基于MSP430 的温湿度监控系统分析

　　0 引言

　　随着社会经济的发展和科学技术的不断进步，许多情况下都需要对环境的温湿度进行限定。因此，为了随时可以检测环境温湿度以进行监测，减少由于温湿度对工程带来的经济损失，本文设计基于SHT11 对温湿度进行测量的系统，可以实现对环境温湿度的监测。

　　1 系统硬件设计

　　1.1 总体结构

　　温度监测系统以msp430 为核心，采用温湿度传感器SHT11测量温湿度，系统由温湿度数据采集模块、主控模块、显示模块、按键模块组成，由温湿度数据采集模块采集数据送入单片机，处理之后根据按键操作完成相应的温度和湿度显示，并且具有超限报警的功能，图1 为系统结构图。

　　1.2 硬件选型

　　1.2.1 主控模块

　　MSP430 单片机是由TI 公司推出的一系列超低功耗微处理器。它的显着特性是具有超低功耗，有5 个低功耗模式可供选择；数字控制的振荡器可以使硬件从低功耗状态快速转化到唤醒状态，可以在少于6μs 时间内达到激活工作方式；开发语言有汇编语言和C 语言等特点。以上特性使之成为电池供电便携设备的首选微处理器。

　　1.2.2 温湿度监测模块

　　本设计采用SHT11 传感器测量温湿度。温湿度测量芯片由一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件组成，并与14位的模数转换芯片以及串行接口电路无缝连接。因此，该芯片与其他同类芯片相比，具有抗干扰能力强、测量精度高、相应时间极短、性价比高等优势。

　　SHT11 的内部硬件结构如图2 所示。

　　SHT11 传感器测量温度和相对湿度的默认精度分别为14 位、12 位，如果设置状态寄存器，可将精度降至12 位、8 位。可以测量温度的范围为-40 ~ 123.8℃，如果设置的精度为14 位，则温度分辨率为0.01℃ ;可以测量的湿度范围为0% ~ 100%RH,如果设置的精度为12 位，则湿度分辨率为0.03%RH .SHT11传感器芯片在出厂前，进行了极为精确的湿度标定，校准系数在OTP 内存以程序形式进行储存。在测量过程中，程序能够对相对湿度自动校准，传感器的信号的校准与校准系数相关。SHT11 芯片利用温湿度传感器分别产生的相对温度、相对湿度模拟信号，经过放大器进行信号放大，然后经过模数转换芯片进行模数转换、信号校准和纠错，最后通过RS232 串行接口将相对温度及湿度传送到MSP430 单片机进行处理。