基于MSP430luanchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统

2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛

项目报告

题目：基于MSP430luanchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统学校：成都信息工程学院_

组别：本科组

应用类别：低功耗应用类

平台：MSP430 luanchpad

题目：基于MSP430 launchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统摘要（中英文）

本项目采用msp430g2231,作为核心处理芯片，由传感器采集模块、无线通信模块、报警模块和上位机构成；利用了两块msp430 launchpad通过dht11温湿度传感器同时对温湿度进行采集，一个作为主机，一个作为从机，从机与主机之间利用无线通信模块进行无线通信，通信距离达20米以上；主机直接与电脑进行通信将温湿度数据传输给电脑，同时可以设定温湿度的上限值，进行电脑报警，可以通过放特定的歌曲也可以通过录音来进行主机从机区别报警，这样就可以首先可以从听觉上感知温湿度的变化，如果想知道温湿度的具体值，可以直接通过上位机查看具体的温湿度的值，这样就实现了大棚蔬菜的温湿度实时监测，大大的提高了大范围种植效率。

1.引言

背景：在大棚蔬菜种植中，时常需要实时监测大棚内的空气温度和湿度以及土壤的湿度，让种植户能够了解大棚内的情况，温湿度采集就成为需要。可以用常用的温湿度计来测量，但是，但大棚的数量变大后，人力成本增加，而且实时性差。目的：利用TI公司msp430 launchpad设计一种低功耗电子的温湿度检测仪，首先利用温湿度传感器DHT11采集到温湿度的值，再经过无线通信将每个采集点的温湿度值传送给上位机，并设置报警模块。 Msp430 launchpad单片机具有低功耗，集成RF通信模块，性价比高的优点，非常适合次应用，大大的简化了设计。所要解决的问题：本设计需要利用msp430 launchpad单片机的低功耗让采集器可以在电池供电的情况下长时间工作；利用msp430 launchpadd单片机的强大处理能力，在无线通信中让每个采集点之间能相互通信，自动寻找通信路径，将信息发送到上位机，这样可以极大地扩大通信范围，让采集点可以覆盖得更广；低功耗系统，可以采用电池供电。

2.系统方案

本设计由单片机、无线模块、传感器和上位机构成。主机和从机通过dht11同时采集不同监测点的温湿度，从机将采集回来的温湿度数据通过无线模块

nrf24l01传送给主机，主机再将自己采集的温湿度数据和由无线通信模块接受到的从机温湿度数据通过串口通信一同发送给上位机。上位机接受到两组数据后在电脑上进行显示，将每一个采集点发回来的数据保存下来分析判断，当数据出现异常时及时报警，通知农户，哪个棚的温湿度出现异常，让农户能及时处理。

3.系统硬件设计

系统硬件主要由无限模块，温湿度传感器模块两部分组成。

（1）无线模块：

实现过程：通过无线电让两片NRF24L01进行通信。

主控芯片：NRF24L01，选择理由：性价比高，传输距离远。

硬件连接：需要两个430单片机，每个单片机接有NRF24L01模块。（2）温湿度传感器：

实现过程：它可以对外界温湿度信号的变化转换成电压的变换，然后由

430处理数据，实现温湿度数据在PC机上的显示。

主控芯片：DHT11，选择理由：输出数据为8位数字数据，且由一个管脚输出，节省了硬件上管脚的使用。

硬件连接：硬件连接简单，只需要DHT11的一个管脚（数据脚）接入430单片机中。主机需要一个，从机需要一个。

4.系统软件设计

一、基于msp430 launchpad的程序

1.传感器dht11的驱动程序

单总线的数据口，串行方式，利用单片机对传感器发送起始信号，

传感器响应成功，就开始对单片机发送数据。

2.无线通信模块程序

发送模块：

接收模块：

二、上位机程序

通过VC设置MFC应用程序，选定合适的上位机显示窗口，进行界面的设计（见附件）。设计出串口的数据接收函数，串口选择出入端口

和打开串口两个按钮的函数，两个静态窗口的显示函数，以及文本编辑

框中对温湿度采集所得的值的显示函数，同时在上位机程序内部设置温

湿度超标的语句，最后再调试编译通过之后得到上位机。

5.系统创新

新型的大棚蔬菜温湿度监测，利用msp430的低功耗，为种植节约了很多电量；设计出的产品低成本，小巧，携带方便，容易批量生产；同时利用无线通信模块代替有线传输，节约了大量的成本；上位机显示温湿度值，让人可以不用进入到棚内便可以得知具体的温湿度值；特殊的报警模式，可以让人可以不用一直观察着电脑上数据的变化，便可直观的听到是哪个采集点温湿度超标，更是优化大棚蔬菜的管理。从机可以作为站点保存其他从机的数据，最后可将数据发给主机，让主机将所以站点的数据发给PC机。

