【正文】 // Vector 10: ADC12IFG2 case 12: break。 Write_Cmd(0x98)。i16。 if(P1INamp。 Write_Data( DIS5[10])。x39。 Write_Data(0x30+GET_energy()/100000%10)。 Write_Cmd(0x82)。//溫度值，沒有考慮小數(shù) DHT11_humidity = DHT11RH_Data_H。0x7f)。unsigned char DIS6[] = {無 有}。unsigned char TMP275_CMD[] = {0x01,0x20}。該系統(tǒng)非常適合用在移動(dòng)電源式的監(jiān)測(cè)場(chǎng)合。 溫度模塊測(cè)試分析在完成光強(qiáng)模塊測(cè)試界面顯示之后，我們對(duì)溫度模塊進(jìn)行了測(cè)試。在總線被啟動(dòng)后，主器件1企圖發(fā)送數(shù)據(jù)“101”，主器件2企圖發(fā)送數(shù)據(jù)“100101”。　　在I2C總線上傳送的每一位數(shù)據(jù)都有一個(gè)時(shí)鐘脈沖相對(duì)應(yīng)（或同步控制），即在SCL串行時(shí)鐘的配合下，在SDA上逐位地串行傳送每一位數(shù)據(jù)。它具有如下特點(diǎn)： 最大轉(zhuǎn)化速度超過200ksps； 無數(shù)據(jù)丟失的單調(diào)的12位轉(zhuǎn)化器； 采樣—保持由可編程的采樣周期控制； 利用軟件，Timer_A對(duì)采樣進(jìn)行初始化； 選擇芯片內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓發(fā)生器（）； 軟件選擇外部或內(nèi)部基準(zhǔn)； 12路獨(dú)立可配置的外部輸入通道；內(nèi)部溫度傳感器轉(zhuǎn)化通道，參考電壓為AVcc和外部基準(zhǔn)； 可選的轉(zhuǎn)換時(shí)鐘源；四種轉(zhuǎn)化模式：?jiǎn)瓮ǖ滥Ｊ?，重?fù)單通道模式，序列模式和重復(fù)序列模式； ADC內(nèi)核和基準(zhǔn)電壓可以單獨(dú)掉電；用于自動(dòng)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)據(jù)傳輸控制器；在本系統(tǒng)中，我們先設(shè)置內(nèi)部ADC的I/O口為第二功能引腳，再配置的寄存器ADC12CTL0、ADC12CTLADC12IE、ADC12CTL0，然后在中斷中利用它對(duì)MQ2的2號(hào)引腳進(jìn)行重復(fù)單通道模式采樣，最后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。FLL用來鎖DCOCLK，需要一個(gè)參考信號(hào)FLLREFCLK，這個(gè)信號(hào)可以是XT1CLK、REFOCLK、XT2CLK三者之一。MSP430F5438A中一共有5個(gè)時(shí)鐘源：XT1CLK、VLOCLK、REFOCLK、DCOCLK、XT2CLK。首先進(jìn)報(bào)警預(yù)設(shè)值，通矩陣鍵盤設(shè)定報(bào)警值，并通過液晶顯示，在用戶設(shè)置完成按下確定按鍵以后，開始整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，通過單片機(jī)在液晶界面實(shí)時(shí)顯示。圖313液晶12864電路圖鍵盤模塊電路原理圖鍵盤模塊電路圖如圖314所示，矩陣鍵盤的接口和單片機(jī)的P7口相連。在輸出延遲時(shí)間Tx之外和無VS的上跳變時(shí)，Vo保持低電平。 濕度采集模塊DHT11傳感器介紹數(shù)字溫濕度傳感器DHT11是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度傳感器。圖32 MSP430F5438A晶振電路系統(tǒng)復(fù)位電路如圖33所示，通過電容接地，電容兩端并聯(lián)一個(gè)獨(dú)立按鍵，用以完成單片機(jī)的系統(tǒng)復(fù)位。該傳感器支持I2C通信，最小誤差變動(dòng)在177。然后軟件可設(shè)置適當(dāng)?shù)募拇嫫鞯目刂莆粊泶_定最后的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。