置和相关单元清零设置等．系图4 主程序流程图Fig.4 Flowchart of main programming- ! " # $ % & '( ) * + , - ) .( ) * + , / ) . " # " #启动温度声光报警（红光）启动湿度声光报警（绿光）湿度超限温度超限进行异常分析是否超限显示子程序进行温，湿度数据处理启动温度A/D转换启动湿度A/D转换是否有键按下开启中断系统初始化关闭中断关闭看门狗开始NYNY1003 - -第28卷第8期河南科学河南科学统上电以后，首先温湿度信号采样，然后进入循环状态进行温湿度信号采样，接着对采样得到的数据进行处理并存储，把得出实际温、湿度值与设定值进行比较，实现声光报警．5 结论本系统最大的特点是测量准确、结构简单、调试使用方便、性价比高、可以单独使用，也可以和上位机连接．为了确保整个系统运行的稳定性，本系统还用硬件设计上采用了单片机上电复位电路，而在软件设计中则加入了看门狗和软件陷阱．实验证明，该装置运行可靠，测量误差小，具有很好的应用效果，因此，可以广泛应用于工业环境中对温度或者湿度有超限报警要求的场合．参考文献：［1］朱旭光，刘建辉．农业大棚的温湿度控制系统［J］．自动化技术与应用，2005 （2）：45-47.［2］张全国，徐广印，杨群发，等．户用钢制辅热式沼气发酵系统试验研究［J］．太阳能学报，2004，25 （6）：755-759.［3］沈建华，杨艳琴，翟骁曙．MSP 430 系列l6 位超低功耗单片机原理与应用［M］．北京：清华大学出版社，2004．［4］魏小龙．MSP 430 系列单片机接口技术与系统设计实例［M］．北京：北京航空航天大学出版社，2002．［5］逢玉台，王团部．集成温度传感器AD 590 及其应用［J］．国外电子元器件，2002 （7）：22-24．［6］洪家平．基于PIC 系列单片机的智能湿度测量［J］．仪器仪表用户，2004 （6）：56-57.［7］谭浩强．C 程序设计［M］．2 版. 北京：清华大学出版社，1999．Temperature /Humidity Detection System Based on MSP 430 F 149Zhang Jingwen1，Wang Linjun2，Zhang Zhen3，Gao Weilang4，Wang Jiansen1（1．School of Energy and Power，University of Technology，Lanzhou 730050，China；2．College of Mechano-Electronic Engineering，Lanzhou University of Technology，Lanzhou 730050，China；3．Shenyang Power Supply Section，Shenyang Railway Bureau，Shenyang 110003，China；4．College of Mechanical Engineering，Anhui University of Technology，Ma’anshan 243002，Anhui China）Abstract：This paper presents a new design of hardware and software based on MSP 430 micro-controller for thetemperature and humidity testing system．The MSP 430 F 149 micro-controller is used as the central unit and anintegrated temperature and humidity sensor AD 590 and HM 1500 is applied．The system possess of many exce-llences，including its novel structure，simple circuit and expedient control．The upper and lower limit value of thetemperature and humidity detected by this system can be set discretionarily and an alarm will be given by systemif the temperature exceeds the limits．Experimental proof of the system’s low cost，high reliability and have highpractical value．Key words：temperature and humidity testing；MSP 430；AD 590；HM 15001004 - -。
基于MSP430温湿度测量仪设计
基于MSP430的温湿度测量仪设计集美大学信息工程学院电子信息工程专业2006届杨燕宇学号：2002820036【摘要】本设计以MSP43F437单片机为核心，采用集成化的数字温度湿度传感器，实现了对温度湿度的测量、显示、存储、传输、打印。
来自温湿度传感器信号IIC总线进入MSP430F437，在MSP430F437中，温度湿度数据一方面送LCD显示；另一方面将温度湿度数据存储在AT25256中，存储下来的温度湿度数据可以经RS232总线传输到PC中，在PC应用程序中，可以对温度湿度数据进行曲线显示，并可以打印报表。
同时还可以通过按键对温度湿度测量的时间间隔、是否存储、起始时间等参数进行设置。
此外，还采用VB编写了PC端应用程序。
整个系统可以外接9V DC电源供电，可以采用9V锂电池供电，由于MSP430单片机的超低功耗特性，以及程序设计中采用低功耗设计方式，使得整个系统非常省电，特别适合于手持式仪表。