6.评测与结论

系统测试方法

温湿度传感器的测试：

我们用液晶来显示温度湿度的值，看是否和温度计与湿度仪的标称相符合。经过调试，最后得到温度相差不到1°，湿度相差不到1%。

无线模块的测试：

通过红黄灯来判断数据是否发送成功，如果从机是红灯亮的话，说明发送失败，如果黄灯闪亮的话说明发送成功，如果中间突然出现红灯亮，说明数据在发送的过程中发生掉包。

最后通过软件看接收部分接收寄存器组是否有数接收。

无线测试数据：

上位机的测试：

将主机得到的从机数据，与主机的数据通过串口通信，发送到电脑上，然后观测数据是否正确。

达到的目标：

（1）能够完成从机信息与主机信息的交换，从机信息与从机信息的交换。

（2）实现多个站点的信息交换，从而达到扩大无线传输的传输范围。

（3）每个从机都是单独供电，供电电压为3V，发送时平均电流10mA，进入低功耗时平均电流为1mA。达到低功耗的目的。

（4）抗干扰能力强，可以在室内与室外进行信息交换。

附录

能体现工作成果的实物照片等

基于单片机的无线温湿度采集系统设计说明

毕业论文（设计）论文题目无线温湿度采集系统设计

二零一一年六月目录 1 引言 (1) 2 设计要求 (1) 3 系统总体方案 (1) 4 采集模块硬件电路设计 (2) 4.1 电源模块设计 (2) 4.2S H T10温湿度传感器 (3) 4.3A T89S52芯片介绍 (4) 4.3.1 时钟电路 (4) 4.3.2 复位电路……………………………………………………………………… 5 4.4n R F905功能的实现 (5) 4.4.1n R F905的接口 (5) 4.4.2 nRF905的工作模式………………………………………………………… 6 4.4.3 器件配置 (7) 4.4.4n R F905供电电源 (8) 5 接收模块硬件电路设计 (8) 5.1n R F905的接收流程 (8) 5.2L C D1602液晶显示 (9) 6 软件设计………………………………………………………………………… 10 6.1 采集模块软件设计…………………………………………………………… 10 6.2 接收模块软件设计…………………………………………………………… 1 2 6.3 nRF905通过SPI口与单片机通讯 (13) 7 系统调试与性能分析…………………………………………………………… 1 4

结论 (15) 致谢 (15) 参考文献 (16) 附录A 发射模块电路图……………………………………………………………18附录B 接收模块电路图…………………………………………………………… 19 附录C n R F905原理图 (20) 附录D 实物图……………………………………………………………………… 2 1 无线温湿度采集系统设计摘要：温湿度测量在工业生产中有着广泛的应用。通常，要实现温湿度测量和自动控制，监控室与现场之间必须敷设大量的电缆，这是一个麻烦的问题。本文提出采用无线温湿度测量的方案，不必敷设电缆，可以节省费用和时间。该采集系统是以AT89S52芯片为主要，利用数字式温湿度传感器SHT10进行收集，将收集数据传给单片机AT89S52，经过处理从无线发送模块nRF905发射出去，单片机通过模拟SPI口实现与nRF905之间的通信，因为nRF905兼具发射和接收功能，经过一定距离的通信，接受模块通过NRF905将数据传给 AT89S52，单片机经处理后，将数据传给显示屏LCD1602.完成无线数据采集与发送。关键词：nRF905 AT89S52 AHT10

基于单片机的温湿度计的设计

单片机课程设计项目名称基于单片机的湿度显示器设计专业班级通信092 学生姓名指导教师 2012年12月12日

摘要温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。关键词：温湿度传感器； LCD1602； AT89C51； DHT1 1；

Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

基于物联网的温湿度信息采集系统设计

兰州理工大学计算机与通信学院 2014年春季学期物联网综合应用实践课程设计题目：基于物联网的温湿度信息采集系统设计专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：

