MSP430F149论文:基于MSP430单片机的粮库温度无线监控终端的设计与实现
基于MSP430F149单片机的多路无线温度检测系统

基于MSP430F149单片机的多路无线温度检测系统温度在人类日常生活中扮演着极其重要的角色,同时在工农业生产过程中,温度检测具有十分重要的意义。
现阶段温度检测主要是有线定点温度检测,其温度检测原理为单片机利用温度传感器检测温度,并在数码管或LCD 上进行温度显示。
同时由于系统没有报警功能,故需要人为来判断是否需要进行升温或者降温,这使系统的检测丧失了实时性。
另外,在某些环境恶劣的工业环境,以人工方式直接操作设置仪表测量温度也不现实,因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。
目前有些设计能够实现无线温度采集,但功耗过高是其最大的缺点。
在实际温度控制过程中既要求系统具有稳定性、实时性,又需要使系统功耗低及保证温度的均匀性,因此设计一种低功耗的多点无线温度检测系统很有意义。
本文提出一种采用低功耗单片机MSP430F149 单片机实现的多点无线温度测量系统,解决了上述问题。
该系统能实现对温度智能化的检测,能够同时进行多点温度检测,是可以实现远程控制的无线温度检测系统。
低功耗、实时性的无线温度检测是该设计的最大特点。
1 系统构成系统分为下位机、上位机和PC 机三部分。
PC 机是整个系统的最上层,负责对下位机的控制和管理,并对收集到的各个节点的数据进行存储和处理。
由于下位机无法直接与PC 机通信,这就需要使用上位机作为中间媒介。
上位机与下位机通过无线模块通信,与PC 机采用有线连接。
该设计采用MSP430F149 单片机作为核心控制模块,其最主要特点为低功耗。
MSP430F149 具有双串口的特点,利用其中的一个串行口与PC 机进行通讯时,两者之间必须通过RS 232 电平转换芯片。
单片机与无线发射模块。
基于MSP430F149的无线环境监测传感器系统设计

mo i rn n i n n aa tr, c s tmp rtr , u dt ,l miain,o c nrt n o o - nti g e vr me tp r mees u h a e eau e h mii i u n t o o s y l o c n e t i fc m ao b sil a n O o . h a i tc n c mmu iaewi p e esn lc mp tr ,ai y te u t e g sa d S nAtt es met b mei a o nc t t u p rp ro a o ues sts h h l d s eo e lt ntrn . ei fra-i mo i i g r me o Ke r s MS 4 0 4 ; tmp rtr ; h mii ; i u n t n y wo d : P 3 F1 9 e eau e u dt y l miai l o
维普资讯
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●应 用 与 设 计
《 国外 电子元器 ̄)0 6 2 0 年第 1 2 0 年 1 2期 0 6 2月
基矛 MS 4 0 19的无线环境监测传感器 P 3F 4
系统设 计
许 亮 ,刁修 睦 , 周辉 军 ,李淑 霞
(. 1中国 海 洋 大 学 信 息 学 院, 东 青 岛 26 7 ; 2 潍坊 学 院 信 息与 控 制 工程 学院 , 东 潍 坊 2 16 ) 山 60 1 , 山 6 0 1
基于MSP430F149的智能仪表的设计

基于MSP430F149的智能仪表的设计D e s i gn o f I n te lligen t I n s trum e n t B a se d o n M SP430F149黄 琦 王文海(浙江大学控制科学与工程学系,杭州 310027)摘 要:介绍了智能仪表的定义和工作原理。
研究了16位混合信号处理器MSP430F149的体系结构,提出了一种基于MSP430F149的智能仪表的设计方案,具体阐述了该智能仪表的前向通道、后向通道、抗干扰电路等硬件设计和系统中的主程序、各功能模块的软件设计。
该仪表具有功能强、结构简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点,根据不同的需求可以应用于多种工业控制现场中。