【关键词】温度测量湿度测量MSP430The Design of Temperature and Humidity Meter Based on MSP430Information Technology College of Jimei University Major of Electronic Engineering ，2006 YANYU YANG ，NO：2002820036[Abstract]In this design, I use the MSP43F437 for core and take an integration numerical temperature sensor to carry out the measuring of the temperature degree and the humidity, and to show, to save, to transmit, to print the result of the measuring. The signal coming from the sensor is transmitted to the MSP430F437 through the IIC BUS. The data that we have gathered will be show in the LCD and will be deposited in the AT25256. The data we have deposited can be transmitted to the pc through the RS232 BUS. We can show the data by a curve in PC in virtue of application program, and we can also print the report forms. We can set the time partition, start time and can decide whether deposit the data or not through the keyboard. In addition, I also write the PC application program using VB. The system power is supply by 9V DC. We can drive the system by the 9V Lithium battery. Thanks to the low power exhausts characteristic of the MSP430, and we design the program in purpose of saving power, the system consume little, and the system is specially suitable for handheld appearance.[Key Words] Temperature Measure Humidity Measure MSP430摘要 (i)Abstract (ii)目录 (iii)引言 (1)第一章温湿度测量仪设计方案 (2)1.1 系统基本要求 (2)1.2系统基本结构 (2)1.3各个模块的功能 (2)第二章温湿度测量仪的硬件设计 (3)2.1 MSP430F437介绍 (3)2.2温湿度测量电路 (4)2.2.1温湿度传感器介绍 (4)2.2.2温度湿度测量电路 (6)2.3温度湿度数据存储电路 (6)2.3.1 AT25256介绍 (6)2.3.2 SPI协议介绍 (7)2.3.3温度湿度数据存储电路 (7)2.4 RS232通信电路 (8)2.4.1 RS232协议介绍 (8)2.4.2 RS232通信电路 (9)2.5段式LCD显示电路 (9)2.5.1段式LCD显示原理 (9)2.5.2段式LCD显示电路 (11)2.6按键电路 (12)2.7电源电路 (13)2.8 JTAG接口电路 (14)第三章温度湿度测量仪的软件设计 (15)3.1系统设计的总体流程图 (15)3.2系统参数设置程序设计 (16)3.3传感器温度湿度数据读取程序 (17)3.4温湿度数据存储程序设计 (18)3.5 RS232通信程序设计 (19)3.6段式LCD显示程序设计 (20)3.7按键程序 (20)第四章 PC应用程序设计 (21)4.1 Visual Basic介绍 (21)4.2 VB串口通信控件MSComm介绍 (22)4.3 PC应用程序设计 (23)第五章温度湿度测量仪的系统调试 (25)结语 (26)致谢 (27)温湿度测量是现代测量新发展出来的一个领域，尤其湿度的测量更是不断前进。
基于MSP430的实用粮仓温湿度检测系统
２０１２年１月１５日第３５卷第２期现代电子技术Ｍｏｄｅｒｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪａｎ．２０１２Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．２基于ＭＳＰ４３０的实用粮仓温湿度检测系统王明明１，王志霖１，袁 昊２，潘 辉１（１．中国空空导弹研究院，河南洛阳 ４７１００９；２．清华大学精密仪器与机械学系，北京 １０００８４）摘 要：为了能够对大型粮仓内的温湿度进行监控，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单片机的实用粮仓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。
关键词：温湿度；ＣＣ２５００；ＭＳＰ４３０；ＺｉｇＢｅｅ；ＳＨＴ１１中图分类号：ＴＮ９１９－３４；ＴＰ２７４＋．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４－３７３Ｘ（２０１２）０２－００１０－０３Ｇｒａｎａｒｙ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＭＳＰ４３０ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ－ｍｉｎｇ１，ＷＡＮＧ Ｚｈｉ－ｌｉｎ１，ＹＵＡＮ Ｈａｏ２，ＰＡＮ Ｈｕｉ １（１．