基于物联网的温湿度信息采集系统设计摘要基于物联网的无线传感网络是多学科的高度交叉，知识的高度集成的前沿热点研究领域。它通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测,感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端无线传感器网络的特性决定了其不需要较高的传输带宽，而要求较低的传输延时和极低的功率消耗。IEEES02．15．4／ZigBee 技术是近年来通信领域中的研究热点，具有低成本、低功耗、低速率、低复杂度的特点和高可靠性、组网简单、灵活等优势，逐渐成为无线传感器网络事实上的国际标准。此次课设设计并实现了用无线传感器网络构成的分布式温度湿度监控系统。关键词：物联网、信息采集、SHT10、串口通信

正文： (4) 一、前言 (4) 二、基本原理 (5) 2.1 SHT10引脚特性 (5) 2.2 温湿度传感器模块 (8) 2.3 CC2530串口通信原理 (9) 2.4 Zig Bee 简介 (10) 三、系统分析 (16) 四、详细设计 (18) 4.1硬件设计 (18) 4.2 软件设计 (21) 4.3 设计结构图 (21) 4.4 代码 (22) 总结 (33) 参考文献 (34)

正文：一、前言物联网系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可定制，适用于不同应用场合，对功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。随着生活水平的提高和科学技术发展的需求，人类对环境信息的感知上有了更高的要求，在某些特殊工业生产领域和室内存储场合对环境要求显得特别苛刻；随着物联网技术的发展，为环境环境检测提供了更进一步的保障。基于物联网的环境信息采集系统包含感知层、传输层、应用层三个层面；传输层常见的有温湿度、烟感、一氧化碳、压力等物联网传感器模块，传输层包括有线通信和无线通信两部分，应用层包括各种终端。在室内环境监测领域，以物联网技术为基础，结合ZigBee 技术可以实现、准确、完整、可靠的反应环境信息，做到实时监控。基本原理：湿度传感器和温度传感器采集到数据后，通过给RS232串口增加ZigBee功能，替代设备电缆线进行无线传输,串口传输设计为双向全双工，无硬件流控制，强制允许OTA(多条)时间和丢包重传。本次课设采用的senser节点中烧写EndDeviceEB程序，

温度数据采集系统

第三章系统硬件设计温度数据采集系统和接收显示硬件电路主要包含温度数据采集、发送、接收和显示等模块，温度数据采集采用数字式温度传感器DS18B20，数据的发送和接收采用无线数据收发模块PTR2000，整个系统采用单片机STC89C52进行各模块的协调控制，下面对各个模块进行介绍。 3.1 数字温度传感器DS18B20 3.1.1 DS18B20 的性能特点 DS18B20 是由DALLAS 半导体公司生产的单线型智能数字温度传感器，是新一代适配微处理器的智能温度传感器，广泛应用于工业、农业等领域，具有体积小、接口方便和传输距离远的特点，在一根通信线上可以挂很多个DS18B20，很方便。具有以下特点：（1）具有独特的1-Wire 接口，只需要一个端口引脚就可以进行通信；（2）具备多节点能力，能够简化分布式温度检测应用中的设计；（3）不需要外部元件；（4）可以直接从数据线供电，电源电压范围在3～5.5V；（5）在待机状态下可以不消耗电源电量；（6）测量温度范围在-55～+125℃；（7）在-10～+85℃时测量精度在±0.5℃；（8）可以用程序设定9～12 位分辨率；（9）用户可根据需要定义温度的上下限报警设置。 DS18B203 脚封装的管脚排列图如图3.1.1 所示。

