基于LaunchPad的土壤湿度检测装置.docVIP

目录 1 引言 2 2 总体方案设计 2 2．1方案一：AT89S52单片机。 2 2．2方案二：采用MSP430单片机 2 3分电路设计和论证 3 3．1 传感器部分 3 3．1．1 方案一：HS1101湿度传感器 3 3．1．2 YL-69土壤湿度传感器。 4 3．2 单片机部分 5 3．2．1 方案一： At89S52 单片机 5 3．2．2方案二：MSP430G2553单片机 6 3．3显示部分 10 3．3．1方案一： 七段数码管模块 10 3．3．2 方案二：LCD1602液晶显示屏 10 3．4 电源部分 11 4 软件设计 12 4．1程序流程 12 4．1．1系统主程序流程图 12 4．1．2各子程序流程图 13 4．2程序 14 4．2．1主程序 14 4．2．2 各子程序 14 5软硬件系统的调试 17 6 附录 21 7参考文献 22 基于LaunchPad 的土壤湿度检测装置 摘要：本设计主要的内容是基于LaunchPad 的土壤湿度检测装置土壤湿度检测装置的设计与制作。该装置通过湿度传感器对土壤湿度进行采集然后将采集到的数据传递给单片机，通过计算将数据显示在显示屏上。接收部分以LaunchPad MSP430为核心，将数据采集、液晶显示结合起来，通过适当的软、硬件调试，完成土壤湿度情况的检测。该系统具有实用性、小型化等特点。 关键词：LaunchPad 传感器 土壤湿度检测 1 引言 在日常实际生产生活中，科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门对产品质量的要求越来越高，对环境温、湿度的控制以及对工业材料的水分值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。随着科技的进步，检测仪表也向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在这个发展过程中，以单片机为核心控制器的温湿度检测以体积小、操作简单、性能稳定、测量精度高等诸多有点正逐步进入生产生活的各个方面。 本文介绍的湿度检测仪就是以MSP430单片机作为核心控制器设计的，它具有体积小、操作简单、性能稳定、测量精度高和抗干扰能力强等优点，可广泛应用于需要对温湿度进行测控的领域中。 先根据实际生产生活的需要提出温湿度检测仪的设计功能要求，然后由这些具体要求和现有的设计条件设计出了适合的硬件原理图，尽量采用模块化的方法将其分成几个部分，然后分模块设计程序，最使各部分结合起来协调工作，实现功能要求。它是以单片机的在控制方面的突出优势,并综合运用现代检测技术、微控制技术、数据处理和通信技术以及LCD显示技术而设计的数字温湿度检测系统，可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度，对生产生活有较好的知道意义。本设计主要介绍了温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理，温湿度检测仪的硬件设计总体方案和温湿度检测仪的应用软件系统的总体设计方案；温湿度检测仪的硬件电路设计，温度检测电路、键盘LCD显示电路和湿度检测电路；基于LaunchPad单片机的湿度检测仪的软件设计，软件设计部分采用模块化设计，湿度检测模块程序设计中LCD显示。 2 总体方案设计 本文以单片机为核心，选用土壤湿度传感器，完成土壤湿度情况的检测，并能将检测到的数字量实时显示。 2．1方案一：AT89S52单片机。 该检测仪采用AT89S52单片机为核心，整个硬件系统分为以下几个部分： 图1 基于AT89S51单片机的湿度检测装置框图 湿度测量电路由ADC0809转换器和湿敏电阻组成，湿敏电阻阻值随环境相对湿度的变化而变化，从而导致其两端电压的变化变化。由ADC0809把模拟量转换成数字量，单片经过软件处理后，获得相对电压值和湿度值。键盘输入电路与显示电路实现人机对话的功能。 2．2方案二：采用MSP430单片机 温湿度采集模块使用的是YL-69湿度传感器。它使用单总线方式，接口简单，而且无需另外校准，完全能够满足日常环境温湿度的检测要求。 数据处理模块使用的是MSP430G2553单片机，其完成温湿度数据的采集、运算和逻辑控制的功能。 其余模块主要由电源、LCD构成。其中LCD用于数据显示。 设计框图如下： 图2 MSP430G2553单片机设计框图 单片机作为主控制器，主要负责处理由温湿度传感器送来数据，并把处理好的数据送向显示器模块；温湿度传感器主要用来采集周围的环境参数，并把所采集到得数据送向单片机；显示电路主要用来显示当前的温湿度。 AT89C51单片机，这款单片机在平时学习和课程设计中，都比较常用，但是51单片机内部没有A/D转换模块，需要借助ADC0809完成转换过程。而MSP430G2553单片机，这款单片机