一种基于msp430单片机的温湿度监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明常用于野外或温室大棚等环境中，具体地涉及一种基于msp430单片机的温湿度监测系统。
【背景技术】
[0002]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，为了能够随时可以检测环境温湿度以进行监测，减少由于温湿度对工程带来的经济损失，开发新一代温湿度监控系统是十分必要的。
[0003]目前，各个行业监测监控已经越来越被关注，越来越重要。有些行业中的监测监控已成为了必不可少的一部分，例如:野外或温室大棚等可能没有市电的环境中、还有粮仓中对于温度湿度的监测监控都是很需要的。在大型的仓储空间中，温度和湿度是影响储藏物质量的重要因素，为了避免储藏物的质和量发生变化，为了仓储数据能够有效的得到管理。必须得采用测量准确、调试方便、可实时记录报警信息的温湿度监控系统。
【发明内容】
[0004]本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提出一种基于msp430单片机的温湿度监测系统；本发明具有成本低、环境采集误差小，可提高作业效率等特点，具有广阔的应用前景；而且该系统具有温湿度采集和实时显示及超过设置上、下限温湿度自动报警等功能。
[0005]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0006]本发明一种基于msp430单片机的温湿度监测系统，包括MSP430单片机，其结构要点是:所述MSP430单片机外部连接模块包括温湿度监测模块、报警模块、显示模块、按键模块；所述温湿度监测模块与MSP430单片机的输入端连接；所述MSP430单片机的输出端连接报警模块、显示模块、按键模块。
[0007]作为本发明的一种优选方案，所述温湿度监测模块采用SHTll温湿度传感器，SHTll温湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。
[0008]作为本发明的另一种优选方案，所述显示模块和按键模块采用8位数码管显示，加上4*1的按键模块进行控制。
[0009]作为本发明的另一种优选方案，所述MSP430单片机采用MSP430F149 ;所述报警模块采用声光报警。
[0010]本发明的有益效果是。
[0011]基于越来越多的场合所需要及时监测环境温湿度的需求，本发明提出了一种基于MSP430单片机的温湿度监测系统，本发明以MSP430单片机为核心，采用温湿度传感器SHTll芯片，对温湿度监测系统的软硬件进行设计。该系统具有温湿度采集和实时显示及超过设置上、下限温湿度自动报警等功能。实验结果表明，该系统具有成本低、环境采集误差小，可提高作业效率等特点，具有广阔的应用前景。
[0012]本发明对温度、湿度监测与报警系统展开分析和研究。在传统的温湿度监测和报警系统的基础上加以改进，设计出低功耗的温湿度监测系统。对设计的系统，可以得到以下优点:(I)采用MSP430F149为核心器件进行温湿度测量和控制，具有成本低、抗干扰能力强等特点。本发明将MSP430与SHTll结合起来，设计了低功耗、高性能的测量系统。(2)系统的软件程序采用C语言完成，大大提高了开发调试的工作效率。理论和实践证明该监控系统具有高可靠性、高性价比、控制简单方便等优点，提高了控制的精度。(3)SHT11是单片集成的数字温湿度传感器，所有信号的调理都由芯片完成，采用I2C总线实现通信，并直接输出数字信号。这既解决了传统湿敏电阻和热敏电阻带来的电路复杂的问题，又避免了大量安装多个传感器所面的高成本等问题。通过软硬件测试证明该系统能够安全可靠的运行测量误差小，具有良好的应用效果。
【附图说明】
[0013]图1是本发明一种基于MSP430单片机的温湿度监测系统的系统结构框图。
[0014]图2是本发明一种基于MSP430单片机的温湿度监测系统的主程序流程图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，为本发明一种基于MSP430单片机的温湿度监测系统的系统结构框图。包括MSP430单片机，其结构要点是:所述MSP430单片机外部连接模块包括温湿度监测模块、报警模块、显示模块、按键模块；所述温湿度监测模块与MSP430单片机的输入端连接；所述MSP430单片机的输出端连接报警模块、显示模块、按键模块。