图 3.1.1 DS18B20 管脚排列图 DS18B20 只有三个引脚。其中，引脚1 和3 分别是GND 和VDD，引脚2 是DQ 端，是用于数据信息的输入和输出。当给DS18B20 加电后，单片机可以通过DQ 端写入命令，并可以读出含有温度信息的数字量。在使用寄生电源情况下，可以向DS18B20 提供电源。 3.1.2 DS18B20 的内部结构 DS18B20的内部框图如图3.1.2所示。图3.1.2 DS18B20的内部框图 DS18B20主要由64位ROM、温度传感器、非易失性温度报警触发器TH和TL及暂存器四部分组成。64位ROM存储器具有独一无二的序列号，可以看作是该DS18B20的地址系列号，是在出厂前就被光刻好的。暂存器各字节具有不同的意义，0和1字节是用于存储温度传感器数字输出的温度寄存器；2字节和3字节分别是非易失性上限报警触发寄存器（TH）和下限报警触发寄存器（TL）；4字节的配置寄存器能够用来设置温度转换的精度； 5、6和7字节作为内部保留使用。DS18B20有两种供电方式，可以使用寄生电源供电，也可以使用外部电源。在使用寄生电源的时候，不用外部电源，而是在总线为高时由DQ端提供电源，同时向内部电容充电，以求在总线拉低时为DS18B20提供电量。上电后，DS18B20进入空闲状态；当MCU向DS18B20发出Convert T [44h]的命令后，DS18B20 向MCU传送转换状态，开始温度测量和A/D转换。温度数据以带符号位的补码形式存储在温度寄存器中，温度寄存器格式如图3.1.3所示。图3.1.3 DS18B20温度寄存器格式温度的正负值是由符号为来说明的，正为0，负为1。表3.1给出一部分数字数据与温度的对应关系。表3.1 DS18B20温度与数据对应关系

温湿度监测系统

山东科技大学泰山科技学院实训报告嵌入式课程综合实训报告书课题名称：温湿度监测系统系（部）：信息工程系专业班级：嵌入式专业方向09班学生姓名：学号：完成日期：山东科技大学泰山科技学院

1 绪论嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。本课题就是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统中。在仓库的货物的管理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库管理质量的重要指标，它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，我们需要实时知道温湿度的具体变化，因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行监测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积越来越大，因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。本课题的目的就是利用ARM控制器来实现工业现场温度、湿度的采集和无线传输，在远程可以显示温度和被送到上位机。 1.1设计目的注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.2设计意义嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的

无线温湿度光照测量系统

河南机电高等专科学校综合实训报告系部：电子通信工程系专业：应用电子技术班级：学生姓名：学号： 2013年 3月

课程设计任务书 1．时间：2013年3月18日～2013年3月29日 2. 设计单位：河南机电高等专科学校 3. 设计目的：完成单片机实验板的焊接，熟悉电路原理，学会使用实验板。 4. 实训任务： ①看懂实验板的原理图，能够分清各个单元电路模块，熟悉其工作过程； ②了解电路板图得来的方法，掌握电路板的制作过程； ③认识电子元器件，熟悉常用元器件的特性； ④熟练掌握焊接方法和技巧，完成电路板的焊接； ⑤掌握电子产品通电调试的注意事项，会检修电路板； ⑥熟练掌握程序烧录软件的使用方法，会向实验板中下载程序； ⑦了解keil等单片机开发工具的使用方法，熟悉单片机程序的编译过程； ⑧作好实训笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决； ⑨联系自己专业知识，体会电子产品制的开发过程，总结自己的心得体会； ○10参考相关的书籍、资料，认真完成实训报告。综合实训报告

前言：温湿度和光照是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测, 但传统的方法是用与湿度表、温度计、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪并能根据要求实时控制。该设计就是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度和光照的自动检测,并可显示、上下限报警等多功能的温湿度监测控制系统。实训报告: 1 系统总体设计方案及工作原理 1.1系统总体设计方案简述该温湿度测控系统是由数据采集和处理系统和报警系统组成，由温度、湿度传感器，模拟量输入通道、A/D转换、无线发射接收模块、显示器与报警电路等组成。通过对信号的采集、分析、处理，然后输出信号来使执行部件进行动作，使温室大棚达到所要求指标。 1.2基本功能 1 检测温度，湿度，光照 2 显示温度，湿度，光照 3 过限报警并执行动作 1.3主要技术参数温度检测范围:-55℃~125℃ 测量精度:±0.5℃ 湿度检测范围:0%~99%RH 检测精度:±2.5% RH 控制方式:手动/自动可切换参数调整:手动设定/程序控制 1.4系统的工作原理温湿度光照监控系统能完成数据采集和处理、显示、输出控制信号等多种功能。由数据采集、数据调理、单片机、无限发送接收、控制等5个大的部分组成。

基于单片机的温度测量系统设计

基于STC单片机的温度测量系统的研究摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。（4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范