系統(tǒng)總體框圖如圖22所示：MSP430F5438A單片機(jī)濕度檢測(cè)光強(qiáng)檢測(cè)紅外檢測(cè)溫度檢測(cè)液晶顯示可燃?xì)怏w檢測(cè)鍵盤電源圖22系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖MSP430單片機(jī)還有一個(gè)特點(diǎn)就是支持C語言編程，由于采用C語言開發(fā)可以大大的提高開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，并且采用C語言開發(fā)程序具有非常好的可讀性和移植性，因此本設(shè)計(jì)的軟件采用高效的MSP430系列的C語言編寫，軟件部分采用IAR公司提供的開發(fā)環(huán)境：IAR Embedded Workbench及調(diào)試器CSPY。環(huán)境監(jiān)測(cè)離不開數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是在測(cè)量工程中，無需人工記錄測(cè)量數(shù)據(jù)能自動(dòng)進(jìn)行采集，信號(hào)處理，并記錄顯示，如今無論是生產(chǎn)還是實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)量都是要求精度高，速度快，這些人工測(cè)量無法完成，只能用自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)才能完成的。論文分別對(duì)溫度傳感器模塊，單總線濕度傳感器模塊，光照度傳感器模塊，氣敏傳感器模塊，紅外熱釋電模塊以及按鍵和液晶顯示模塊進(jìn)行了單模塊分別調(diào)試。如城市的空氣質(zhì)量，溫室大棚中的溫濕度光照度等參數(shù)的控制，沿海城市海水浴場(chǎng)水質(zhì)，污染物的排放等。其次，論文進(jìn)行了詳細(xì)的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，并搭建了相關(guān)硬件模塊電路，包含以下幾個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、監(jiān)控報(bào)警模塊、鍵盤和液晶顯示模塊。還有高效的查表處理指令。這些時(shí)鐘可以在指令的控制下，打開和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)總體功耗的控制。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。3GND接地端口4SDAI2C接口SDA端口5DVISDA,SCL端口參考電壓，DVI端口為內(nèi)部寄存器的異步重置端口6SCLI2C接口SCL端口 光強(qiáng)采集模塊電路設(shè)計(jì)，ADDR地址段接地，電源和地線之間通過瓷片電容濾波。在本設(shè)計(jì)中，對(duì)采樣所得的信號(hào)增加了一個(gè)比較電路,使采樣信號(hào)與設(shè)定電壓值比較判斷可燃?xì)怏w濃度是否到達(dá)臨界值，從而達(dá)到警報(bào)的效果。R11/R15可以用470歐姆，C6/。結(jié)構(gòu)化編程中各子程序間使用結(jié)構(gòu)良好的轉(zhuǎn)移或調(diào)用，各個(gè)模塊有機(jī)的組合成一個(gè)整體。流程圖43所示：開始設(shè)置光強(qiáng)閾值設(shè)置溫度閾值設(shè)置濕度閾值結(jié)束圖43 按鍵設(shè)置流程圖 數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)程序數(shù)據(jù)交換是本設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的一環(huán)，是其他程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。DCOCLK分頻之后的時(shí)鐘DCOCLKDIV一般提供給MCLK和SMCLK。如圖46所示：圖46 讀取DHT11總線為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開始,則DHT11沒有響應(yīng),，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。②啟動(dòng)信號(hào)　　在時(shí)鐘線SCL保持高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA上的電平被拉低（即負(fù)跳變），定義為I2C總線總線的啟動(dòng)信號(hào)，它標(biāo)志著一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始。重啟動(dòng)信號(hào)Sr既作為前一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)束，又作為后一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始。