Ｃｈｉｎａ Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｍｉｓｓｉｌｅ Ａｃａｄｅｍｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｏｌｏｇｙ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍｏｎｉｔｏｒ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｉｎ ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅ ｇｒａｎａｒｙｓ，ａ ＭＳＰ４３０－ｂａｓｅｄ ｇｒａｎａｒｙ ｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅ－ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ＲＦ ｃｈｉｐ ＣＣ２５００ａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｓｅｎｓｏｒ ＳＨＴ１１ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ Ｚｉｇ－Ｂｅｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ａ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ．Ｔｈｅ ｔｅｍ－ｐｅｒａｔｕｒｅ－ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｄａｔａ ｉｓ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｅｒｒｅｄ ｂｙ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｓｉｍｐｌｅ ｎｅｔｗｏｒ－ｋｉｎｇ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｓｔ，ａｎｄ ｗｏｒｋｓ ｓｔａｂｌｙ ｔｏ ｐｅｒｆｏｒｍ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ；ＣＣ２５００；ＭＳＰ４３０；ＺｉｇＢｅｅ；ＳＨＴ１１收稿日期：２０１１－０８－１５０ 引 言现代化的粮食仓储系统对粮食的安全性提出了更高的要求。
电气自动化专业毕业论文基于MSP430F149的温湿度记录仪的设计
瑞典的Anders Celsius于1742年创立了另一种温标，制成了水银温湿度计，温湿度记录仪以水 转化为气体的温度作为0度，以水的凝固温度为100度。1745年，瑞典科学家Linnaeus研制了摄氏 温湿度计，他是将Anders Celsius的水银温湿度计的冰点和沸点这两个温度点颠倒过来制成的。
（5）开发环境方便，效率髙。MSP430系列有三种类型，即Flash型、ROM型、OTP型，Flash型单片机应用广泛。不同类型的单片机开发方法不相同，Flash型单片机的开发和调试环境很方便， 因为器件片内集成了可电擦写的Flash存储器及JTAG调试接口，所以，在一个软件集成环境中，可 以运行所有编译和调试过程。使用方法是将程序从JTAG调试接口下载到存储器中，控制系统运行。 要想读出片内中央处理器的状态，也要由该调试接口控制程序进行操作。这种方式不需要专门的编 程器和仿真器，只需要一个JTAG调试器和PC机，使用简单方便。而ROM型和OTP型的MSP430系列是由专门的仿真器开发的，开发完之后再烧写或掩摸的一种芯片。
1802年，出现了査理斯泄律，即在恒压一泄量气体的体积随绝对温度的上升而上升。反之，一 左体积的气体，压力与开尔文温度变化的趋势相同。当Charles定律出现后，气体温湿度计也有了 相应的提升，相比较水银温湿度汁，气体温度计的效果无论在测温范用方而还是在精确度上，都超 过前者。
1821年，徳国的塞贝克发现热电效应，即温差与电压相互转换的现象。于是就出现了热电偶温 湿度计。英国的Dawid在同一年里发现了温湿度影响电阻的规律，再此之后热电阻温湿度讣随之产 生。
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。
一种基于MSP430F1232的温湿度检测系统
摘 要 ：介 绍 了基 于ＭＳ ４ ０ １３ 的 温 湿度 检 测 系统 的基本 结 构和 总体 设 计 方案 ，给 出 了以 Ｐ ３Ｆ ２２
ＭＳ ４ ０ 片机 为核 心 ，采 用 集成 温 湿度传 感 器Ａ ５ ０ Ｐ３单 Ｄ ９ 和ＨＭｌ０ 设 计 温湿 度检 测监 控 系统 的 ５０
给上位 机 。
步 ，许 多情 况 下 都 需 要 对 环 境 的温 湿 度 进 行 限 定 ，因此 ，必须 在某些 特 定环境 安 装温 湿 度报 警 器 以进 行监 控 。为此 ，本 文利 用集 成温 湿 度传 感 器 Ｈ ５０ Ｍ１ ０ 的测 温 快 速 、使 用 简便 等 特 点 ， 同时 结 合 ＭＳ ４ ０ 片 机 强 大 的 功 能 ，设 计 了一 个 监 Ｐ３单
２３ Ｈ ５ ０ ． Ｍ１ｏ 湿度 传感器
在 ２ ～ 间大 小 可 以消除不 同传感 器 的零 点误 差 。
３２ 湿度测 量 电路设计 ．
集成 湿 度传 感器 Ｈ ５ ０ Ｍ１０ 的输 出 电压在 １ ４Ｖ ～ 间 随湿 度 线性 变 化 ，考 虑 到 本 系 统 的单 电源 特
第９ 卷
第３ 期
电子元 器 件 主 用
Ｅ ｅ ｔ ｎ ｃＣｏ ｏ ｅ ｔ Ｄ ｖ ｃ ｐ ｉ ａｉｎ ｌｃ ｒ ｉ ｍｐ ｎ ｎ ＆ ｅ ｉｅＡｐ ｌ ｔ ｓ ｏ ｃ ｏ
Ｖｏ． ． １ Ｎｏ３ ９
Ｍａ ．２ ０ ｒ ０７
２ ０ 年３ ０ ７ 月
为 １ Ａ ；线 性 度好 ，测量 精 度 为± ． ；电 源 ０３ ℃ 电压 范 围 为４ ３ 当 电源 电压 在５ １ 间 ， ～ ０Ｖ。 ～ ０Ｖ之 电压稳 定度为 １ ％时 ，其误 差 只有 ± ． ０１ ℃。
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MSP430和CC2520无线温湿度监测系统设计
-117-/2012.05基于MSP430和CC2520无线温湿度监测系统设计贵州电子信息职业技术学院电子工程系 严峥晖【摘要】无线传感器网络由于其蕴藏着巨大的应用价值，已成为国际上理论研究的热点之一。
本文基于ZigBee协议组成无线传感器网络，采用超低功耗微控制器和无线射频收发器构成监测节点，利用免费协议栈Z-Stack构建的无线温湿度监测系统，可准确实时地采集环境温湿度数据，具有低功耗、低成本的特点。