基于MSP430luanchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统

2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛项目报告题目：基于MSP430luanchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统学校：成都信息工程学院_ 组别：本科组应用类别：低功耗应用类平台：MSP430 luanchpad 题目：基于MSP430 launchpad的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统摘要（中英文）本项目采用msp430g2231,作为核心处理芯片，由传感器采集模块、无线通信模块、报警模块和上位机构成；利用了两块msp430 launchpad通过dht11温湿度传感器同时对温湿度进行采集，一个作为主机，一个作为从机，从机与主机之间利用无线通信模块进行无线通信，通信距离达20米以上；主机直接与电脑进行通信将温湿度数据传输给电脑，同时可以设定温湿度的上限值，进行电脑报警，可以通过放特定的歌曲也可以通过录音来进行主机从机区别报警，这样就可以首先可以从听觉上感知温湿度的变化，如果想知道温湿度的具体值，可以直接通过上位机查看具体的温湿度的值，这样就实现了大棚蔬菜的温湿度实时监测，大大的提高了大范围种植效率。

The msp430g2231 is used for core processing chip of this project,the project contains sensor gathering module、wireless communication module、alarm module and upper computer; Otherwise, it use two msp430 luanchpad to gather humituer through dht11,the one is used for the master,another is used for the slaver,And master keep in touch with slaver by wireless communication,the communication can pass 20 metres . What’s more,the master tansmit data for computer by serial communication directly ,At the same time ,we can set the threshold of humituer in the upper computer,then it can reliaze alarm for us.The warning pattern is varies,For axample,play different songs or play our sound recording . The different warning pattern make people percept the humiture changing fistly.If we want to know the specific value of humiture,the data will be gained in upper computer .The method increase efficiency for monitoring Vegetable Production Bases . 1.引言背景：在大棚蔬菜种植中，时常需要实时监测大棚内的空气温度和湿度以及土壤的湿度，让种植户能够了解大棚内的情况，温湿度采集就成为需要。可以用常用的温湿度计来测量，但是，但大棚的数量变大后，人力成本增加，而且实时性差。目的：利用TI公司msp430 launchpad设计一种低功耗电子的温湿度检测仪，首先利用温湿度传感器DHT11采集到温湿度的值，再经过无线通信将每个采集点的温湿度值传送给上位机，并设置报警模块。 Msp430 launchpad单片机具有低功耗，集成RF通信模块，性价比高的优点，非常适合次应用，大大的简化了设计。所要解决的问题：本设计需要利用msp430 launchpad单片机的低功耗让采集器可以在电池供电的情况下长时间工作；利用msp430 launchpadd单片机的强大处理能力，在无线通信中让每个采集点之间能相互通信，自动寻找通信路径，将信息发送到上位机，这样可以极大地扩大通信范围，让采集点可以覆盖得更广；低功耗系统，可以采用电池供电。

(整理)远程温湿度测量系统

远程温湿度测量系统一、任务制作一个远程温湿度测量仪，该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。其结构框图如下：二、要求 1、基本要求（1）通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED 上显示；（2）温度误差<1℃，湿度误差<1%，温度测量范围0℃～120℃，湿度测量范围1% ～99%；（3）可用电池供电； 2、发挥部分（1）设计红外二极管发射电路和红外接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收；（2）设计射频发射电路和接收电路，实现温湿度数据的准确可靠发送和接收；（3）最好采用微型化的温湿度传感器，无线传输距离>5米； 2.2.1 无线数据发射接收模块模块所选用工作频率为315M ，采用声表谐振器SAW 稳频，频率稳定度极高。电路采用ASK 方式调制，当数据信号停止时发射电流降为零，功耗很低。电路本身未设编码集成电路，而增加了一只数据调制三极管Q1，这种结构使得它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口，而不必考虑编码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。模块输出功率由电压决定，电压变化时发射频率基本不变，发射电压为3V 时，空旷地传输距离约20 ～ 50m ，发射功率较小，当电压5V 时约100～200m ，当电压9V 时约300～500m ，当发射电

压为12V时，为最佳工作电压，具有较好的发射效果，发射电流约60mA，空旷地传输距离700～800m，发射功率约500mW。综合考虑路面状况，通过试验选择了70m左右的发射距离。地址及数据信息的标识采用PT2262芯片。A0~A7为地址, 采用三进制编码,即可为3的8次方共6561组编码; D0～D3为数据编码引脚, 采用二进制编码即8421码, 可以编2的4次方共16组状态码。数据解码器PT2272在嵌入式单片微机控制系统的干预下, 对信息采集器送来的信息编码数据, 进行数据融合, 并完整、准确地解析出站址标识的数据信息。无线数据发射接收电路如图2、图3所示：图2 无线数据发射模块

