基于MSP430 的溫濕度監控系統分析

　　0 引言

　　隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(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(shí)可以檢測環(huán)境溫濕度以進(jìn)行監測，減少由于溫濕度對工程帶來(lái)的經(jīng)濟損失，本文設計基于SHT11 對溫濕度進(jìn)行測量的系統，可以實(shí)現對環(huán)境溫濕度的監測。

　　1 系統硬件設計

　　1.1 總體結構

　　溫度監測系統以msp430 為核心，采用溫濕度傳感器SHT11測量溫濕度，系統由溫濕度數據采集模塊、主控模塊、顯示模塊、按鍵模塊組成，由溫濕度數據采集模塊采集數據送入單片機，處理之后根據按鍵操作完成相應的溫度和濕度顯示，并且具有超限報警的功能，圖1 為系統結構圖。

　　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(zhù)特性是具有超低功耗，有5 個(gè)低功耗模式可供選擇；數字控制的振蕩器可以使硬件從低功耗狀態(tài)快速轉化到喚醒狀態(tài)，可以在少于6μs 時(shí)間內達到激活工作方式；開(kāi)發(fā)語(yǔ)言有匯編語(yǔ)言和C 語(yǔ)言等特點(diǎn)。以上特性使之成為電池供電便攜設備的首選微處理器。

　　1.2.2 溫濕度監測模塊

　　本設計采用SHT11 傳感器測量溫濕度。溫濕度測量芯片由一個(gè)電容式聚合體測濕元件和一個(gè)能隙式測溫元件組成，并與14位的模數轉換芯片以及串行接口電路無(wú)縫連接。因此，該芯片與其他同類(lèi)芯片相比，具有抗干擾能力強、測量精度高、相應時(shí)間極短、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)勢。

　　SHT11 的內部硬件結構如圖2 所示。

　　SHT11 傳感器測量溫度和相對濕度的默認精度分別為14 位、12 位，如果設置狀態(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(chǎng)前，進(jìn)行了極為精確的濕度標定，校準系數在OTP 內存以程序形式進(jìn)行儲存。在測量過(guò)程中，程序能夠對相對濕度自動(dòng)校準，傳感器的信號的校準與校準系數相關(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(guò)放大器進(jìn)行信號放大，然后經(jīng)過(guò)模數轉換芯片進(jìn)行模數轉換、信號校準和糾錯，最后通過(guò)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。