【关键词】无线传感器网络；ZigBee协议；微控制器MSP430；射频收发器CC2520Abstract：Because wireless sensor network holds enormous application value，has become the international research on one of the hot spot of the theory.This text based on the ZigBee wireless sensor network of protocal，using low power consumption microcontroller and wireless RF transceiver constitute monitoring node，using the free protocol stack Z-Stack constitute a wireless temperature and humidity monitoring system.It can accurately real-time acquisition environment temperature and humidity data，with low power consumption and low cost characteristic.Key word：Wireless sensor network；ZigBee Protocal；Microcontroller MSP430；RF Transceiver CC2520一、引言随着社会经济的发展，在很多场合需要对环境温湿度进行监测。
基于MSP430的温湿度测量仪的设计
基于MSP430的温湿度测量仪设计电子信息工程专业2010届姓名学号：20028200【摘要】本设计以MSP43F437单片机为核心，采用集成化的数字温度湿度传感器，实现了对温度湿度的测量、显示、存储、传输、打印。
来自温湿度传感器信号IIC总线进入MSP430F437，在MSP430F437中，温度湿度数据一方面送LCD显示；另一方面将温度湿度数据存储在AT25256中，存储下来的温度湿度数据可以经RS232总线传输到PC中，在PC应用程序中，可以对温度湿度数据进行曲线显示，并可以打印报表。
同时还可以通过按键对温度湿度测量的时间间隔、是否存储、起始时间等参数进行设置。
此外，还采用VB编写了PC端应用程序。
整个系统可以外接9V DC电源供电，可以采用9V锂电池供电，由于MSP430单片机的超低功耗特性，以及程序设计中采用低功耗设计方式，使得整个系统非常省电，特别适合于手持式仪表。
【关键词】温度测量湿度测量MSP430The Design of Temperature and Humidity Meter Based on MSP430Information Technology College of Jimei University Major of Electronic Engineering ，2006 YANYU YANG ，NO：2002820036[Abstract]In this design, I use the MSP43F437 for core and take an integration numerical temperature sensor to carry out the measuring of the temperature degree and the humidity, and to show, to save, to transmit, to print the result of the measuring. The signal coming from the sensor is transmitted to the MSP430F437 through the IIC BUS. The data that we have gathered will be show in the LCD and will be deposited in the AT25256. The data we have deposited can be transmitted to the pc through the RS232 BUS. We can show the data by a curve in PC in virtue of application program, and we can also print the report forms. We can set the time partition, start time and can decide whether deposit the data or not through the keyboard. In addition, I also write the PC application program using VB. The system power is supply by 9V DC. We can drive the system by the 9V Lithium battery. Thanks to the low power exhausts characteristic of the MSP430, and we design the program in purpose of saving power, the system consume little, and the system is specially suitable for handheld appearance.[Key Words] Temperature Measure Humidity Measure MSP430目录摘要 (i)Abstract (ii)目录 (iii)引言 .................................................. 错误！未定义书签。
基于MSP430单片机的模糊温湿度控制器的设计
和设定值相差负的最大, 温度下降最低 , 此时为尽快 消除偏差 , 无论温度变化如何 , 应使控制量 增加较 快, 所以模糊控制系统取较大的控制量 . 当温度偏差 E T 为 N S ( T ) ( 温度略低) 或 Z( T ) ( 零温度偏差) 时 , 主要工作为稳定问题 . 为了防止超调, 使温度尽快稳 定, 这时就要根据温度变化的具体情况来确定控制 量的变化 , 选择相应的控制规则. 温度模糊控制规则 如表 1. 湿度控制模糊规则的制定方法与温度相同 , 同样根据湿度变化的具体情况 来确定控制量 的变 化, 选择相应的控制规则 . 根据模糊控制规则计算出 各种输入状态的控制输出 C , 最后用最大隶属度法 进行模糊决策, 使模糊量转化为精确量[ 4] .