关键词:智能仪表 外部设备 牛顿迭代法 PI D控制中图分类号:TP18 文献标识码:AAbstract:The definition and operati onal p rinci p le of intelligent instrument are p resented.The architecture of162bit hybrid signal p r ocess or MSP430F149is studied.A design strategy of intelligent instrument based on MSP430F149is p roposed.The hardware design of its for ward channel,backward channel,and anti2interference circuit as well as the s oft w are design of main p rogram,and functi onal bl ocks are described concretely.The instrument features powerful functions,si mp le structure,high reliability and anti2interference capability.Based on different re2 quirements,it can be used in vari ous industrial control fields.Keywords:I ntelligent instrument Peripheral equi pment Newton interpolati on P I D control0 引言随着微电子技术的不断发展,产生了集CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器甚至A/D、D/A转换器等电路于一块芯片上的超大规模集成电路芯片(即单片机)。
基于MSP430F149的无线环境监测传感器系统设计

●应用与设计1引言传感器技术与通信技术、计算机技术相结合构成的智能传感器以其较高的精度、良好的可靠性、功能的多样性等特点在过程控制以及信号监测中得到人们的关注,已成为当今国内外研究的一大热点。
本文设计了一种用于对环境信息进行实时监测的无线传感器系统,在实际应用中能够对环境参数进行准确的测量并可靠传输,体现了传感器系统数字化、智能化、无线化的优点。
该系统以MSP430F149超低功耗微控制器为核心,配置新式的微型低功耗传感器,可实时地对所测环境的温度、湿度、光照强度、有害气体浓度等参数进行测量处理。
采用电池供电,无线传输,避免了布线的烦琐,而且具有良好的便携性。
2系统硬件设计整个传感器系统包括微处理器模块(16位单片机MSP430F149、日历时钟芯片、复位电路及外围电路)、传感器测量模块(温湿度传感器、光照强度传感器、半导体型可燃气体敏感元件MQ306A)、存储器模块(Flash存储器SST25VF020)、数据通信模块(串口通信、无线通信)、电源模块(LT1962EMS8-3.3、LT1761ES5-5、LTC3459ES6),系统框图如图1。
2.1微处理器模块MSP430F149是TI公司生产的一款超低功耗单基于MSP430F149的无线环境监测传感器系统设计许亮1,刁修睦2,周辉军1,李淑霞1(1.中国海洋大学信息学院,山东青岛266071;2.潍坊学院信息与控制工程学院,山东潍坊261061)摘要:为了提高环境参数采集的自动化水平,提升效率,设计了无线传感器系统。
本系统运用了传感器技术、通信技术和单片机技术,实现了对环境温度、湿度、光照度以及可燃性气体浓度等参数的检测。
它能够实时地与上位机进行无线通信,满足对环境参数实时监测的要求。
关键字:MSP430F149;温度;湿度;光照强度中图分类号:TP212.6;TP368文献标识码:A文章编号:1006-6977(2006)12-0004-03DesignofwirelessenvironmentmonitoringsensorsystembasedonMSP430F149XULiang1,DIAOXiu-mu2,ZHOUHui-jun1,LIShu-xia1(1.DepartmentofInformation,OceanUniversityofChina,Qingdao266071,China;2.DepartmentofInformationandControlEngineering,WeifangUniversity,Weifang261061,China)Abstract:Inordertoincreasethedegreeofautomationandimprovetheefficiencyoftheenvironmentmonitoringparameters,thewirelesssensorsystemwasdeveloped.Combiningwiththetechniqueofsensor,automaticmonitoring,communicationandsingle-chipmicrocomputer,itrealizedreal-timemonitoringenvironmentparameters,suchastemperature,humidity,illumination,concentrationofcom-bustiblegasandsoon.Atthesametimeitcancommunicatewithupperpersonalcomputers,satisfythedesireofreal-timemonitoring.Keywords:MSP430F149;temperature;humidity;illumination片机,能够在1.8V~3.6V电压、1MHz的时钟条件下运行,具有5种节电模式,耗电流为0.1μA~400μA,能够在数据检测时充分节电,满足电池供电下的节能要求;具有强大的处理能力(RISC结构、8MHz晶体、驱动指令周期125ns)和丰富的片内外设(60KB+256BFlash、2KBRAM、12位A/D转换,2个串口/SPI接口,48个I/O口等)[1]。
