开题报告：基于MSP430单片机的温湿度测量系统设计

1、本科生毕业设计（论文）开题报告 这次毕业设讣选题的口的主要是让生活在信息时代的我们，将所学知识应用 于 通过对温、湿度测量系统的设计、制作、了解信息釆集测试、控制的全 过程，提高在电子工程设讣和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成项 U 过 程中所应具备的 来。提高查阅资料、语言表达能力和理论联系实际的技能。 并将它们有序的连接起 统在生产与生活的各个领域中扮演着越来越重要的角色，大到工业冶金、环 境检测、 湿度测量系统的结构组成，测量原理使用维护 等方面的基础内容已成为电子工程技 它具有处理能力强、运行速度快、资源丰富、开发方便等优点，有很高的性 价比，在世界各国已得到广泛的应用，在国内，

2、也已经进人飞速发展阶段 , MSP430系列超低功 测量使用单线数字温、湿度传 感器 DS18B2O,其体积小、构成的系统简单、精度高，湿度测量使用湿敬电阻 CHR-01,其成本低廉。所以整个系统与传统的温湿度测量器相 研究。引进的温室与我国传统温室比较，其空间大，便于进行机械 作业，生产率与资 我国自行开发的温室测控系统其技术水平和调控能力与发达国家还有一定 境因子调控技术的阶段，而实际上，温室内的光照度、温度、湿度等环境 因素，都是 艺迅猛发展，温室设施广泛应用于园艺作物主产、畜牧业和 水产养殖业。随着计 ?算 是二十世纪 70年代电子技术的迅猛发展和微型 计算机的出现，更使温室大棚环境测

3、 本系统的总体设讣方案如图 1 所示。本设计方案包括温湿度检测模块、参 数设置模块、显示模块、报警模块和通讯模块。在温湿度检测模块中，集成温度 传感器AD590 采集得到的电流信号和湿度传感器 HM1500 采集到的电压信号 转换为给定范 片机把数据处理之后通过显示器显示出来测量值 , 如果温湿度小大于门限值就给出报警信号。同时，下位机可以通过通讯将采集到的温湿度值传送给于门限值或者温湿度温度传感器湿度传感器信号调S电琳报警模块MSP430F149 通讯模块参数设置模块图在该设计系统中，下位机选择 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

4、、智能传感器、实用检测仪器、电机测量 等领域。为了最大限度地利用单片机端口并降低设计成本，本设讣方案选择了 AD 采样器，可完全满足温湿3.1.2温度传感器的选择 取被测物体的温度值，提高了刚干扰能力和测量精度。它体积小，电压 使用范围宽 得电源。用户还可以通过编程获得 9-12 位的温度读数，既具有 3.1.3湿度传感器的选择湿度传感器选择集成湿度传感器 HM1500,它是利用湿敏电容 3.2重要模块电路的设计3.2.1信号调理电路设计3.2.1.1 温度测量电路设讣 送至单片机，单片机从而启动程序存储器中的测量程序 , 驱动数码管显示温度值，并丁丁 321.2湿度测量电路设计 用这四个电阻

5、可调节增益。湿度传感器 HM1500 检测到的湿度 对应的电压信号从 IN端输入。差分的另一侧输入 Vs,它是由 TL431 提供 2.5 V 的精密电压分压后可得到 R隘严話?)=石( 匕- R1 可以消除不同的湿度传感器的零点误差。该电路的测湿范围为 0? 100%。 显示电路设计如图 4 所示。该电路采用四位七段数码管动态扫描显示的方式单片机从 ADIN1 和 ADIN2 口采集到温湿度数据以后，如果此刻检测的为湿度 把湿度值送到数码管显示 , 同时点亮湿度指示灯，表示现在显示的是湿度检测的是湿度，显示温度时同样会点亮相应的指示灯。山于单片机 IO 331按键电路设计 1 5i2i10

6、i i 5EH&F 图 6 为该系统的主程序设计流程图。本系统的软件设计思路是，系统上电以 后, AD 釆样模块读人端口温湿度对应的电压信号，并按照相应转换 公式转化成实际温湿度数值并存储。同时在循环中对按键标志位进行判断。如果 被置位，则执行相应的按 指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的 备用状态时，用中 上电复位后，首先由 DCOCLK 启动 CPU,以保证程序从正确的位置开始执 行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的 测量位

7、来确 会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门 狗将其复位。 我国的多数读者对 89C51 系列的单片机是很熟悉的，为了加深对 MSP430 系列单 结构，只有简洁的 27条指令，大量的指令则是模拟指令，众多 的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算。这些内核指令均为单周期指 令，功能强，运行的速度快。 在掉电方式下，电源电压可以下降到 2V,但是为了保存内部 RAM 中的数据，还需要提 部的数据总线经过转换还存在 8位的总线，在加上本身就是混 合型的结构，因而对它这样的开放型的架构来说，无论扩展 8 位的功能模块，还 是 16位的功能模块，即使扩 人们对它再熟悉不过了，再加上我国各方人士的努力，创造了不少适合 我们使用的开发工具。但是如何实现在线编程还是一个很大问题。对于 MSP430系列而言，由于引入 4.完成课题所需的条件 123456789 课题安排熟悉设计任务，查阅相关资料，进行总体方案设计，英文资料翻译查阅相关资料，进行开题报告的撰写熟悉 MSP430 单片机的工作原理，了解各引脚作用及接线方式 完成 MSP430 单片机与温湿度传感器型号的接线，并且上交外文翻译利用 Ptotel99SE完成传感器原理图的绘制，并上交开题报告利用 MSP430 单片机完成温度传感器的设计利用 MSP430 单片机完成湿度传感器的设计 使用编程软