基于MSP430F149的辦公樓智能監(jiān)控系統(tǒng)的設計
摘要:為了利用現代科技手段最大程度地減少辦公樓運行費用,提高運行效率,及時發(fā)現和排除各種故障,本文運用MSP430F149開發(fā)的辦公樓智能監(jiān)控系統(tǒng),能實現室內溫度、濕度的檢測與控制,火情檢測以及室內照明燈、飲水機的控制。系統(tǒng)由傳感器電路、模數轉換電路、主控單片機、執(zhí)行機構等部分組成,利用VB6.O編制的上位機軟件,可以實現辦公樓環(huán)境實時數據的采集、實時數據曲線的繪制、歷史數據曲線的顯示、實時控制參數的修改,從而實現對辦公樓環(huán)境的監(jiān)測和控制。
關鍵詞:智能建筑;MSP430F149:實時信息采集;節(jié)能
1 裝置硬件設計
辦公樓智能監(jiān)控系統(tǒng)所實現的功能為:溫度、濕度調節(jié),火災預警,照明燈光控制和飲水機控制,此外,針對辦公樓這類特殊建筑,還應包括大樓安全的集中報警、網絡線路、消防通道部門的集中監(jiān)控。本文設計的辦公樓智能監(jiān)控系統(tǒng)主體結構框圖如圖1所示,擬采用智能采集終端與PC機共同組成監(jiān)測系統(tǒng)。其工作過程為:上位機周期性向各個下位機發(fā)送控制命令,并接收各下位機傳送回來的數據,對所采集到的數據進行顯示和保存。智能數據采集終端可采集模擬量數據和開關量數據,并可實現溫度、濕度的檢測與控制。采集終端可以接收上位機發(fā)送的命令以及將采集到的現場數據傳送到上位機。
2 硬件總體設計方案
依據上述對裝置的功能規(guī)劃,可將裝置規(guī)劃為兩部分設計,智能監(jiān)控系統(tǒng)由上位機和下位機兩大部分組成,其中上位機由PC機來實現;下位機包括由MSP430F149構成的主控單片機、4×4的人機接口鍵盤、繼電器控制電路和聲光電報警電路燈。
2.1 單片機選型
本設計選用TI公司MSP430系列超低功耗的MSP430F149單片機作為主控芯片。該芯片具有豐富的片上外圍模塊,所需外部元件較少,具有較高的性價比。它是由2個16位定時器、8路快速12位A/D轉換器、2個通用串行同步/異步通信信號接口(USART)和148個I/O引腳等構成的微控制器。
2.2 溫、濕度的檢測
采用瑞士盛世瑞恩(Sensirion)公司生產的SHT7l立式插針型溫濕度傳感器芯片,其性能參數為:
全量程標定,兩線數字輸出;
濕度測量范圍:O~100%RH;
溫度測量范圍:-40~+123.8℃;
濕度測量精度:±3.0%RH;
溫度測量精度:±0.4℃(25℃);
響應時間:4s;
低功耗(典型30μW)
可完全浸沒。
SHT71與單片機MSP430F149的接口電路如圖2所示。
2.3 煙霧傳感器選型
本系統(tǒng)選用的煙霧傳感器為北京瑞利威爾科技發(fā)展有限公司提供的JTYLZ-1412離子感煙器。JTY LZ-1412采用現代工藝技術制造,為自鎖型探測器,當報警鎖定后,須通過瞬間中斷電源來使其復位。主要技術參數如下:
工作溫度范圍:-10℃~49℃
工作濕度范圍:10%至93%RH
報警復位:瞬間斷電
繼電器觸點參數:阻性或感性(60%功率因數)負載
A型:2.0A@30VAC/DC
系統(tǒng)電壓:12VDC(最大4V波動)
復位電壓:0-73VDC(最小)
復位時間:0.3s
上電時間:30s
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