【正文】 0接口電路（3）晶振電路將外部時鐘信號或者內(nèi)部晶振作為主參考頻率，外圍時鐘信號應(yīng)與XOSC_Q1相連，XOSC_Q2應(yīng)開路。其數(shù)據(jù)采集的詳細經(jīng)過如下：A/DJ1～J8連接溫度傳感器（熱敏電阻），第4管腳為地線，電阻與電容電路均起濾波作用。高電平時使用內(nèi)部參考，懸空時禁止內(nèi)部參考。MAX187電源需要加去耦合電容。設(shè)計出來的程序要求具有靈活性，能適應(yīng)將來某些程序模塊的變化或者系統(tǒng)進行擴展時作必要的修改，即所謂的兼容性。在進行程序設(shè)計的同時還應(yīng)注意以下幾點：（1）要認真做好系統(tǒng)分析，搞清楚系統(tǒng)的需求，包括每個細節(jié)都應(yīng)條理清晰的有步驟的列出。圖42中斷流程圖采用中斷是降低芯片功耗的重要手段，平時無線糧倉糧情測控系統(tǒng)處于低功耗模式，當(dāng)進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信等工作時，進入中斷處理程序。通過MAIN寄存器控制低電平模式，有單獨的位控制接收部分、發(fā)射部分、頻率合成以及晶振。為了保證最低可能的電流漏損，在低電平模式下PA_PDW應(yīng)設(shè)成00H。程序的消息循環(huán)結(jié)構(gòu)如圖47所示。PCLK頻率決定了完全信息所需時間，在10MHzPCLK頻率工作下，完成整個配置所需時間少于60181。PDATA在PCLK下降沿有效。圖48 CC1000寄存器初始化流程圖寫寄存器子程序如下：MOV ， C 。清發(fā)送緩沖區(qū)=true=sendbuffer 。設(shè)置端口=“12000，N，8，1” 。這些設(shè)置寄存器也可被單片機通過同樣的設(shè)置接口讀取。A6是MSB（最高位），首先被發(fā)送。由讀/寫位初始化選擇讀或?qū)懙牟僮?。本系統(tǒng)中消息共有三種 ，分別是程序節(jié)拍控制信號、與CC1000通信的信號以及與用戶通信的信號。VCO電流是可編程的，應(yīng)根據(jù)工作頻率和輸出功率來設(shè)定。然后將采集的模擬量進行信號放大和A/D轉(zhuǎn)換， 。圖41主程序流程圖分線器的主程序主要描述數(shù)據(jù)采集并傳輸?shù)倪^程，CC1000接收到上位機采集數(shù)據(jù)命令后，將命令傳送至主控芯片AT89C52，主控芯片AT89C52通過控制MAX4051控制多路模擬開關(guān)的選通，MAX4051接收被選通的測溫傳感器測得的模擬信號，經(jīng)過信號放大、A/D轉(zhuǎn)換后，將數(shù)據(jù)輸出到AT89C52完成數(shù)據(jù)的一次采集，最后由CC1000無線發(fā)射。這樣的子模塊還可以繼續(xù)細分成更小的模塊，直至那些小模塊變得任務(wù)相對單純，對外的數(shù)據(jù)交換相對簡單，容易編寫，容易檢測，容易閱讀和維護。因為單片機是按照時序運行的，所以在程序設(shè)計時必須考慮到溫度數(shù)據(jù)采集的執(zhí)行順序和時間要求。這時可在SCLK端輸入一串脈沖將結(jié)果從DOUT端移出，送入單片機中處理，數(shù)據(jù)讀取完成后將置為高電平。（2）MAX187芯片MAX187有8腳DIP封裝和16腳SO封裝兩種，本設(shè)計采用了8腳封裝的芯片，其DIP封裝的引腳排列如圖312所示，引腳功能見下表37。DIO是雙向數(shù)據(jù)線，DCLK提供數(shù)據(jù)發(fā)送和數(shù)據(jù)接收的同步時鐘。CC3和L2用于匹配50Ω發(fā)射電路，內(nèi)部T/R切換電路使輸入和輸出在接收和發(fā)送模式都能連接50Ω匹配電阻。這種內(nèi)部 T/R 切換電路使天線的連接和匹配設(shè)計更容易。CC1000采用三線命令接口和兩線數(shù)據(jù)接口，可編程配置載波頻率和數(shù)據(jù)速率等內(nèi)容 。