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摘 要

本文开发的是基于MSP430单片机的农作物生长环境检测系统，该系统要将采集数据、传输数据和显示数据的功能融为一体，来实时检测农作物生长环境的目的。通过软件和硬件的设计，使用MSP430单片机控制温湿度传感器和光照强度传感器获取农作物生长环境的温度、湿度和光照强度的数据，然后进行远距离无线通信，将测得的数据发送到上位机，上位机再将收到的数据进行数据的显示和阀值的预警。通过这种方法可以实时、准确的获取监测点的温度、湿度和光照强度的数据，并可以根据该数据对后面农业活动的选择提供判断依据，提高农作物生长环境检测的效率、降低劳动力成本。

关键词：MSP430单片机；农作物；环境检测；传感器

Crop growth environment detection system based on single chip microcomputer

Abstract

This paper develops a crop growth environment detection system based on MSP430 single-chip microcomputer. The system integrates the functions of collecting data, transmitting data and displaying data to detect the growth environment of crops in real time. Through the design of software and hardware, the MSP430 MCU is used to control the temperature and humidity sensor and the light intensity sensor to obtain the temperature, humidity and light intensity data of the crop growth environment, and then carry out long-distance wireless communication, and send the measured data to the upper computer. The machine then displays the data and alerts the thresholds. Through this method, the temperature, humidity and light intensity data of the monitoring points can be obtained in real time and accurately, and the basis for judging the selection of agricultural activities can be provided according to the data, thereby improving the efficiency of the crop growth environment detection and reducing the labor cost.

Key words: MSP430 microcontroller；crops；environmental detection；sensor

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 3

1.1 课题研究背景 3

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 国外农作物生长环境检测技术现状 3

1.2.2 国内农作物生长环境检测技术现状 3

第二章 系统的总体结构与设计 3

2.1 系统的设计要求 3

2.2 系统的结构 4

第三章 硬件系统的设计 4

3.1 硬件系统的结构 4

3.2 MSP430f149单片机 4

3.2.1 MSP430f149单片机的概述 4

3.2.2 MSP430f149单片机特点 4

3.2.3 MSP430f149单片机的封装引脚 5

3.2.4 外部时钟电 6

3.3 DHT11温湿度传感器 6

3.3.1 DHT11温湿度传感器概述 6

3.3.2 DHT11温湿度传感器特点 6

3.3.3 DHT11温湿度传感器引脚 7

3.3.4 DHT11温湿度传感器串行接口 7

3.3.5 DHT11温湿度传感器与单片机连接电路 7

3.4 GY-30光照传感器 8

3.4.1 GY-30光照传感器概述 8

3.4.2 GY-30光照传感器特点 8

3.4.3 GY-30光照传感器传感器引脚 8

3.4.4 GY-30光照传感器的I2C接口 9

3.4.5 GY-30光照传感器与单片机连接电路 9

3.5 AS32-TTL-100无线模块 10

3.5.1 AS32-TTL-100无线模块概述 10

3.5.2 AS32-TTL-100无线模块特点 10

3.5.3 AS32-TTL-100无线模块引脚 11

3.5.4 AS32-TTL-100无线模块与单片机链接 11

3.5.5 AS32-TTL-100无线模块的uart接口 11

3.6 有源蜂鸣器模块 12

3.6.1 有源蜂鸣器模块概述 12

3.6.2 有源蜂鸣器模块的引脚 12

3.6.3 有源蜂鸣器模块与单片机链接 12

3.7 OLED显示屏模块 12

3.7.1 OLED显示屏模块概述 12

3.7.2 OLED显示屏模块特点 12

3.7.3 OLED显示屏模块的引脚 13

3.7.4 OLED显示屏模块与单片机链接 13

第四章 软件系统的设计 13

4.1 系统开发环境介绍 13

4.2系统软件的总体设计 14

4.3 MSP430f149单片机的寄存器配置 15

4.4 DHT11温湿度传感器的驱动 15

4.5 GY-30光照传感器传感器的驱动 16

4.6 AS32-TTL-100无线模块的驱动 17

4.7有源蜂鸣器模块的驱动 17

4.8 OLED显示屏模块的驱动 18

第五章 实验结果与验证 19

第六章 总结 19

致 谢 20

参考文献 21

第一章 引言

1.1 研究背景与意义

自古以来，农业生产就在我国的社会发展中占据着重要的地位。民以食为天，一个良性发展的农业是社会稳定的根基。在目前形势下,我国的农业模式是手工劳动、半机械化和机械化相结合的,效率较低,成本较高,劳动强度较大^[1]。并且伴随着我国经济的发展，城市化水平的大幅度提高，人口逐渐向大城市聚集，农村的大量劳动力离开，农业从业者人数减少。因此，实现农业生产的机械化、自动化、信息化是迫在眉睫的。

随着我国现代信息技术的发展，农业信息化以被列为“十五”科技攻关计划之一。“精确农业”(“精确农业”又称精细农业、精准农业、数字农业或信息农业，它是基于现代信息技术发展起来的一种新型现代农业生产形式和管理模式^[2]。)的理念被提出，并越来越得到重视。而农田信息的检测是“精确农业”的重要组成部分之一。因此，研发一种基于单片机的农作物生长环境检测系统是必要的。通过该系统可以实时检测农作物的生长环境，精确的掌握农作物的生长环境的数据，以便于及时作出相应的反馈控制，达到提高农作物的生产效率、降低劳动力成本。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外农作物生长环境检测技术现状

农作物生长环境检测技术通过实时的检测农作物生长环境，并将数据反馈给农业从业者。农业从业者通过该数据，进行施肥、灌溉、喷洒农药等农业活动。实现资源的节约，产量的提升。

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