基于MSP430F5438A单片机的农业监控系统设计驱动设计(2)
1 引言
1.1 背景介绍
单片机（或微控制器）技术已经进入到人类生活的各个角落，在家用电器、通信产品等各种日用电子设备中都可以见到单片机，据保守估计全世界人均有几片单片机（或微控制器），此技术正在深刻地影响着人类的生活[1]。
TI公司的MSP430系列是一个超低功耗类型的单片机，特别适合电池应用的场合或手持设备。同时，该系列将大量的外围模块整合到片内，也特别适合于设计片上系统；有极其丰富的不同型号的设备可供选择，给设计者带来很好的灵活性。它是一个16位的精简指令架构，用大量的工作寄存器和数据寄存器（目前最大的RAM为2KB），其RAM单元也可以实现运算。MSP430系列是众多单片机系列中极其优秀的一个[2]。单片机的应用日益广泛，对处理器的综合性能要求也越来越高。纵观单片机的发展，以应用需求为目标，市场越来越细化，充分突出以“单片”解决问题。单片机系统作为嵌入式系统的一部分，主要集中在中，低端应用领域。在这些应用中，目前也出现了一些新的发展趋势，由于产品体积限制，要求系统尽可能的降低功耗；对处理器的功能和性能要求不断提高；产品更新速度快，开发时间短，希望开发工具简单、廉价、功能完善；产品性能稳定，可靠性高，既能加密保护又能方便升级[3]。从应用角度出发，精选了国内外最新流行的智能仪器与数据采集系统中的一些有特色、功能很强的新型集成电路20多类100余种。内容涉及仪用放大器，运算放大器，隔离放大器，变送器， A／D、 D／A变换器， LED、 LCD驱动器，看门狗定时器， uP电源监控器，数字电位器，闪烁存储器，实时时钟等器件。所优选的每一种器件除阐述其基本功能、电路特点、性能参数和管脚说明之外，更突出器件的使用方法和应用电路。部分例子直接来自于科学研究和生产实践，有些例子稍加修改就可用于解决工作中的实际问题[4]。
1.2 该课题研究的目的和意义
本课题的目的是为了基于MSP430F5438A单片机的农业监测系统设计-驱动设计。通过对已有的学习，结合专业相关的专业知识，完成课程所规定的要求，从而加强专业知识和专业技能综合能力的训练，学会分析问题、解决问题，掌握系统工程设计的方法，培养实践动手能力和创新精神，并为将来的从事相关领域的研究和技能工作奠定良好的基础。自动监测作为现代的产物，是今后的发展方向，它可以无需人的管理，按照设定的模式运作，因此应用广泛，和人类社会的生产生活密不可分。自动检测就是在测量和检验过程中完全不需要或仅仅在很少的人工干预的情况下自动进行并且按照设定者的意愿完成所期望的目标。实现自动检测可以提高自动化水平，减少人为因素造成的干扰和误差，从而提高了生产过程和生产设备的可靠性和运行效率。
1.3现代农业监测系统
1.3.1现代农业监测系统的概述
传统的农业监测系统采用有限组网的方式或者直接采用人工实地采集数据，两者不可避免的存在着缺陷和局限性。前者组网方式不够灵活，受地理环境限制大，对于线路的资源消耗大，远距离监测难以实现；后者更是受人的主观因素影响较大，不仅获取的数据量有限，而且数据的精度难以保证。因此，新兴的物联网技术为农业监测提供了一种崭新的高效方便的方式。现代农业监测系统以物联网技术为依托，结合无线传感技术，硬件和软件根据传感节点和网关节点进行设计，从而组成了一套能够自动监测农作物生长环境和生长情况的系统，该系统能够实现准确、远程、自动、实时地提供农业环境监测数据。在利用物联网技术构建现代化的农业监测系统后，研究人员就能够在中央控制室内对农田进行远程实时监控，通过系统发回的空气湿度、光照强度、土壤湿度以及土壤的PH值等农业信息进行正确的决策，满足现代农业的自动化程度、经济性、准确性的要求。