基于MSP430的设施栽培综合环境监测系统的研究

论文摘要

本毕业设计主要设计基于低功耗单片机MSP430F449的设施栽培综合环境监测系统,主要包括了系统的硬件设计和软件设计两个部分。结合我国实际国情,采用设施栽培综合环境监测技术,把传感技术、检测技术和计算机技术相融合,设计的绿色智能设施栽培综合环境监测系统针对设施栽培环境的光照度、温度、二氧化碳参数进行检测,保证作物处于最优生长环境中,保质保产,并预测变化趋势,提早做好防护措施。光照度、温度、二氧化碳参数对作物的生长有十分重大影响。因此,准确有效地检测设施栽培环境有着十分重要的意义。设施栽培环境监测系统主要由数据采集、数据处理、键盘和LCD显示四个部分构成。数据采集主要由光照度、温度、二氧化碳传感器和信号调整电路构成。硅光传感器的短路电流转换成电压,输入到MSP430F449单片机的P6.0口；经相应的温度传感器采集温度数据,输入到MSP430F449单片机的P6.1口；二氧化碳传感器采集二氧化碳气体浓度,输入到MSP430F449单片机的P6.2口。通过模数转换器,采集的数据被MSP430F449单片机由模拟信号转成数字信号,经过运算处理的数据存储到非易失性存储器,系统掉电数据也不会丢失；阵列式按键完成各个功能的选择和更改,LCD显示屏显示光照度、温度、二氧化碳浓度数据,界面直观,可方便观察,可读性强,用户使用简便。系统的整个软件部分使用C语言编写,依托于IAR Embedded Workbench编译器。IAR Embedded Workbench编译器是一整套的嵌入式开发环境,包括编辑、编译、连接、调试软件。良好的软件可以优化信息处理过程,提高精度。该设施栽培综合环境监测系统具有自动化、高可靠性、功耗小和方便快捷等特点。可以实现低功耗测量并能保证测量精度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究发展现状
• 1.3 论文的主要内容
• 第二章 系统硬件设计
• 2.1 CPU处理模块
• 2.1.1 MSP430系列单片机优势
• 2.1.2 MSP430系列单片机的应用领域
• 2.1.3 MSP430F449ADC12电路
• 2.2 MSP430F449基本外围电路
• 2.2.1 电源电路
• 2.2.2 MSP430F449的复位电路
• 2.2.3 MSP430F449的时钟系统电路
• 2.3 传感器及其接口电路
• 2.3.1 光照度传感器及其接口电路
• 2.3.2 温度传感器及其接口电路
• 2.3.3 二氧化碳传感器及其接口电路
• 2.4 键盘及显示的电路设计
• 2.4.1 键盘功能及接口电路
• 2.4.2 LCD电路
• 2.5 本章小结
• 第三章 系统软件设计
• 3.1 键盘软件设计
• 3.2 LCD软件设计
• 3.2.1 LCD控制时序原理
• 3.2.2 LCD显示接口程序设计
• 3.3 时钟软件设计
• 3.3.1 实时时钟程序设计
• 3.4 数据采集软件设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 实验数据分析及系统抗干扰技术介绍
• 4.1 数据分析
• 4.1.1 光照度、温度、二氧化碳浓度变化对比分析
• 4.1.2 实验结果分析
• 4.2 系统的抗干扰性
• 4.2.1 系统硬件的抗干扰性
• 4.2.2 系统软件的抗干扰性
• 4.3 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