[ 2]
.
1. 1 温湿度和温湿度变化率的模糊化 温度偏差记为 E T , 湿度偏差记为 E H , 分别指实 测温度和湿度的值与其设定值的差. 对于温度控制, 温度偏差在设定值的 25 以内为模糊控制区, 模 25% ( 相对湿度 ) 糊控制系统按模糊控制规则自动调节温度 . 对于湿 度控制 , 湿度偏差 在设定值 的 以内为模 糊控制 区 , 模糊控 制系统 按照 模糊控 制 规则自动调 节湿度 . 将温 度偏 差分为 5 个模 糊子
第 20 卷 第 4 期 2007 年 4 月
传 感 技 术 学 报
CHINESE JOURNAL OF SENSORS AND ACT UATORS
Vol. 20 No. 4 Apr. 2007
Design of Temperature and Humidity Fuzzy Controller Based on MSP430 MCU*
2. 1 单片机的选择 M SP430 微控制器 MCU 是 T I 公司推出的一 款具有丰富片上外围的超低功耗 16 位 F LA SH 型 混合信号处理器. 本系统使用的 M SP 430F 449 有一 个串口通信接口, 一个基本定时器, 两个 16 位定时 器 , 看门狗 , 一个模拟电压比较器 , 模数转换模块, L CD 液晶驱动模块
基于MSP430的热带花卉无线温湿度传感器节点设计
基于MSP430的热带花卉无线温湿度传感器节点设计黄建清;刘德兵;袁琦;高家宝【摘要】To collect data in the greenhouse of tropical flowers , the paper designs a wireless sensor node to monitor temperature and humidity. The node hardware platform is composed of processing module , sensor module, wireless communication, serial communication and power module. The processing module uses a MSP430F149 as the processing core. The sensor module uses AM2306 to measure temperature and humidity in the greenhouse of tropical flowers. The wireless communication module uses an RF905 RF chip and its periphery circuits to receive and send data.. The serial communication module uses an MAX3232 chip to send data to computer. And the power module uses LT1129-3.3 chip , LT1129-5 chip and their periphery circuits to supply 3.3 V and 5 V voltage for node modules. The node software is compiled using C Language in IAR Embedded Workbench. The results demonstrate that the node average operating current is 0.78 mA, and the maximum relative errors of temperature and humidity are about 5.78% and 1.37% respectively. It indicates that the node with characteristics of small volume, low cost and high flexibility, can implement real-time monitoring of parameters in the greenhouse of tropical flowers,.%为了实现热带花卉环境参数实时监测,文中设计了一种以MSP430F149为核心的无线温湿度传感器节点.节点通过传感器AM2306采集温湿度数据、nRF905射频芯片无线发送数据、MAX3232芯片将数据发送至PC机、LT1129-3.3和LT1129-5组成的电路提供3.3 V和5 V电源,节点软件以IAR Embedded Workbench为开发环境,采用单片机C语言开发.节点具有体积小、功耗低、测量准确的特点,测试表明,节点平均工作电流约为0.78 mA,温度和湿度的最大相对误差分别为5.78%和1.37%,可以满足热带花卉数据采集的应用要求.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2017(025)006【总页数】5页(P123-126,131)【关键词】热带花卉;MSP430F149;温湿度;传感器节点【作者】黄建清;刘德兵;袁琦;高家宝【作者单位】海南大学应用科技学院,海南儋州 571737;海南大学应用科技学院,海南儋州 571737;海南大学机电工程学院,海南海口 570228;海南大学应用科技学院,海南儋州 571737【正文语种】中文【中图分类】TN92热带花卉是一种很好的观赏植物，具有枝叶宽大，花朵绚丽多彩，深受人们喜爱。