无线温度采集系统实现分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3510739875.html, 无线温度采集系统实现分析作者：李佩张红李新娥来源：《数字技术与应用》2012年第01期摘要：介绍了一种以单片机为中心的无线数据采集方法和VB系统的计算机端的数据采集控制系统的实现过程。温度数据的无线传输模块采用Nordic公司的nRF905作为控制核心，实验开发板采用的是DD-900，PC通过VB的串口通信控件与无线模块进行通信，以达到实时数据采集的目的。关键词：无线温度采集 VB DD-900 nRF905 中图分类号：TP274.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0068-02 Abstract：Introduces a method of wireless tempreture acquisition by single-chip,and the achieve process of tempreture acquisition control system based on PC teminal by VB. Wireless transmisson unit adopt nRF905 produced by Nordic as control centre, and DD-900 as expriment unit.The communication between PC and wireless unit use Serial Interface communication control in VB,in order to achievement tempreture acquisition real-time. Key words：Wireless tempreture acquisition Visual Basic DD-900 nRF905 在生活中使用最多的温度参数被广泛地应用于科学研究和人们的日常生活等领域。针对恶劣环境的工业现场以及高科技的农业现场，布线困难，浪费资源，占用空间，可操作性差等问题做出的一个解决方案。该方案主要是利用51单片机采集实时外界的温度，利用无线传输实现在VB上位机显示温度采集的结果，并对数据进行相应的对比和处理。 1、无线温度采集系统设计 1.1 无线温度采集的原理无线温度采集的原理如下：温度传感器将被测点的温度采集后输出的模拟信号逐步送往信号放大电路、低通滤波器以及A/D转换器（即信号调理电路），然后在单片机的控制下将 A/D转换器输出的数字信号传送到无线收发芯片中，并通过芯片的调制处理后由芯片内部的天线发送到上位机，在上位机模块中，发送来的数据由单片机控制的无线收发芯片接收并解调，最后通过接口芯片发送到PC机中进行显示和处理。 1.2 无线温度采集系统方案

基于单片机的温湿度测量仪设计

单片机课程设计报告题目：基于单片机的温湿度仪表设计班级：智能科学与技术1201班

学生姓名：文波学号：120407130 指导教师：朱建光成绩：工业大学摘要温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。本设计STC89C52为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

目录第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13)

附录（程序清单） (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务在本次课程设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路，DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围：0℃至+50℃。测量精度：2℃.；湿度检测围：20%-90%RH检测精度：5%RH)，数码管直接显示温度和湿度(显示方式：温度：两位显示；湿度：两位显示)；同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。扩展功能：可设置温湿度报警值，温湿度超过设置的响应报警值，会发出报警信号。第二章硬件设计 2.1 系统设计方案

基于单片机的温湿度采集管理系统

目录摘要 (1) 第1章绪论 (1) 1.1 系统开发背景 (1) 1.2 课题设计目的和意义 (2) 1.3 课题研究内容 (2) 第2章无线温湿度采集管理系统总体设计 (3) 2.1 系统的总体设计 (3) 2.2 系统设计的功能 (4) 第3章无线温湿度传输系统硬件设计 (4) 3.1 nRF905高频头通信模块 (5) 3.1.1 nRF905概述 (5) 3.1.2 nRF905无线模块硬件结构 (5) 3.1.3 nRF905天线 (6) 3.1.4 nRF905频率调制 (6) 3.1.5 nRF905输出频率 (6) 3.1.6 高频头输出接口电路 (7) 3.2 AT89S52单片机 (8) 3.2.1 单片机与nRF905通信 (9) 3.2.2 单片机与主机通信 (11) 3.2.3 单片机程序下载模块 (12)

3.3 DS18B20温度传感器 (12) 3.3.1 温度传感器概述 (12) 3.3.2 温度传感器构成及原理 (12) 3.3.3 温度传感器寄生电源 (13) 3.3.4 传感器温度测量 (14) 3.4 DHT11传感器 (14) 3.4.1 DHT11温湿度传感器概述 (14) 3.4.2DHT11构成及其工作原理 (15) 3.4.3 测量分辨率 (16) 3.5 系统电源模块 (16) 第4章无线温湿度传输系统软件(下位机)设计 (16) 4.1 无线温湿度传输系统软件总体设计 (17) 4.2 单片机串口通信 (18) 4.2.1 SBUF数据缓冲寄存器 (19) 4.2.2 SCON串行口控制寄存器 (19) 4.2.3 PCON特殊功能寄存器 (20) 4.2.4 串口通信波特率选择 (20) 4.2.5 IE中断允许控制寄存器 (21) 4.3 nRF905与单片机通信 (21) 4.3.1 nRF905的数据发送 (21) 4.3.2 nRF905的数据接收 (22) 4.3.3 掉电模式 (24)