由于本系統(tǒng)應(yīng)用于低功率場合中，選用λ/4單極天線，它設(shè)計簡單，而且能提供最佳工作范圍。當(dāng)單極天線是一種諧振天線時，其長度等于電波波長的1/4（λ/40）,它很容易設(shè)計，能簡單地設(shè)計成“一根導(dǎo)線”或者集成在PCB板。目前有的糧庫使用了這種傳感器，檢測磷化氫的辦法是應(yīng)用氣體檢測管，這種方法簡單有效，但是繁瑣、危險，不能自動化完成。下面分別簡單介紹如下，氧氣濃度檢測：目前有一種倉庫是充氮倉庫，據(jù)研究表明可以大大延長糧食的保存期限，并保護糧食中的營養(yǎng)。分線器的二進制編號由電路完成 。以MF531型熱敏電阻為例，其阻值與溫度的對應(yīng)關(guān)系見下表36所示。單總線數(shù)字溫度器采用獨特的單總線通信技術(shù)，并能直接輸出被測溫度點的數(shù)字信號，且由其構(gòu)成的測溫系統(tǒng)無需再設(shè)計相關(guān)的信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路等 ，因此在眾多溫度測量系統(tǒng)中被迅速的推廣。若未使用，該管腳必須懸空。CC1000的主要工作參數(shù)可由一個串行接口編程設(shè)定，使用非常方便并且具有靈活性。由于PLL有很快的頻率轉(zhuǎn)換特點，CC1000也適用于跳頻系統(tǒng)。在“理想的”帶突變頻率替換的FSK系統(tǒng)中，頻譜會固有地變寬。④窄帶系統(tǒng)。在美國該設(shè)備工作在260～470MHz和902～928MHz頻帶內(nèi)可申請SRD許可證，CC1000的設(shè)計完全滿足工作在所有這些頻帶要求。④為用戶提供了簡單易用的開發(fā)包，凡使用CC1000的客戶，Chipcon公司提供Windows界面下使用的SmartRF Studio軟件，它將根據(jù)用戶輸入的各項參數(shù)（以16進制數(shù)表示）給出所有必需的CC1000配置信息。 無線收發(fā)芯片的選型無線收發(fā)芯片的種類和數(shù)量比較多，無線收發(fā)芯片的選擇在設(shè)計中是至關(guān)重要的，正確的選擇可以減小開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，降低成本，更快地將產(chǎn)品推向市場。在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過兩次 信號。當(dāng)振蕩器工作時，RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復(fù)位。8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。圖33 AT89C52的引腳圖?P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。（1）AT89C52主要性能參數(shù)。分線器的工作原理：J1~J2連接的溫度傳感器（熱敏電阻）將采集到的模擬數(shù)據(jù)，通過多路模擬Max4051芯片輸出，然后將數(shù)據(jù)進行信號放大以及A/，最后由RF收發(fā)芯片CC1000無線傳送給測控分機，完成數(shù)據(jù)的采集及發(fā)送。由于糧庫遠離城市，因此這些干擾幾乎不存在，所以采用這個方案是可行的本章主要介紹了無線糧倉糧情測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，闡述了系統(tǒng)的總體概念，介紹了無線糧倉糧情測控系統(tǒng)中各級功能以及設(shè)計方案論證。（4）測控軟件具備自動收集糧情信息、室外大氣溫濕度信息，并自動判斷通風(fēng)條件，準(zhǔn)確把握通風(fēng)時機以實現(xiàn)保糧自動化。