专利名称：基于msp430单片机的手持式林业环境监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种林业环境监测技术领域，具体涉及一种基于MSP430单片机的手持式林业环境监测仪。
背景技术：
林业作为我国国民生产的基础行业，在整个国民经济中占有举足轻重的地位，空气温湿度、CO2浓度、土壤温湿度及光照等因素都直接或间接地影响着林业的发展，因此对林业环境各种参数的监测尤其重要。近年来，随着社会信息化程度的提高，对林业环境监测仪也提出了新的要求。目前，国内林业环境监测的仪器比较少，功能单一，且不能同时监测空气温湿度、土壤温湿度、光强度、CO2浓度等参数，另外与上位机的通讯接口也比较落后，且体积庞大、价格昂贵等。
发明内容本实用新型针对现有技术不足，设计了一种基于MSP430F1611单片机的林业环境监测仪，它不仅能同时对光强度、空气温湿度、CO2浓度、土壤温湿度的林业环境进行监测，而且能够通过USB通信电路、远距离无线传输电路和近距离无线传输电路与上位机通信，进行数据传输。本实用新型所采用的技术方案是基于MSP430单片机的手持式林业环境监测仪，包括锂电池、电压变换电路、按键电路、土壤温湿度传感器电路、空气温湿度传感器电路、CO2浓度传感器、光强度传感器、信号调理电路、MSP430F1611单片机电路，远距离无线传输电路、近距离无线传输电路，以及USB通信电路。首先测量林业环境的各种参数，包括空气的温湿度、光强度、CO2浓度、土壤温湿度，送入IXD显示；然后通过按键选择传输方式，通过USB通信电路将数据送入计算机端口、或通过远距离无线传输电路或近距离无线传输电路将数据传送到上位机。其结构是MSP430F1611单片机电路的第一输入端接按键电路的输出端，MSP430F1611单片机电路的第二输入端接土壤温湿度传感器电路的输出端，MSP430F1611单片机电路的第三输入端接空气温湿度传感器电路的输出端，MSP430F1611单片机电路第四输入端接信号调理电路的输出端。信号调理电路的第一输入端接CO2浓度传感器的输出端，信号调理电路的第二输入端接光强度传感器的输出端，MSP430F1611单片机电路的第五输入端接JTAG电路的输出端，MSP430F1611单片机电路的第六输入端接电压变换电路的输出端。电压变换电路的输入端接锂电池的输出端。MSP430F1611单片机电路的第一输出端接IXD显示电路的输入端。MSP430F1611单片机电路的第一输入输出端接远距离无线传输电路的输入输出端，MSP430F1611单片机电路的第二输入输出端接近距离无线传输电路的输入输出端，MSP430F1611单片机电路的第三输入输出端接USB电路的输入输出端。本实用新型的优点集多种功能于一体，结构简单、成本低廉、使用方便，能够有效的监测多种林业环境参数，并且提供多种数据传输方式，保证数据传输的实时性和准确性， 提高了监测效率。
附图1是本实用新型的结构示意图。附图2是MSP430F1611单片机电路及部分外围电路原理图。
具体实施方式
对照附图1，基于MSP430单片机的手持式林业环境监测仪由锂电池U1，电压变换电路U2，按键电路U4，土壤温湿度传感器电路U10，空气温湿度传感器电路Ull，CO2浓度传感器U13，光强度传感器U14，信号调理电路U12，MSP430F1611单片机电路U6，远距离无线传输电路U7，近距离无线传输电路U8,以及USB通信电路U9构成。其中锂电池Ul给所有其他电路的供电，电压变换电路U2为其他模块提供各种不同电压，按键电路U4用于选择不同的数据传输方式。土壤温湿度传感器电路UlO，空气温湿度传感器点电路Ul I，CO2浓度传感器U13和光强度传感器U14将各种林业环境参数采集传给MSP430430F1611单片机电路U6。远距离无线传输电路U7，近距离无线传输电路U8以及USB通信电路U9将实时采集到的数据传送到上位机，以便及时的进行数据的处理和保存。对照附图1，MSP430F1611单片机电路U6的第一输入端接按键电路U4的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第二输入端接土壤传感器电路UlO的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第三输入端接空气温湿度传感器电路Ull的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第四输入端接信号调理电路U12输出端。信号调理电路U12的第一输入端接C02浓度传感器U13的输出端，信号调理电路U12的第二输入端接光强度传感器U14的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第五输入端接JTAG电路U3的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第六输入端接电压变换电路U2的输出端。电压变换电路U2的输入端接锂电池Ul的输出端。MSP430F1611单片机电路U6的第一输出端接IXD显示电路U5的输入端。