基于msp430的湿度测量仪设计

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。
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。
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。
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（没有温度补偿）
计算热敏电阻值大小
ADC12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
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。
• 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。
wk.baidu.com
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
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℃