2011-2012 德州仪器 C2000 及 MCU 创新设计大赛
项目报告
题 目：基于 MSP430luanchpad 的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统
学校：
指导教师：
组别：
应用类别：
平台： MSP430 luanchpad
题 目： 基于 MSP430 launchpad 的蔬菜基地分布式无线低功耗温湿度监测系统
摘要（中英文）
本项目采用 msp430g2231,作为核心处理芯片，由传感器采集模块、无线通信
模块、报警模块和上位机构成；利用了两块 msp430 launchpad 通过 dht11 温湿
度传感器同时对温湿度进行采集，一个作为主机，一个作为从机，从机与主机之
间利用无线通信模块进行无线通信，通信距离达 20 米以上；主机直接与电脑进
行通信将温湿度数据传输给电脑，同时可以设定温湿度的上限值，进行电脑报警，
可以通过放特定的歌曲也可以通过录音来进行主机从机区别报警，这样就可以首
先可以从听觉上感知温湿度的变化，如果想知道温湿度的具体值，可以直接通过
上位机查看具体的温湿度的值，这样就实现了大棚蔬菜的温湿度实时监测，大大
的提高了大范围种植效率。
The msp430g2231 is used for core processing chip of this project,the
project contains sensor gathering module、wireless communication
module、alarm module and upper computer; Otherwise, it use two msp430
luanchpad to gather humituer through dht11,the one is used for the
master,another is used for the slaver,And master keep in touch with slaver
by wireless communication,the communication can pass 20 metres . What’s
more,the master tansmit data for computer by serial communication
directly ,At the same time ,we can set the threshold of humituer in the
upper computer,then it can reliaze alarm for us.The warning pattern is
varies,For axample,play different songs or play our sound recording . The
different warning pattern make people percept the humiture changing
fistly.If we want to know the specific value of humiture,the data will
be gained in upper computer .The method increase efficiency for
monitoring Vegetable Production Bases .
1. 引言
背景：在大棚蔬菜种植中，时常需要实时监测大棚内的空气温度和湿度以及土壤
的湿度，让种植户能够了解大棚内的情况，温湿度采集就成为需要。可以用常用
的温湿度计来测量，但是，但大棚的数量变大后，人力成本增加，而且实时性差。
目的：利用 TI 公司 msp430 launchpad 设计一种低功耗电子的温湿度检测仪，首
先利用温湿度传感器 DHT11 采集到温湿度的值，再经过无线通信将每个采集点的
温湿度值传送给上位机，并设置报警模块。 Msp430 launchpad 单片机具有低功
耗，集成 RF 通信模块，性价比高的优点，非常适合次应用，大大的简化了设计。
所要解决的问题：本设计需要利用 msp430 launchpad 单片机的低功耗让采集器
可以在电池供电的情况下长时间工作；利用 msp430 launchpadd 单片机的强大处
理能力，在无线通信中让每个采集点之间能相互通信，自动寻找通信路径，将信
息发送到上位机，这样可以极大地扩大通信范围，让采集点可以覆盖得更广；低
功耗系统，可以采用电池供电。
2. 系统方案
本设计由单片机、无线模块、传感器和上位机构成。主机和从机通过 dht11
同时采集不同监测点的温湿度，从机将采集回来的温湿度数据通过无线模块
nrf24l01 传送给主机，主机再将自己采集的温湿度数据和由无线通信模块接受
到的从机温湿度数据通过串口通信一同发送给上位机。上位机接受到两组数据后
在电脑上进行显示，将每一个采集点发回来的数据保存下来分析判断，当数据出
现异常时及时报警，通知农户，哪个棚的温湿度出现异常，让农户能及时处理。
3. 系统硬件设计
系统硬件主要由无限模块，温湿度传感器模块两部分组成。
（1） 无线模块：
实现过程：通过无线电让两片 NRF24L01 进行通信。
主控芯片：NRF24L01，选择理由：性价比高，传输距离远。
硬件连接：需要两个 430 单片机，每个单片机接有 NRF24L01 模块。
（2） 温湿度传感器：
实现过程：它可以对外界温湿度信号的变化转换成电压的变换，然后由
430 处理数据，实现温湿度数据在 PC 机上的显示。
主控芯片：DHT11，选择理由：输出数据为 8 位数字数据，且由一个管脚
输出，节省了硬件上管脚的使用。
无线通信模块
nrf24l01
温湿度传感器
Dht11
温湿度传感器
Dht11
Msp430launchpad
从机
Msp430launchpad
主机
上位机
分析处理
电脑声音报警
串口
通信
