基于MSP430F149的办公楼智能监控系统的设计

摘要：为了利用现代科技手段最大程度地减少办公楼运行费用，提高运行效率，及时发现和排除各种故障，本文运用MSP430F149开发的办公楼智能监控系统，能实现室内温度、湿度的检测与控制，火情检测以及室内照明灯、饮水机的控制。系统由传感器电路、模数转换电路、主控单片机、执行机构等部分组成，利用VB6．O编制的上位机软件，可以实现办公楼环境实时数据的采集、实时数据曲线的绘制、历史数据曲线的显示、实时控制参数的修改，从而实现对办公楼环境的监测和控制。
关键词：智能建筑；MSP430F149：实时信息采集；节能

1 装置硬件设计
办公楼智能监控系统所实现的功能为：温度、湿度调节，火灾预警，照明灯光控制和饮水机控制，此外，针对办公楼这类特殊建筑，还应包括大楼安全的集中报警、网络线路、消防通道部门的集中监控。本文设计的办公楼智能监控系统主体结构框图如图1所示，拟采用智能采集终端与PC机共同组成监测系统。其工作过程为：上位机周期性向各个下位机发送控制命令，并接收各下位机传送回来的数据，对所采集到的数据进行显示和保存。智能数据采集终端可采集模拟量数据和开关量数据，并可实现温度、湿度的检测与控制。采集终端可以接收上位机发送的命令以及将采集到的现场数据传送到上位机。

2 硬件总体设计方案
依据上述对装置的功能规划，可将装置规划为两部分设计，智能监控系统由上位机和下位机两大部分组成，其中上位机由PC机来实现；下位机包括由MSP430F149构成的主控单片机、4×4的人机接口键盘、继电器控制电路和声光电报警电路灯。
2．1 单片机选型
本设计选用TI公司MSP430系列超低功耗的MSP430F149单片机作为主控芯片。该芯片具有丰富的片上外围模块，所需外部元件较少，具有较高的性价比。它是由2个16位定时器、8路快速12位A／D转换器、2个通用串行同步／异步通信信号接口(USART)和148个I／O引脚等构成的微控制器。
2．2 温、湿度的检测
采用瑞士盛世瑞恩(Sensirion)公司生产的SHT7l立式插针型温湿度传感器芯片，其性能参数为：
全量程标定，两线数字输出；
湿度测量范围：O～100％RH；
温度测量范围：-40～+123．8℃；
湿度测量精度：±3．0％RH；
温度测量精度：±0．4℃(25℃)；
响应时间：4s；
低功耗(典型30μW)
可完全浸没。
SHT71与单片机MSP430F149的接口电路如图2所示。

2．3 烟雾传感器选型
本系统选用的烟雾传感器为北京瑞利威尔科技发展有限公司提供的JTYLZ-1412离子感烟器。JTY LZ-1412采用现代工艺技术制造，为自锁型探测器，当报警锁定后，须通过瞬间中断电源来使其复位。主要技术参数如下：
工作温度范围：-10℃～49℃
工作湿度范围：10％至93％RH
报警复位：瞬间断电
继电器触点参数：阻性或感性(60％功率因数)负载
A型：2．0A@30VAC／DC
系统电压：12VDC(最大4V波动)
复位电压：0-73VDC(最小)
复位时间：0．3s
上电时间：30s