基于单片机的粮仓温湿度测控系统本科毕业论文.doc

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1、安阳师范学院单片机实践作业—粮仓温湿度测控系统系部:专业:班级:姓名:*****学号:******指导老师:二零一三年六月目录摘要11绪论21.1项目研究的背景21.2粮情监测系统国内外研究动态21.3本文研究内容31.3本文结构安排32系统方案总体设计42.1系统功能42.2系统设计42.3系统各部分电路设计及器件选型53硬件电路设计163.1单片机最小系统的设计163.2矩阵键盘电路设计173.3液晶显示电路设计183.4测温电路193.5电源电路设计204软件设计214.1主程序流程图214.2系统初始化程序224.3温度测量程序234.4测量湿度程

2、序234.5RS232程序24参考文献25粮仓温湿度测控系统摘要：温湿度的控制直接影响到粮食存储系统的性能。因此，粮食温湿度测控技术在农业上的应用是十分重要的。本文设计了以单片机为核心控制器以RS232总线为数据传输模的粮仓温湿度监控系统。其中控制器选用两片STC12C5A60S2单片机，并构成主从结构。采用先进的数字传感器DS18B20进行测温和可变式湿度传感器HS1101与555定时器结合测湿度。同时增加键盘控制电路、LCD显示电路、报警电路以及外存储电路等。不仅给出了各电路的硬件设计，并且相关环节给出了详细的程序流程图。该系统具有精度高，速度快，稳定

3、性好等特点，也可应用于其它相关的温度和湿度控制系统，通用性较强。关键词：单片机；温度传感器DS18B20；湿度传感器HS1101；RS232281引言1.1项目研究的背景粮食储藏是国家为防范战争、灾荒及其它突发性事件而采取的有效措施，因此，粮食的安全储藏具有重要意义。目前，我国地方及垦区的各种大型粮库都还存在着程度不同的粮食存储变质问题。根据国家粮食保护法规定，必须定期抽样检查粮库各点的粮食温湿度，以便及时采取相应的措施。但大部分粮库目前还是采取人工测温的方法，不仅使粮库工作人员量增大，而且工作效率低，尤其是大型粮库的温度检测任务如不能及时彻底完成，则有可

4、能会造成粮食大面积变质。据有关资料统计，我国每年因粮食变质而损失的粮食达数亿斤，直接造成的经济损失是惊人的。影响粮食安全储藏的主要参数是粮食的温度和湿度，这两者之间又是互相关联的。粮食在正常储藏过程中，含水量一般在12%以下为安全状态，不会产生温变，一旦粮库进水、结露等使粮食的含水量达到20%以上时，由于粮食受潮，胚盘发芽，新陈代谢加快而产生呼吸热，使局部粮食温度突然升高，必然引起粮食“发烧”和霉变，并可能形成连锁反应，从而造成不可挽回的损失。为此，研究与设计以机为控制核心，基于数字温度和湿度传感器的自动测试系统,对库区内每个库房中各点位的温度及湿度的变化

5、情况进行实时自动测试，一旦出现异常现象便于及时处理,有效地提高事故的预见性和工作效率有着重要的实际推广价值和理论研究意义。1.2粮情监测系统国内外研究动态早期粮情监测主要采用温度计测量法，它是将温度计放入特制的插杆中，根据经验插在粮堆的多个测温点，管理人员定期拔出读数，确定粮温的高、低，决定是否倒粮。这种方法对储粮有一定的作用，但由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因，温度检测不仅速度慢，而且精度低，抽样不彻底，局部粮温过高不易被及时发现，导致因局部粮食发霉变质引起大面积坏粮的情况时有发生。伴随科技的发展，从70年代开始，采用电阻式温度传感器、采样器、模

6、数转换器、报警器等组成的储粮检测的系统的出现，可对粮库的各个测温点进行巡回检测，检测速度和精度大大提高，降低了劳动强度。但由于电阻传感器的灵敏度低，使检测的精度、系统可靠性不够理想。直到90年代，粮情检测系统有了改善和提高，系统在布线上采用矩阵式布线技术，简化了数据采集布线的线路，在传感器方面采用了半导体和热电耦等；28在线路传输上采用了串行传输方式，从而减少了传输线根数；采用单片机进行处理，并采用各种手段提高数据传输和检测速度，通过软硬件结合，检测精度和可靠性较以前有很大提高。近年来，随着单片机的日益成熟和计算机的广泛应用，粮食测控系统的准确性和稳定性要

7、求越来越高，寻找测控系统最佳配置和最好性价比成为当前研究的热点。国外在粮情测控技术上已经达到了很成熟的地步，高科技数字式传感器已广泛应用于测控系统。这种传感器采用了半导体集成电路与微控制器最新技术，在一个管心上集成了半导体温度检测芯片和数据信号转换芯片、计算机接口芯片、存储芯片等，不仅完成温度检测功能外，还完成预置范围内的温度、报警、A/D转换、温度补偿等功能。由于数字温度传感器直接传出数字量，从而解决了温度信号长距离传输问题，及传输过程中因干扰和衰减而导致的精度降低等问题。影响粮仓温湿度监控技术的重要因素是传感器的技术的发展。目前，国内出现了丰富的数字传

8、感器配套产品，如远程控制模块、中继器、接插器、分线器等，技术也比较