基于MSP430F149的多功能电力监测仪的设计

摘 要: 介 绍了一种基于超低功耗单 片机 M S P 4 3 0 F 1 4 9 的多功能 电网参 数综合监测仪 , 系统采用电能计量 专用芯片 A T r 7 0 2 2 B 测 量三相 电网的各参数 , 并设计 了外围硬件 电路 , 包 括采 样调理 电路 、 人 机界面 、 实 时时钟 、 串行通信及 电源模块 等。本 设计 校表采用与触摸屏相结合 的软件校 表 , 不需与上位机 通信 , 在很 大程度上简化 了校表程序 , 校 表精度 也有 较大提高。 经实验测试 , 该监测仪具有高精度 、 低功耗 、 多功能和
C L C n u mb e r : T P 2 1 6 . 1
智能化等优点 。 关键词 : 电能质量监测 ; M S P 4 3 0 F 1 4 9 ; A T I ' 7 0 2 2 B ; 触摸屏 ; 软件校表 中图分类号 : T P 2 1 6 + . 1 文献标 识码 : B 文章编号 : 1 0 0 3 — 0 1 0 7 ( 2 0 1 3 ) 0 9 - 0 0 6 3 一 o 4
基于 M S P 4 3 0 F 1 4 9的多功能电力监测仪的设计
电子质量 ( 2 0 1 3 第0 9 期)
基 于 MS P 4 3 0 F 1 4 9的 多 功 能 电 力 监 测 仪 的 设 计
De s i g n o f M ul t i f u nc t i o n Po we r Mo n i t o r Ba s e d o n MS P43 0F 1 4 9
t h r e e—p h as e gr i d a n d d e s i gn s p er i p h e r a l h a r d wa r e c i r c u i t , i n cl u di n g: s a mpl i n g c o n di t i on i n g c i r c u i t s , HM I , r e -
电气自动化专业毕业论文基于MSP430F149的温湿度记录仪的设计

瑞典的Anders Celsius于1742年创立了另一种温标,制成了水银温湿度计,温湿度记录仪以水 转化为气体的温度作为0度,以水的凝固温度为100度。1745年,瑞典科学家Linnaeus研制了摄氏 温湿度计,他是将Anders Celsius的水银温湿度计的冰点和沸点这两个温度点颠倒过来制成的。
(5)开发环境方便,效率髙。MSP430系列有三种类型,即Flash型、ROM型、OTP型,Flash型单片机应用广泛。不同类型的单片机开发方法不相同,Flash型单片机的开发和调试环境很方便, 因为器件片内集成了可电擦写的Flash存储器及JTAG调试接口,所以,在一个软件集成环境中,可 以运行所有编译和调试过程。使用方法是将程序从JTAG调试接口下载到存储器中,控制系统运行。 要想读出片内中央处理器的状态,也要由该调试接口控制程序进行操作。这种方式不需要专门的编 程器和仿真器,只需要一个JTAG调试器和PC机,使用简单方便。而ROM型和OTP型的MSP430系列是由专门的仿真器开发的,开发完之后再烧写或掩摸的一种芯片。
1802年,出现了査理斯泄律,即在恒压一泄量气体的体积随绝对温度的上升而上升。反之,一 左体积的气体,压力与开尔文温度变化的趋势相同。当Charles定律出现后,气体温湿度计也有了 相应的提升,相比较水银温湿度汁,气体温度计的效果无论在测温范用方而还是在精确度上,都超 过前者。
1821年,徳国的塞贝克发现热电效应,即温差与电压相互转换的现象。于是就出现了热电偶温 湿度计。英国的Dawid在同一年里发现了温湿度影响电阻的规律,再此之后热电阻温湿度讣随之产 生。
基于MSP430F149型单片机的智能温度控制系统

基于MSP430F149型单片机的智能温度控制系统
刘亚利;敬岚;乔卫民
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2006(27)6
【摘要】介绍了以MSP430F149单片机为核心的一个智能温度控制系统.介绍了如何利用MSP430F149本身的优点并结合相关的外部电路实现键盘输入、实时监测、自动温度控制和调节的控制系统的方法.重点阐述了系统的硬件构成、各部分的主要作用及系统软件的设计过程.由于本模块对输入量同时采用硬件和软件的非线性补偿,故具有精度高、可靠性较好、电路简单、成本低、体积小、生产调试方便等特点.