有線傳輸由于布線長，電磁場干擾易通過電源線引入，而且由電纜線引入雷擊而損壞系統(tǒng)的事件時有發(fā)生，造成測量誤差甚至系統(tǒng)癱瘓；布線雜亂不僅帶來安裝調(diào)試的困難，而且在糧食輪換倒倉時，線路容易遭受機械損壞；更為嚴重的是由于倉內(nèi)通信電纜普遍采用銅芯鍍錫線，在安裝時接線端頭密封處理不嚴易受到熏蒸氣體腐蝕，導(dǎo)致測溫分機與分線器的通信異常；再者不便于安裝和維修；若糧庫庫區(qū)面積較大，就需要大量的電纜線，在很大程度上增加了安裝成本。（3）測溫電纜串聯(lián)型。無線糧倉糧情測控系統(tǒng)中要解決的關(guān)鍵問題是數(shù)據(jù)通信的問題，因而糧情測控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也隨著各種通信方式的發(fā)展而不斷發(fā)展起來。設(shè)有無線收發(fā)芯片，與分機組成無線通信網(wǎng)絡(luò)。測控主機與測控分機是一對多的關(guān)系，管理的測控分機受到管理中心采用的上位機的硬盤空間、采用的通信方式等方面的制約。上位機是標(biāo)準(zhǔn)的PC機，在Windows92000或NT環(huán)境下運行，在測控程序的控制下，通過有線電纜直接與各個下位機相接，完成測控任務(wù)。另外還檢測倉內(nèi)溫度，傳至測控分機。另一方面電源采用紐扣電池供電，完全切斷了從市電串入的干擾，提高了測量系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。本設(shè)計介紹的無線糧倉糧情測控系統(tǒng)不僅能極大的緩解糧食倉儲的壓力，而且能及時、準(zhǔn)確、快速地反映糧堆溫、濕度的變化況，既省時又省力。第一章：闡述了無線糧倉糧情測控系統(tǒng)的研究背景和選題的意義，介紹了系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)以及設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)，最后綜述了國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀。由于有線傳輸數(shù)據(jù)的方式會導(dǎo)致在倉內(nèi)布線復(fù)雜、故障率高并難以維護的弊端，因此設(shè)計在倉內(nèi)倉外采用無線傳輸方式進行通信，該系統(tǒng)由測溫模塊、測控分機和主機測控終端組成, 倉內(nèi)倉外全部采用無線傳輸方式。（3）通信距離：上位機與測控主機之間≤15米，測控主機與測控分機之間≥4000米，測控分機與分線器之間≥500米。15% ，50HZ177。（3）無線糧倉糧情測控系統(tǒng)每點的投資雖然和傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)相當(dāng)，但無線糧倉糧情測控系統(tǒng)布線短、接點少、不易受干擾，線路也比較穩(wěn)定，熏蒸損壞也很輕微，特別是糧食進出倉時測溫網(wǎng)絡(luò)不易破壞，大大降低了平時的維護費用。在澳、英、美、加等國還開發(fā)了自動化或半自動化的磷化氫濃度檢測儀和安全報警儀；美、澳兩國還開發(fā)出了可按所設(shè)定的指標(biāo)（濃度和時間），自動檢測濃度和自動控制濃度的設(shè)備。當(dāng)總線加長或接點增多時需要使用中繼器連接，全網(wǎng)絡(luò)支持最多256個節(jié)點。熱敏電阻具有成本低、體積小、簡單、可靠、響應(yīng)速度快、容易使用等特點，在多項溫度測量中受到廣泛應(yīng)用，同樣也是國內(nèi)糧情測控系統(tǒng)采用最多的溫度傳感器。數(shù)字式溫度傳感器：數(shù)字式溫度傳感器的種類也不少，但用于糧情測控系統(tǒng)的溫度傳感器主要是由美國Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18x20系列溫度傳感器，其溫度檢測范圍為－55℃～＋125℃，檢測精度為177。