剛把電源接通的時(shí)候(或者按下設(shè)置鍵)，第一個(gè)顯示的就是光強(qiáng)閾值設(shè)定界面，界面如圖51 所示：圖 51 光強(qiáng)閾值設(shè)定界面通過“左移鍵”、“右移鍵”、“+鍵”、“鍵”對(duì)光強(qiáng)閾值進(jìn)行設(shè)定，對(duì)光強(qiáng)閾值進(jìn)行設(shè)定完成以后，按確定鍵就表示對(duì)第一個(gè)界面設(shè)置完成，并且進(jìn)入第二個(gè)界面，第二個(gè)界面就是溫度閾值設(shè)定界面，如圖52所示：圖 52 溫度閾值設(shè)定界面這個(gè)界面被6個(gè)按鍵控制，6個(gè)按鍵分別是：；；4.“+鍵”；5.“鍵”；；。如圖512所示：如圖512 萬用表測(cè)試圖對(duì)上述所有單元模塊進(jìn)調(diào)試，確保所有模塊都能正常工作后，接下來我們對(duì)整機(jī)包括電路板、MSP430F5438A核心板、數(shù)據(jù)采集板以及鋁合金外殼進(jìn)行了打孔裝配，如圖516所示?？傮w來說，本文所述基于MSP430單片機(jī)的環(huán)境監(jiān)測(cè)儀設(shè)計(jì)原理科學(xué)，成本低，體積小，功耗低，便于開發(fā)，使用靈活方便，測(cè)量準(zhǔn)確性較高，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，使室內(nèi)外的環(huán)境監(jiān)測(cè)更加方便快捷，適用于各種室內(nèi)外場(chǎng)合，農(nóng)業(yè)、工業(yè)等均可，應(yīng)用前景廣闊。unsigned char DHT11_humidity。 Write_Data(LED_OUT[1])。 Read_NByte_currentaddress1(rbuffer,2,0x47)。 // A0通道 P5DIR |= BIT0。 Write_Data(39。 Write_Data(0x20)。 Write_Data( DIS5[1])。 Write_Cmd(0x8e)。 init_clock()。} delay_ms(100) 。 }}pragma vector = ADC12_VECTOR__interrupt void ADC12_ISR(void){ switch(__even_in_range(ADC12IV,34)) { case 0: break。 // Vector 24: ADC12IFG9 case 26: break。 DIS_ADC()。i++) {Write_Data(DIS2[i])。 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD。x { //顯示強(qiáng) Write_Data( DIS5[14])。x { // P9OUT |= BIT6。 Write_Cmd(0x96)。 Write_Cmd(0x87)。 // 中斷使能 ADC12CTL0 |= ADC12ENC。 Write_NByte(TxData2,1,0x46)。void LED(unsigned int data){ LED_OUT[0]=data%10+0x30。 //濕度高8位unsigned char DHT11RH_Data_L。例如，在后續(xù)的設(shè)計(jì)中，該系統(tǒng)還可再添加一些其他傳感器，例如壓力傳感器、聲強(qiáng)傳感器等，使之功能更加完備。當(dāng)環(huán)境較暗時(shí)，紅外監(jiān)控模塊附件有紅外，紅外監(jiān)控模塊測(cè)試界面會(huì)產(chǎn)生變化。5 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)試分析人機(jī)操作界面由以下三個(gè)界面組成：光強(qiáng)閾值設(shè)定界面、溫度閾值設(shè)定界面和濕度閾值設(shè)定界面。一旦被控器釋放時(shí)鐘線，數(shù)據(jù)傳輸就得以繼續(xù)下去，這樣就使得被控器得到足夠時(shí)間轉(zhuǎn)移已經(jīng)收到的數(shù)據(jù)字節(jié)，或者準(zhǔn)備好即將發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)。①總線空閑狀態(tài) I2C總線總線的SDA和SCL兩條信號(hào)線同時(shí)處于高電平時(shí)，規(guī)定為總線的空閑狀態(tài)。根據(jù)DHT11的操作時(shí)序來編寫相印的程序，通訊過程如圖45所示：圖45 DHT11的操作時(shí)序圖總線空閑狀態(tài)為高電平,主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。