【总页数】3页(P1062-1064)
【作者】刘亚利;敬岚;乔卫民
【作者单位】中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000;中国科学院,研究生院,北京,100039;中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000;中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.5
【相关文献】
1.基于MSP430f149单片机的智能家居监控系统设计 [J], 田芳明;李腾
2.基于MSP430F149单片机的智能化电动机保护器 [J], 闫长财;闫武林
3.基于MSP430F149单片机的智能远传三相电表设计 [J], 陈晓龙;裘友凤
4.基于MSP430F149单片机的智能快速充电机的设计 [J], 刘皓;李英顺
5.基于MSP430F149单片机的智能路灯控制系统 [J], 陈希湘;陈誉
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基于MSP430F149的便携式温湿度监测仪的设计

基于MSP430F149的便携式温湿度监测仪的设计
郑海菊;李娟;赵友刚
【期刊名称】《青岛农业大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2010(027)002
【摘要】为了及时、方便地获取植物病害预测预报等所必需的气象数据,作者设计了一种便携式温湿度气象监测仪,并给出了其硬、软件设计方法.该监测仪以超低功耗单片机MSP430F149、智能传感器SHT15和U盘为主要元器件,能实时地进行温度、湿度和叶面湿度的采集、显示和存储.该监测仪具有体积小、重量轻、携带方便、性价比高和数据存储量大等特点,既可单独使用,也可作为下位机嵌入到系统中实现数据采集和处理的功能.
【总页数】5页(P159-163)
【作者】郑海菊;李娟;赵友刚
【作者单位】青岛农业大学机电工程学院,山东,青岛,266109;青岛农业大学机电工程学院,山东,青岛,266109;青岛农业大学理学与信息科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TH85+5TP274
【相关文献】
1.基于MSP430F149单片机与AM2301传感器的温湿度计设计 [J], 化腾飞
2.基于MSP430F149的温湿度测控仪设计 [J], 付华圆;邹洪波;鲁仁全
3.基于MSP430F149单片机的便携式脉搏测试仪的设计 [J], 李繁
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5.基于MSP430F149的便携式智能直流电子负载系统设计 [J], 杨本全;陈爱华;马迎;叶锋
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MSP430F149论文:基于MSP430单片机的粮库温度无线监控终端的设计与实现【中文摘要】粮食的安全存储是关系到国计民生的战略大事,国家每年都为此投入大量的人力和物力。
由于粮库通常占地面积一般都较大,且位置相对分散,仓内测试点较多,所以采用人工检测工作量极大,效率低下,并且监测时容易漏检,检测周期较长。
随着科学技术的发展特别是现代电子技术的进步,近些年来有关储粮管理方面的智能化仪表大量涌现。
但是这些传统的监测仪表通常采用RS-485等有线的数据通信方式同监控中心进行数据交换。
需要繁杂的布线过程、扩展困难、而且通常是一个节点出现问题会影响整个系统,不利于粮仓的监控与管理。
本文给出了一种基于当代移动通信技术的无线监控终端的设计方案。
该项整个系统包括数据中心的数据库管理系统和各监测点的监控终端两个部分。
本论文主要讨论监测终端的开发过程。
监控终端主要由电源模块、数据采集模块、无线通信模块、显示模块及主控制模块五个部分组成。
主控制模块主要由高性能、超低功耗的16位MCU--MSP430F149完成,具有较高的性价比和很强的处理能力;数据采集模块采用单总线结构的DS18B20,节约MCU的I0资源,检测点可扩充性很强。
并且DS18B20内部集成了AD,可直接向MCU提供AD 转换后的数据(数字信号),从而大大提高了传感器传输的距离和抗干扰能力。
无线通信系统采用化为的一款两频段GSM/GPRS无线模块收发数据,具有高达115kbit/s的传输速率(最高值为171.2kbit/s,不包括FEC)。
用户只需开通”手机上网”业务,数据按流量收费,通信成本十分低廉,而且不受距离限制。
现场的数据进过传感器阵列采集之后交由MSP430F149进行处理,处理后的数据由各监测点的显示系统实时的显示出来。
并定时联网同数据中心进行交互,对所采集的数据进行集中上传。
系统还设置有温度的上下限控制,当温度超限时自动发出报警提示。
本无线监控终端经现场实地测试,运行良好。
并具有通信可靠、投资少利于扩展等优点;检测精度较高,能很好的满足了产品设计的要求;并且具有很好的适应性,稍加改造也可应用于其他无线监控的场合。
【英文摘要】The safety of food storage is a strategic priority which related to the people’s livelihood, that cost the state’s a lot of manpower and material resources every year. With result of the grain depots generally covers an large area, and the relative position between depots is scattered, so that there are a great amount of work by manual inspection, that is inefficient, and easily missed when monitoring, inspecting by manual require a long cycle. As science and technology development, especially the progress of modern electronic technology in recent years, there are a large numbers of intelligent instruments on the management of grain storage. But these traditional monitoring instruments commonly used RS-485 and other wired data