[0016]本发明所述单片机MSP430F149，实现监控系统对温湿度进行实时监控以进行超限报警。TI公司生产的MSP430系列是超低功耗的混合信号控制器，特别适合于电池应用的场合或手持设备。同时，该系列将大量的外围模块整合到片内，也特别适合设计片上系统。由于它的各项优点，成为许多电子产品设计的不二选择，超低功耗不仅延长了设备电池的使用时间，降低了企业成本，同时开辟了全新的服务，为消费者带来丰富的节能选择。此外，MSP430系列单片机还针对许多热门应用设计了一系列专用单片机，如水表专用单片机、医疗仪器专用单片机、电能计量专用单片机，这些单片机都是在相同型号的通用单片机的基础上增加专用模块构成的。它的显著特性是具有超低功耗，有5个低功耗模式可供选择；数字控制的振荡器(DCO)可以使器件从低功耗模式迅速唤醒，在少于6μ s的时间内激活到活跃的工作方式；同时还拥有强大的处理能力，保证了可编制出高效率的源程序；丰富的片上外围模块；灵活的时钟系统；稳定的工作状态；方便高效的开发方式，开发语言有汇编语言和C语言等特点。以上特性使之成为电池供电便携设备的首选微处理器。
[0017]所述温湿度监测模块采用SHTll温湿度传感器，来完成温湿度的数据采集，该芯片为具有二线串行接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器，它采用CMOSens技术，将温湿度传感器、信号放大器、A / D转换、三线串行接口全部集成于芯片内，有很好的稳定性和可靠性，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。所述SHTll温湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。该温湿度传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
[0018]本发明所述显示模块和按键模块采用8位数码管显示，加上4*1的按键模块进行控制。所述报警模块采用声光报警。
[0019]如图2所示，为本发明一种基于MSP430单片机的温湿度监测系统的主程序流程图。其中采用模块化设计方法，使得程序结构清晰，便于进一步扩展；整个主程序包括:初始化、温湿度数据采集模块、温湿度显示模块、采集值与设定值比较模块、声光报警等模块。采集值与设定值比较模块采用按键选择的结构，主要为温湿度显示选择。按键后，由单片机系统判断，若为K1，则显示当前温度；若为K2，则显示当前湿度；若为K3或者K4，则显示“O”。最后判断温湿度有没有超限，若超限，则进入声光报警，LED闪烁和蜂鸣器响起；若正常，则继续测量温湿度。本系统的温湿度测量模块中，SHTll的I2C 口与MSP430F149单片机普通的I/O 口相连接。温湿度测量程序放在定时器的中断服务程序里。中断服务程序包括了:“写”命令子程序、“读”命令子程序、数值计算子程序和显示子程序，最后将实际温湿度值存储于2个固定存储单元中，温、湿度各占一个单元。
【主权项】
1.一种基于msp430单片机的温湿度监测系统，包括MSP430单片机；其特征在于:所述MSP430单片机外部连接模块包括温湿度监测模块、报警模块、显示模块、按键模块；所述温湿度监测模块与MSP430单片机的输入端连接；所述MSP430单片机的输出端连接报警模块、显示模块、按键模块。2.根据权利要求1所述的一种基于msp430单片机的温湿度监测系统，其特征在于:所述温湿度监测模块采用SHTll温湿度传感器，SHTll温湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D转换器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝连接。3.根据权利要求1所述的一种基于msp430单片机的温湿度监测系统，其特征在于:所述显示模块和按键模块采用8位数码管显示，加上4*1的按键模块进行控制。4.根据权利要求1所述的一种基于msp430单片机的温湿度监测系统，其特征在于:所述MSP430单片机采用MSP430F149 ;所述报警模块采用声光报警。
【专利摘要】一种基于msp430单片机的温湿度监测系统。本发明具有成本低、环境采集误差小，可提高作业效率等特点，具有广阔的应用前景；而且该系统具有温湿度采集和实时显示及超过设置上、下限温湿度自动报警等功能。本发明包括MSP430单片机，其结构要点是：所述MSP430单片机外部连接模块包括温湿度监测模块、报警模块、显示模块、按键模块；所述温湿度监测模块与MSP430单片机的输入端连接；所述MSP430单片机的输出端连接报警模块、显示模块、按键模块。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN105628083
【申请号】CN201410575934
【发明人】何志杰
【申请人】何志杰
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月25日