基于MSP430低功耗遠程藍牙溫度濕度監測設備

杜龍龍

【摘 要】隨著節能需求的不斷提高，民用、工業越來越追求功耗低，污染少的設備儀器來滿足日常生產的需求，本文以低功耗處理器MSP430作為載體通過藍牙通訊協議，進行遠程接受數據，通過數據的實時性采集，對溫度濕度的采集進行了比對，取得了一定的效果。

【關鍵詞】低功耗；430；藍牙通訊

引言

隨著人民生活水平的不斷提高，人們對通訊的要求越來越高，表現在實時性，遠程性，抗干擾性，而生活水平的提高讓人們更加注重產品環保，節能的指標。本文擬在低功耗處理器MSP4305529硬件平臺下，通過藍牙的通訊協議，實時性的遠程采集工廠車間的溫度和濕度，用于工人可以遠程實時監控室內溫度，便利工人的操作，節省設備的功耗。

1.系統方案設計

傳統的車間溫度檢測大多采用水銀溫度計，或者濕度計，這樣的雖然設備準確度高，但是需要工人不斷的去車間來回走動，降低了工作效率，而且車間操作的時候，人員的擅自進入會涉及更多的安全性問題，這些都是對一個企業的安全保障致命的考驗。

該系統分為控制部分，也就是MSP430 5529芯片，與藍牙模塊相連接，實現數據的處理和傳輸，通過處理器對數據的篩選和處理獲得必要的數據類型，傳感器是最底層的硬件接受設備，本設計用DHT11作為溫濕度接受設備，該傳感器用I2C的傳輸協議，具有傳輸簡單方便快捷，易于移植，準確度高的優點，而且同時集成了溫度與濕度的采集，不需要連接兩個傳感器，方便連接。

2.系統主要功能的實現

2.1 藍牙模塊的收發實現

藍牙模塊與處理器相連接，首先需要確認藍牙模塊的地址，主機和從機通過制定的十六進制數據進行配對，配對完畢以后才能開始發送數據，HC-06藍牙模塊使用方便便捷，無需任何藍牙協議，內部集成常用uart協議和藍牙協議的轉換，只需基本的uart串口協議即可通過HC-06發送接受數據，RX接口與處理器的TX接口相連，TX接口與RX接口相連接，通過串口發送數據到藍牙模塊，從機藍牙模塊發送給主機。

2.2 MSP430低功耗處理器的

MSP430系列單片機是美國Ti在1996開始在市場推廣的16位超低功耗、具有精簡指令集（RISC）的混合信號處理器（信號處理器混合）。

430系列編譯中可以選擇5種低功耗模式，LMP0，LMP1，LMP2， LMP3，LMP4，這五種低功耗模式，MSP430的3種低功耗模式分別對應了3個時鐘（輔助時鐘，主時鐘，子時鐘）的開啟和關閉狀態，當AM也就是正常工作的時候，三個時鐘都正常工作，當低功耗工作模式0的時候 主時鐘關閉，其余開啟。當低功耗模式1的時候子時鐘關閉，其余開啟；當低功耗工作模式2的時候，輔助時鐘開啟，其余的都關閉。當工作模式2的時候功耗最低，根據數據手冊功耗模式2的時候，供電的電壓為1.8v，是最低功耗。進入低功耗模式選擇的主要代碼如下所示：

__bis_SR_register（LPM0_bits + GIE）；

GIE開啟全局中斷，當處理器處于低功耗休眠狀態的時候，有中斷就能實現喚醒，當沒有中斷發生，就會進入休眠，從而實現節約節能的目的。

3.數據結論

通過在不同的距離下，查看數據的實時性以及錯誤率的影響，通過100個數據的樣本來查看差錯率，分別以5米一個間隔，進行5個樣本的分析，得到如下結果，如表1所示：

在5m距離時，數據延時性0.1s，數據錯誤率0%，10m距離時，數據延時性0.1s，數據錯誤率0%，在15m距離時，數據延時性0.2s，數據錯誤率0%，在20m距離時，數據延時性0.4s，數據錯誤率1%，在5m距離時，數據延時性0.5s，數據錯誤率5%。

本文通過藍牙模塊進行遠程的濕度溫度監測，通過數據結論看出，在0～20m以內數據的準確率非常好，在20m以后因為藍牙協議ClassB的局限性有了較大的偏差，今后可以通過軟件去校驗與修正，在實時性方面通過系統秒表的實時記錄可以得出25m之內的實時性也是非常好的，整體來說本次設計符合要求，在軟件的修正校驗上可以做更多的算法，讓數據更精確更準確。

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