无线温湿度监测系统设计毕业设计

题目无线温湿度监控系统

毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程通信1101 学生姓名韩琛一、毕业论文﹙设计﹚题目无线温湿度监测系统设计任务书二、毕业论文﹙设计﹚工作自 2014 年 12 月 09 日起至 2015 年 06 月 20 日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物电学院北区实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：近年来，温湿度监测技术发展相当迅速，且随着自动化技术的发展，在诸如粮库、药品库房、档案馆、农业温室大棚、化学物品仓库以及放有高级设备的实验室等某些行业和场所实现环境参数的检测显得愈发重要。常用的检测方法可分为人工检测方法与自动检测方法。前者显然不科学、不及时，可能对检测者有一定的危险性。因此，本课题主要采用单片机与无线收发模块完成，可实现温湿度数据的监测、显示、报警等。本次毕业设计要求： 1.采用温度传感器电路测量出室内的温湿度； 2.具有显示室内外温度且带有过载提示的功能； 3.具有无线传输、处理及远程控制功能； 4.完成系统的软硬件设计。五、毕业论文﹙设计﹚应收集资料及参考文献：阅读和学习关于单片机应用、数据采集和远程监控方面的专业资料，参阅的外文文献不少于3篇。六、毕业论文﹙设计﹚的进度安排： 1月10日─3月20日：查阅资料，完成外文翻译原文和开题报告。 3月21日——4月20日：完成系统的硬件及软件的基本设计并提交中期检查报告。 4月21日——5月20日：进一步完善系统的硬件及软件的设计，准备作品验收。 5月21日——6月15日：撰写、修改毕业设计论文，准备并完成答辩。指导教师魏瑞系(教研室) 系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名

无线温湿度检测系统设计【文献综述】

毕业设计文献综述电气工程与自动化无线温湿度检测系统设计摘要：随着无线传感网络的发展，环境的监测在各个领域有着广泛的应用，同时，无线传感网络也在传感器的进步下显得更加实用化。针对分散节点温湿度的检测，设计一种基于单片机的无线温湿度监测系统。该设计采用C8051F330单片机为核心的控制器，以温湿度传感器HU-10S、无线收发模块nRF24L01、串行通信模块为辅助，完成对温湿度的实时监测。关键词：监测系统；无线；温湿度测量；近年来，随着传感器、计算机、无线通信及微电机等技术的发展和相互融合，产生了无线传感器网络[1]。无线传感器网络是目前国内外的研究热点,具有相当广阔的应用前景。但是,传感器网络要实现实用化,还有许多基础性问题和关键部件需要解决。无线传感器网络的实用化离不开传感器技术的进步。而目前无线传感器网络的的主要领域有这么几个方向：军事应用、环境应用、医疗应用、建筑及城市管理和公共安全与反恐。例如美国Crossbow公司2005年第四季开展了一项利用无线传感器网络对狙击者进行定位的课题。预先在传感器节点上布设听觉感觉器,根据狙击时声响传到不同传感器节点的时间差,对狙击点进行联合定位[2]。这类传感器可以在大型集会前提前布置,不需长时间待机,而目前的技术足以满足传感器在体积方面的需求。在我国，无线传感器网络在农业方面的应用很多,但主要集中于测量空气温湿度,缺乏对于如土壤温湿度、CO2 浓度的研究,这将是今后进行的一个重要方向。无线传感器作为传感器发展的一个新的方向越来越受到重视, 无线传感器网络作为无线传感器的应用随着技术的发展、完善和成熟, 将更加趋于实用, 在特殊领域, 它有着传统技术不可比拟的优势, 同时也必将开辟出不少新颖而有价值的商业应用。用于检测温湿度的无线系统，具有简便、可靠的特点，具有可扩充性并且成本较低，是本系统的最大的意义。针对不同的地点，可以将其稍作变动，就可以达到不同的效果。如在家庭中，还可以用于检测天然气是否有泄漏、是否有人进入家中行窃。又如实验室中，则可以改为检测实验室内的有无烟雾等。温湿度的测量在农业生产的大棚管理，仓库粮食存储管理，生产制造行业，气象观测，恒温恒湿的空调房科研及日常生活中被广泛应用。可以说温湿度是影响日常的生产生活以及科研的一个很重要的因素。目前我国许多领域例如农业生产等仍采用测温仪器与人工抄录、管理结合的传统方法，这不仅效率低，而且会由于判断失误和管理不力造成很多严重损失。本系统利用传感器进行数据采集，在C8051F330单片机中对数据进行处理，并同时使用nRF24L01