一般對(duì)精度和穩(wěn)定性要求不高的應(yīng)用可以選擇片上時(shí)鐘。開機(jī)時(shí)以及按下設(shè)定按鍵時(shí)，進(jìn)入設(shè)置子程序，開始修改閾值。圖41 Embedded Workbench調(diào)試環(huán)境 嵌入式系統(tǒng)的軟件編程思想分為兩種:模塊化編程和結(jié)構(gòu)化編程。輸出延遲時(shí)間Tx由外部的R11和C18的大小調(diào)整，值為Tx≈24576xR11C18；觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti由外部的R15和C17的大小調(diào)整，值為Ti≈24xR15C17。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。引腳說明如圖35和表31所示：圖35 BH1750引腳圖表31 BH1750引腳功能表管腳編號(hào)端口名稱功能1VCC電源端口2ADDRI2C地址控制端，如果ADDR=“H”(ADDR≥)，那么High Byte=“1011100”?？扇?xì)怏w傳感器使用的是MQ2，可燃?xì)怏w傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫。首先，在1MHz的時(shí)鐘條件下運(yùn)行時(shí)，芯片的電流在1到400uA左右。采用精簡(jiǎn)指令集（RISC）結(jié)構(gòu)，具有豐富的尋址方式、簡(jiǎn)潔的27條內(nèi)核指令以及大量的模擬指令。其主要內(nèi)容包含課題背景、環(huán)境數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)調(diào)試分析等。maintenancefree,實(shí)驗(yàn)顯示，本環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)儀具有體積小、攜帶方便、功耗低、可靠性高、免維護(hù)、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具有很好的應(yīng)用前景。隨著單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)地快速發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)也日新月異。為了方便程序調(diào)度和提高可靠性，軟件采用結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)計(jì)方法，每個(gè)模塊完成一個(gè)特定功能，在電路設(shè)計(jì)調(diào)試會(huì)對(duì)每一模塊電路進(jìn)行程序編寫調(diào)試，之后完成整個(gè)系統(tǒng)程序的整合編寫。如果程序跑飛，可用看門狗將其復(fù)位。溫度傳感器選用的是TMP275，℃，兩線制，串行輸出溫度傳感器，采用SO8的封裝，檢測(cè)溫度20℃至+100℃，能滿足正常情況下的溫度檢測(cè)。系統(tǒng)電源電路如圖34所示，通過電容濾波、。DHT11傳感器采用單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷，具有體積小、功耗低，信號(hào)傳輸距離長等優(yōu)點(diǎn)，是各類苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。通常接VDD，當(dāng)接“0”時(shí)可使定時(shí)器復(fù)位9VC觸發(fā)禁止端。為了避免輸入端與輸出端的邊線相鄰平行而產(chǎn)生反射干擾和兩相鄰布線層互相平行產(chǎn)生寄生耦合等干擾而影響線路的穩(wěn)定性，我們PCB在制版中考慮PCB尺寸大小、確定特殊組件的位置、布局方式、電源和接地線處理的基本原則、導(dǎo)線設(shè)計(jì)的基本原則完成PCB布線，如圖316所示。在主程序的設(shè)計(jì)中，采用了軟件開啟看門狗的抗干擾措施，防止由于程序拋飛造成程序陷入無用的死循環(huán)中。VLOCLK是一個(gè)集成在片上時(shí)鐘源，低頻低功耗，頻率典型值是10kHz。MSP430F5438A的UCS模塊一共有9個(gè)配置寄存器：UCSCTL0～UCSCTL8。在硬件電路的基礎(chǔ)之上，我們想對(duì)TMP27BH1750FVI采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析就需要通過軟件模擬I2