MSP430F1611单片机电路U6的第一输入输出端接远距离无线传输电路U7的输入输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第二输入输出端接近距离无线传输电路U8的输入输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第三输入输出端接USB电路U9的输入输出端。对照附图2，MSP430F1611单片机电路U6是由MSP430F1611单片机(IC3)、晶振Yl，电容Cl、C2，复位开关SI，晶振Y2，JTAG接口 (Pl)以及3. 3V电源(VCC_33)构成，保证了 MSP430F1611单片机(IC3)的正常运行。 对照附图2，LCD显示电路U5采用的是0CNJ4X8C模块(P2)。0CNJ4X8模块(P2)是类 SPI 接口。0CNJ4X8C 模块(P2)的 4 脚(LCD_CS)与 MSP430F1611 单片机(IC3)的 48脚相连，0CNJ4X8C模块(P2)的5脚(LCD_CD)与MSP430F1611单片机(IC3)的47脚相连，0CNJ4X8C模块(P2)的6脚(LCD_SCLK)与MSP430F1611单片机(IC3)的46脚相连，能够实时显示采集数据和选择传输方式。对照附图2，按键电路U4的结构是按键S2、S3、S4、S5 —端分别与IOK电阻R12、R13、R14、R15相连，且此端同时与MSP430F1611单片机(IC3)的11脚、12脚、13脚、14脚相连。R12、R13、R14、R15另一端于电源(VCC)相连，按键S2、S3、S4、S5另一端与地(DGND)相连，实现对传输方式等各类功能的选择。[0013]对照附图2，土壤温湿度传感器电路UlO包括土壤温湿度传感器5TM(IC4)以及3. 3V电压源(VCC 33)，土壤温湿度传感器5TM(IC4)的3脚(OUT)与MSP430F1611单片机IC3的45脚相连。对照附图2，空气温湿度传感器电路UlI包括空气温湿度传感器SHTlO (IC5)，3. 3V电压源(VCC_33)。空气温湿度传感器SHTlO (IC5)的2脚(SDL)与MSP430F1611单片机(IC3)的17脚相连，空气温湿度传感器SHTlO (IC5) 3脚(SCK)与MSP430F1611单片机(IC3)的16脚相连。
权利要求1.基于MSP430单片机的手持式林业环境监测仪，由锂电池Ul，电压变换电路U2，按键电路U4，土壤温湿度传感器电路U10，空气温湿度传感器电路Ull，C02浓度传感器U13，光强度传感器U14，信号调理电路U12，MSP430F1611单片机电路U6，远距离无线传输电路U7， 近距离无线传输电路U8，以及USB通信电路U9构成；其特征是MSP430F1611单片机电路 U6的第一输入端接按键电路U4的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第二输入端接土壤传感器电路UlO的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第三输入端接空气温湿度传感器电路Ull的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第四输入端接信号调理电路U12的输出端，信号调理电路U12的第一输入端接C02浓度传感器U13的输出端，信号调理电路U12 的第二输入端接光强度传感器U14的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第五输入端接 JTAG电路U3的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第六输入端接电压变换电路U2的输出端，电压变换电路U2的输入端接锂电池Ul的输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第一输出端接IXD显示电路U5的输入端，MSP430F1611单片机电路U6的第一输入输出端连接远距离无线传输电路U7的输入输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第二输入输出端接近距离无线传输电路U8的输入输出端，MSP430F1611单片机电路U6的第三输入输出端接USB电路U9的输入输出端。
专利摘要本实用新型公开了一种基于MSP430单片机的手持式林业环境监测仪。本实用新型包含有锂电池、电压变换电路、按键电路、土壤温湿度传感器电路、空气温湿度传感器电路、CO2浓度传感器、光强度传感器、信号调理电路、MSP430F1611单片机电路、远距离无线传输电路、近距离无线传输电路以及USB通信电路构成。首先测量林业环境的各种参数，送入LCD显示；然后通过按键选择传输方式，通过USB通信电路将数据送入计算机端口，或通过远距离无线传输电路或近距离无线传输电路将数据传送到远程上位机。优点集多种功能于一体，结构简单、成本低廉、使用方便，能够有效地测量多种林业环境参数，并且提供多种数据传输方式，保证数据传输的实时性和准确性，提高了测量效率。
文档编号G01D21/02GK202853651SQ20122029715
公开日2013年4月3日 申请日期2012年6月25日 优先权日2012年6月25日
发明者顾敏明, 刘云飞, 马玲玲 申请人:南京林业大学