环境监测仪器(MSP430)

分类：开题报告    更新时间：09-03    来源：网络

 一、课题综述及研究意义

随着时代的发展，人类对生活环境的要求有了长足的提高，为了使人们生活的更加健康、舒适，很多情况下要对周围的环境进行监测。如城乡的空气质量，家庭房间内和上班办公室内舒适度，大棚种植中的温湿度和光照度等参数的监测。通过环境检测，得出代表环境质量现状的数据，然后对所得数据加以判断，是否符合所测环境健康标准。环境质量与人类的生活息息相关,很有必要对环境进行监测。    

对环境进行监测离不开数据的采集,数据采集系统是在测量工程中,无需人工记录测量数据,能自动进行采集,信号处理,并记录显示,如今无论是生产还是实验室中的测量都是要求精度高,速度快,这些人工测量无法完成,只能用自动测量系统才能完成的。本系统以室内居住环境监测为背景计划设计一种可远距离数据通信,可测量温度、湿度、光照度的环境监测仪。拟定该系统能够达到功耗低、成本低、体积小使用灵活方便,提高数据采集的准确性,减少人力物力的投资的目的。

 

二、课题拟采取的研究方法和技术路线

计划研究一种环境监测系统,监测参数有温度、湿度、光照度。计划以MSP43OF149超低功耗单片机为核心,配合一线制数字温度传感器DS18B20,电容式湿度传感器HS1101,光照度传感器硅光电池BPW34,作为测量环境参数的传感器。并添加通信模块完成系统的硬件设计。软件部分编程主要有测温、测湿、测光照度等测量子程序,以及外围接口模块的软件设计,其中包括读写子程序,通信子程序,键盘扫描子程序。本系统有以下一些特点:

(1)温度采集节点可以根据需要增加或减少,无需重新布置;

(2)体积小,功耗低,成本低廉。

本论文主要的设计内容为： 

（1）通过对环境监测仪的要求及发展趋势的研究，构建本环境监测仪的框架和意义。 

（2）硬件选择。传感器、无线通讯模块。

（3）电路图的设计。各个模块的电路设计

（4）程序的编写。根据功能，分模块进行程序流程图的设计，继而编写程序。

（5）总结与展望。

 

三、主要参考文献

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[3]孙福生主编.环境监钡l[M].北京.化学工业出版社.2007

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[5]吕泉现代传感器原理及应用[M].北京:清华大学出版社,2006.

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[14]李智奇,白小平,陈晓龙,樊晓红.MSP430系列超低功耗单片机原理与系统设计[M].西安电子科技大学出版社.2008

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二、毕业设计（论文）工作实施计划

（一）毕业设计（论文）的理论分析与软硬件要求及其应达到的水平与结果

理论分析：

在本设计计划中，要利用单片机系统，通过传感器进行温度、湿度和光线的有效的测量测试，能实现温度值、湿度和光线状况定时发送给手机。 

根据设计计划的要求，www.eeeLW.Com既定功能可以将设计的系统实现大致分为分为三个部分，即单片机系统、传感模块及GSM模块。其中传感模块要能实现温度、湿度和光线的准确有效的测量监测，将测试的模拟信号通过I/O接口送入单片机系统中的ADC实现模数转换，进而单片机系统对数字信号进行分析、处理、控制，以得到测试环境准确的温度及光线信息，并通过GSM模块实现无线通讯。 

    设计方案中测试环境为环境监测仪的工作对象，也是单片机系统处理信号的来源，以MSP430为核心单片机系统主要完成测试信息的分析、控制、转换、输出等相关处理操作，并通过GSM模块实现相关测试信息的输出。

 

软硬件要求：

(1)系统构成。环境监测仪系统包括单片机系统、传感模块及GSM模块。

(2)成本低廉。无需花费大量人力物力对环境参数进行测量。

(3)灵活性。满足不同环境所需要的要求，体积小，方便快捷。

(4)低能耗。采用低功耗单片机，使用电池供电能满足整个系统运行，保证系统的安全性。实现灵活供电。

(5)无线通讯。能够定时在手机上收到各项环境参数。