无线温湿度采集系统设计说明

无线温湿度采集系统设计作者：xx 指导老师：xx 农业大学工学院 xx级电子信息工程 230036 摘要：温湿度测量广泛应用于工农业领域，为了避免传统布线安装的测量不便，以及所引起的电磁干扰和信号衰减，达到对温湿度的精确测量,设计并实现了一种无线数据采集系统。该采集系统是以AT89S52单片机为核心，利用数字式温湿度传感器SHT10进行测量，将测量数据传送至单片机AT89S52，经过处理从无线发送模块nRF905发射出去，单片机通过模拟SPI口实现与nRF905之间的通信，因为nRF905兼具发射和接收功能，经过一定距离的传输，无线接收模块将接收到的数据送单片机串口，进行数据识别以及通过LCD1602显示温湿度，成功地实现了无线温湿度的数据采集。关键词：nRF905 AT89S52 AHT10 1 引言温度、湿度是工农业生产的主要环境参数，在工农业生产实践中占有重要地位，对其进行适时准确的测量具有重要意义。而传统的温湿度传感器需通过较复杂的电路才能将温度信号转化为数字信号，且远距离传输会引起较大的误差。本系统采用单总线数字温湿度传感器SHT10，直接将温湿度变为数字信号，配合单片机及无线通信模块nRF905进行无线数据传输，达到实时采集的目的。利用单片机对温、湿度控制具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低，简单灵活等优点，很好的满足了工艺要求。本文介绍了利用AT89S52单片机进行温度和湿度检测的智能化方法。 2 设计要求无线温度、湿度采集系统是家庭信息智能化的一个部分，也独立应用于农业大棚温湿度监控。传统的布线安装给使用带来很大不便，为了解决这一问题，本设计需要设计一款无线温湿度采集系统，通过无线的方式实现主机对各采样点的温度、湿度信息进行监控。本设计是实现温度和湿度的测量和实时监控，通过单片机(AT89C52)直接连接SHT10，将测量得到的温度和湿度数据显示在液晶屏上。上位机的数据经过无线传输及显示后再被传输至接受端的89S52单片机中，然后再由单片机将数据转化为可以由液晶显示板1602显示的数据。 3 系统总体方案无线温湿度采集系统是一种基于射频技术的无线湿温度检测装置。本系统由

基于单片机的湿度传感器设计

基于单片机的湿度传感器设计一系统方案 1.1系统功能本文设计的湿度传感器应具备以下功能：（1）能够感受环境中的湿度变化。（2）能够将环境中的湿度变化转化为电信号。（3）系统能够对采集到的湿度信号进行分析处理。（4）能够将环境中的湿度以相对湿度的形式显示出来便于观察记录。（5）系统反应快、灵敏度高、稳定性好，具有一定的抗干扰能力。（6）电路简单，操作方便、性价比高、实用性强。根据系统功能要求，湿度传感器系统图包含以下模块：信号采集模块信号处理存储模块信号显示模块图1.1湿度传感器系统框图 1.2系统组成模块 1.2.1信号采集模块设计本设计为智能式湿度传感器的设计，信号采集模块主要是用于测量环境中湿度变化，并将湿度变化转变成电信号的变化。因此，我们需要一个湿度传感器。和测量范围一样，测量精度同是传感器最重要的指标。每提高—个百分点．对传感器来说就是上一个台阶，甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度，其制造成本相差很大，售价也相差甚远。生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80％RH)为±2％RH，而高湿段(80—100％RH)为±4％RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器．其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知，相对湿度是温度的函数，温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5％RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温，则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话，奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温，这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。多数情况下，如果没有精确的控温手段，或者被测空间是非密封的，±5％RH的精度就足够了。因此在本次设计中选用DHT11温湿传感器作为本次设计湿度采集模块。 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的