基于MSP430 的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)分析

　　0 引言

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，許多情況下都需要對環(huán)境的溫濕度進(jìn)行限定。因此，為了隨時可以檢測環(huán)境溫濕度以進(jìn)行監(jiān)測，減少由于溫濕度對工程帶來的經(jīng)濟(jì)損失，本文設(shè)計基于SHT11 對溫濕度進(jìn)行測量的系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對環(huán)境溫濕度的監(jiān)測。

　　1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　1.1 總體結(jié)構(gòu)

　　溫度監(jiān)測系統(tǒng)以msp430 為核心，采用溫濕度傳感器SHT11測量溫濕度，系統(tǒng)由溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊、顯示模塊、按鍵模塊組成，由溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù)送入單片機，處理之后根據(jù)按鍵操作完成相應(yīng)的溫度和濕度顯示，并且具有超限報警的功能，圖1 為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

　　1.2 硬件選型

　　1.2.1 主控模塊

　　MSP430 單片機是由TI 公司推出的一系列超低功耗微處理器。它的顯著特性是具有超低功耗，有5 個低功耗模式可供選擇；數(shù)字控制的振蕩器可以使硬件從低功耗狀態(tài)快速轉(zhuǎn)化到喚醒狀態(tài)，可以在少于6μs 時間內(nèi)達(dá)到激活工作方式；開發(fā)語言有匯編語言和C 語言等特點。以上特性使之成為電池供電便攜設(shè)備的首選微處理器。

　　1.2.2 溫濕度監(jiān)測模塊

　　本設(shè)計采用SHT11 傳感器測量溫濕度。溫濕度測量芯片由一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件組成，并與14位的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片以及串行接口電路無縫連接。因此，該芯片與其他同類芯片相比，具有抗干擾能力強、測量精度高、相應(yīng)時間極短、性價比高等優(yōu)勢。

　　SHT11 的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

　　SHT11 傳感器測量溫度和相對濕度的默認(rèn)精度分別為14 位、12 位，如果設(shè)置狀態(tài)寄存器，可將精度降至12 位、8 位?？梢詼y量溫度的范圍為-40 ~ 123.8℃，如果設(shè)置的精度為14 位，則溫度分辨率為0.01℃ ;可以測量的濕度范圍為0% ~ 100%RH,如果設(shè)置的精度為12 位，則濕度分辨率為0.03%RH .SHT11傳感器芯片在出廠前，進(jìn)行了極為精確的濕度標(biāo)定，校準(zhǔn)系數(shù)在OTP 內(nèi)存以程序形式進(jìn)行儲存。在測量過程中，程序能夠?qū)ο鄬穸茸詣有?zhǔn)，傳感器的信號的校準(zhǔn)與校準(zhǔn)系數(shù)相關(guān)。SHT11 芯片利用溫濕度傳感器分別產(chǎn)生的相對溫度、相對濕度模擬信號，經(jīng)過放大器進(jìn)行信號放大，然后經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換、信號校準(zhǔn)和糾錯，最后通過RS232 串行接口將相對溫度及濕度傳送到MSP430 單片機進(jìn)行處理。