在該系統(tǒng)中，大量微型無線糧情傳感器被自由地散布在糧堆內(nèi)，自主采集周圍的糧情參數(shù)，通過無線自組網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)逐步傳輸?shù)街行墓?jié)點, 再將其傳輸?shù)较到y(tǒng)上位主機的數(shù)據(jù)管理軟件平臺，進行數(shù)據(jù)的存儲、顯示、分析、判斷，控制相應(yīng)保糧設(shè)備的運行。從事測溫設(shè)備研制、生產(chǎn)和經(jīng)營的企業(yè)從最初的兩三家發(fā)展到五十多家，市場空前繁榮。為此，國家興建了眾多規(guī)模巨大的現(xiàn)代化糧庫，采用科學(xué)保糧方法，大力推廣“谷物冷卻”、“機械通風(fēng)”、“環(huán)流熏蒸”、“糧情測控”等4項儲糧新技術(shù)，科學(xué)保糧是儲備調(diào)節(jié)體系的核心部分，而糧情測控技術(shù)是基礎(chǔ)，是開展科學(xué)保糧的關(guān)鍵，是糧庫內(nèi)糧食狀態(tài)的實時觀察者和保糧設(shè)備運行情況的真實反映者，其準(zhǔn)確性、可靠性直接關(guān)系到各項儲糧新技術(shù)的應(yīng)用效果，關(guān)系到糧食儲備的安全。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國約有50%以上的糧食儲存在農(nóng)民手中，這些糧食的儲存安全是國家糧食安全的重要組成部分。開展農(nóng)戶儲糧技術(shù)研發(fā)推廣和農(nóng)戶安全儲糧知識培訓(xùn)，不僅有利于改善農(nóng)戶儲糧習(xí)慣，減少糧食損失，增強農(nóng)戶抵御自然災(zāi)害和分險的能力，提高農(nóng)戶糧食安全水平，增強農(nóng)民收入，有助于促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和整個國家經(jīng)濟的健康發(fā)展；通過農(nóng)戶采用非化學(xué)防治手段控制儲糧有害生物危害，減少農(nóng)藥和鼠藥的使用，降低化學(xué)藥劑對糧食和環(huán)境的污染，改善農(nóng)民的生活條件，減少傳染病和流行病的發(fā)生，促進人民的身心健康，有助于促進農(nóng)戶經(jīng)濟的發(fā)展，要解決“三農(nóng)”問題，確保農(nóng)村穩(wěn)定，保證社會有效供給，增強我國糧食的綜合生產(chǎn)能力和國際競爭力，對保障人民健康、保持社會穩(wěn)定都具有十分重要的意義。隨著電子器件制造技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了數(shù)控糧溫巡檢系統(tǒng)。糧情測控系統(tǒng)是糧庫管理人員看好糧食的眼睛，是保證儲量質(zhì)量安全不可缺少的設(shè)備。20 世紀(jì)70 年代以前，我國糧庫基本上沒有現(xiàn)代化的糧情檢測設(shè)備，更談不上糧情測控系統(tǒng)，主要使用糧庫專用溫度計、扦樣器、分樣器等傳統(tǒng)工具來進行糧情檢測，勞動強度大，精度低，不能及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患，易造成不必要的損失。數(shù)字式溫度傳感器不僅使測溫電纜的制造簡便、成本下降，而且提高了測溫電纜的抗拉強度、便于溫度傳感器的更換?，F(xiàn)場總線技術(shù)：現(xiàn)場總線技術(shù)是一個全新的總線技術(shù)，是一種互連現(xiàn)場自動化設(shè)備及其控制系統(tǒng)的雙向數(shù)字通信技術(shù)，它的出現(xiàn)為自動化控制和儀器儀表工業(yè)帶來了巨大的變革，它代表著未來發(fā)展的方向。隨著科技的進一步發(fā)展，國內(nèi)糧情測控系統(tǒng)逐步完善，現(xiàn)有系統(tǒng)已初步具備糧食溫濕度檢測、自動報警、數(shù)據(jù)自動存儲、報表自動生成、糧情曲線自動繪制等眾多功能，極大地提高了我國糧食儲備體系的現(xiàn)代化水平，大大減輕了糧食工作者的勞動強度。