communication method for data exchangewith the monitoring center. Which require complicated wiring process, difficulties to expand and problems in a node will affect the entire system, this will not conducive to the granary of the monitoring and management. This paper presents a wireless surveillance terminal design based on modern mobile communication technology.The project including two parts, one of them is morning data center database management system and the other is monitoring points to monitor the terminal. This paper focuses on the development process of monitoring the terminal.Monitoring terminal is constitute of five parts,which is the power module, data acquisition module, wireless communication module, display module and main control module. The main control module include a high-performance, ultra low power 16-bit MCU-MSP430F149, which has strong processing capabilities in low price; Data acquisition module using a single bus architecture DS 18B20, Using few MCU’s 10 resources, and easily to expand. DS18B20 internal integration AD circuit, and is able to directly provide the digital to MCU, thus greatly improving the sensor transmission distance and noise immunity. The wireless communication module uses a two-band GSM/GPRS wireless modules send and receive data, which has up to115kbit/s transfer rate (maximum value 171.2kbit/s, don’tincluding FEC). with the “mobile Internet” service, usercould communicate with inspecting center. Communication costsare low, and without distance limitations. The field data processed by the MSP430F149 after collection with sensor array,and shown by display module in the monitoring points. And regularly interact with data centers. The system set upper andlower limits of temperature control, when the temperature gauge automatically send alarm.The wireless surveillance terminalhas been to checked and accepted, and running well, and have reliable communication, the advantages of low investment and easile to expand; The system has high precision, and could meetthe design requirements well; The system has good adaptability,with a little transformation can also be applied to otherwireless monitoring and control applications.【关键词】MSP430F149 粮库 DS18B20 无线监控终端 GPRSGTM900-C【英文关键词】MSP430F149 Grain depot DS18B20 wireless surveillance terminal GPRS GTM900-C 【目录】基于MSP430单片机的粮库温度无线监控终端的设计与实现摘要4-5Abstract5-6目录7-8图和附表清单8-10 1 引言10-12 1.1 现场现状与课题研究的意义10 1.2 本课题研究的主要内容10-12 2 总体设计12-15 2.1 系统设计的基本思想12-13 2.2 系统总体架构13-15 3 硬件设计15-39 3.1 电源部分设计15-17 3.2 单片机选型介绍17-20 3.3 温度传感器20-26 3.3.1 DS18B20的电路接法22-24 3.3.2 DS18B20的时序24-26 3.4 无线模块应用26-34 3.5 数码管显示电路的设计34-37 3.5.1 LED数码管简介34 3.5.2 LED的工作原理34-35 3.5.3 LED显示方式35-37 3.6 电磁兼容性设计37-39 4 软件设计39-55 4.1 IAR Embedded Workbench开发环境介绍39-46 4.2 软件设计总体思想46-47 4.3 DS18B20程序设计47-48 4.4 无线模块初始化与联网过程程序设计48-55 4.4.1 模块开机流程49 4.4.2 模块正常关机流程49-53 4.4.3 单片机通过AT指令控制模块联网53-55 5 实验过程总结与结论55-57 5.1 开发过程总结55-56 5.2 结论56-57参考文献57-58致谢58-59在学期间发表的学术论文与研究成果59。