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初始化
开启ADC12模块
读取数据
数据处理
温湿度显示
开始 读取转换后数值 时钟初始化
右图为详细 软件流程图。
I/O初始化
计算湿度（没有12初始化
计算温度
12864初始化
计算温度补偿后湿度
单次模式，手动开启采样转换
12864显示
单次转换结束，进入中断
四、系统调试与运行
0039% 0026℃
空气温度（℃）
五、总结与展望
本课题提出了一种基于MSP430以及HIH4000湿度传感器的低功耗湿 度测试仪。使用湿度传感器来测量空气湿度，并将测得信号传输给处理 器进行模数转换，进行相关的数据处理；通过热敏电阻进行温度测量， 以此来对测量的湿度进行温度补偿，减小由于外界环境带来的湿度测量 误差。
3.3V
10K 钳位滤波 电路 热敏 电阻 P6.1/A1 MSP430 F169
③右图为钳位滤波电路。 钳位滤波由两个简单的部分组 成：两个二极管组成的钳位电 路以及电阻电容构成的低通滤 波电路。钳位电路功能为将输 入的模拟信号的大小稳定在一 定范围之内，即：0~3.3V，防 止电压过大或过低烧坏单片机 芯片；低通滤波电路功能是将 输入信号频率比较高的杂波滤 去，减小测量误差。
个系统电路简单且易于实现，具有功耗低、性价比高等优点。
二 硬件设计
（1）硬件介绍
①本次采用的是TI公 司生产的MSP430F169单 片机。其片内资源丰富， 这次主要使用了该单片机 的ADC12模块，将采集的 电压进行模数转换。左图 是其引脚图。
②右上图为本次使用的HIH4000湿度传
感器。该传感器功耗低、使用简单。输出信 号为模拟电压信号，与空气湿度值的大小有 线性关系。 ③右下图为本次使用的热敏电阻，主要 用来测量空气温度，对HIH4000测得湿度值 进行温度补偿。选用了MF58 103 3950热敏
• 主要检测方法：动态检测法、静态检测法、露点检测法、伸缩检测法、
干湿球检测法和电子式湿度传感器法等
本文采用了新一代低功耗集成湿度传感器 ----HIH4000系列湿度传感
器，并结合MSP430系列单片机，进行了手持式高精度数字湿度测量仪的
设计，这样可以实现低功耗的测量要求。 跟以往的湿度测量不同的是，此次设计中系统选择了MSP430微控制器 和 HIH4000传感器，充分地运用各种低功耗的设计手段，芯片的电流达 到了极小。使用了热敏电阻测量周围温度，对湿度值进行温度补偿。整
基于MSP430的湿度测量仪设计
姓名：张小蝶 班级：测仪111 学号：1110022001 指导老师：吴爱华
一概 述
二硬 件设计
三软 件设计
四系 统调试
五总 结展望
一、概述
• 空气湿度在科研领域和工农业生产领域及日常生活领域都有着非常重要
的影响。湿度测量的方法取得了很好的发展，环境中的温湿度的检测、 监测与分析，已成为非常普及的技术条件。因此，如何快速精确地计算 出湿度值变得尤为重要。
MSP430系列单片机的耗能比较低；HIH4000传感器功率低、精度高、 反应快。本次使用电源为5V，整个系统功耗比较低，适合做手持装置。
右图为IAR FOR 430 软件的主界面。使用该 软件完成对程序的编写、 编译以及生成下载文件。 然后使用下载软件将生 成的文件下载到单片机 中。
图为系统实物图：
系统运行结果
26℃ 52℃ 64℃
空气湿度（无补偿） 0039% 空气湿度（有补偿）
0020% 0021% 0052℃
0022% 0024% 0064℃
电阻。
（2）电路设计
①右图是湿度测量电路。 由HIH4000检测到的模拟信 号经过钳位滤波电路后接到 单片机的模数转换接口，由 单片机对输入信号进行转换 处理。
HIH 4000 3.3V
钳位滤波 电路
P6.2/A2 MSP430 F169
②右图为温度测量电路。 将热敏电阻与一电阻串接，并 将热敏电阻的电压信号传输给 单片机。如右图，测出热敏电 阻两端的电压的大小，即可求 得热敏电阻在某一时刻阻值的 大小，再根据公式，即可求得 此时的温度。
三、系统软件设计
开始
右图是本次软件设计总体流程图。 首先进行系统初始化。由于本次软件 设计中ADC12采样的模式是序列单次 采样模式，所以每次采样前需手动开 启采样。开启采样后，单片机将采样 湿度传感器以及热敏电阻传输过来的 模拟信号进行模数转换，将读取的数 值进行一定的计算，计算出所需要的 湿度值与温度值，通过液晶屏显示出 来。