（1）無線糧倉糧情測控系統(tǒng)的應(yīng)用改善了儲糧條件，對降低糧食儲藏損失，保障糧食安全，增加農(nóng)民收入，促進社會主義新農(nóng)村的建設(shè)起到了重要的示范作用。無線糧倉糧情測控系統(tǒng)的使用相對于傳統(tǒng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（1）儲糧庫區(qū)一般面積大，糧倉數(shù)目多，甚至很多大型儲糧庫在異地擴建有糧倉，主、輔倉往往相距數(shù)千米乃至數(shù)十千米，挨個倉庫檢測糧溫、收集數(shù)據(jù)不僅需要聘用很多工作人員，還要消耗很大的勞動力，因此采用無線糧倉糧情測控系統(tǒng)可以提高儲糧庫的管理水平和管理效率。檢測誤差：≤177。每臺分機最多帶載通風(fēng)分線器數(shù)3個，每個通風(fēng)分線器只能配置一個通風(fēng)控制器，因此每個通風(fēng)分線器能控制2臺風(fēng)機。所以, 需要對測溫模塊進行功耗控制, 減少電能消耗。硬件設(shè)計主要包括：分線器芯片的選型、傳感器的選型、電源電路的設(shè)計、天線設(shè)計、無線通信接口設(shè)計以及數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計。無線糧倉糧情測控系統(tǒng)是一種不需要工作人員到達現(xiàn)場，利用糧情傳感器（如測溫、測濕、測蟲傳感器）將溫度、濕度和蟲害密度等變化情況通過特定的轉(zhuǎn)換器（分線器）轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)形式，通過無線通信方式自我形成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)發(fā)送到測控分機，再由通信電纜傳輸?shù)綔y控主機到達上位機，然后上微機管理系統(tǒng)通過配套軟件將數(shù)據(jù)處理成可以直接顯示的形式，最后進行分析，還可以通過控制通風(fēng)機等設(shè)施設(shè)備，對糧食進行降溫、降濕處理，以到達安全儲糧的目的。（2）性價比高：在保證數(shù)據(jù)傳輸可靠的同時要考慮價格，增加市場競爭力。當(dāng)其檢測到的倉外溫度與第一級傳來的倉內(nèi)溫度差別很大時，測控分機可通過通風(fēng)控制進行調(diào)控。（2）定時或隨時檢測，對數(shù)據(jù)進行加工處理。測控分機起著數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)和總線隔離的作用，它負責(zé)測控主機和分線器的聯(lián)系。（3）A/D轉(zhuǎn)換：對信號放大后的模擬數(shù)據(jù)進行A/D轉(zhuǎn)換。此種電纜采用橫向鋪設(shè)，比較特殊，主要用在平房倉包裝糧堆中，大約每堆放5～6層就放置一排電纜，這樣電纜就從糧堆某一側(cè)面全部伸出。這種連接方式，使用過程中故障率較高。跟有線傳輸相比較無線傳輸具有以下的優(yōu)勢：（1）摒棄傳統(tǒng)的縱橫交錯的測溫網(wǎng)，從根本上解決因復(fù)雜的布線問題帶來的抗干擾能力差、密封困難、熏蒸時易被腐蝕以及妨礙糧食卸裝等問題。采用DSS及其他固定信道算法的無繩電話一般在電話上裝有“信道”按鍵，使用戶能手動改變信道；FHSS電話則沒有“信道”按鍵，因為它們經(jīng)常改變信道。因此分線器需要用電池作為動力，所以低功耗成為本次設(shè)計考慮的重點。256字節(jié)的RAM和32個I/O口，完全可以滿足本系統(tǒng)的要求。AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：40個引腳,8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲器，256bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），32個外部雙向