【正文】 兩根平行的細(xì)鋼絲繩即可連接 多個 DS18B20 溫度傳感器，這樣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。根據(jù)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點，一般在單根測溫電纜上置入 3— 4個熱敏電阻，特別適合房式倉儲糧環(huán)境。在上位機(jī)上運行糧情檢測系統(tǒng)軟件，對檢測到的溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)糧倉內(nèi)外溫濕度條件判斷是否可以進(jìn)行通風(fēng)，手動或自動控制通風(fēng)機(jī)械的啟動和停止。在埠用作 輸 入 時 ，也必 須先 向 對應(yīng) 的 鎖存器 寫 入“ 1”，使 FET 截止。 P3 口的每一 位能驅(qū)動 (吸收或 輸 出 電 流 )4 個 LS型 TTL 負(fù)載 。 (輸 入 /輸 出 ) P0、 P P2 和 P3 標(biāo) 準(zhǔn) 51 單 片機(jī)，如 805 803 AT89C5 AT89S5P89C51等有 4個 I/O(輸 入 /輸 出 )口，分 別為： P0 口 (39— 32 腳 )： P0 口是一 個 漏極 開 路的 8 位 雙向 埠。 路引 腳 XTALl和 XTAL2 XTAL2(18 腳 )：接外部晶體和微 調(diào)電 容的一端。例如，懂得 匯編語 言指令就可以使用在 片內(nèi) RAM 作 變 量的 優(yōu)勢 ，因 為 片外 變 量需要幾 條指令才能 設(shè) 置累加器和 數(shù) 據(jù)指 針進(jìn) 行存取。 C 語言結(jié) 構(gòu)是以括 號 { }而不是子和特殊符 號 的 語 言。 BASIC是用于要求編 程 簡單 而 對編 程效率和 運 行速度要求不高 的場 合。 時 器 /計數(shù)器（ T/C） 單片機(jī)內(nèi) 部用于精 確定時 或 對 外部事件 （輸 入信 號 如 脈沖 ） 進(jìn) 行 計數(shù) ，有的 單片機(jī)內(nèi) 部有多 個定時 /計數(shù)器 。 處 理器（ CPU） 是 單 片機(jī)的核心 單 元，通常由算 術(shù)邏輯運 算部件 ALU 和控制部件構(gòu)成。 OTP 型（一次可 編程） 單 片機(jī) 介于 EPROM和 ROM 型 單 片機(jī) 之間 ，它 允許 用 戶 自己 對 其 編 程，但只能 寫 入一次。 從 INTEL公 司于 1971年生 產(chǎn)第一 顆單 片機(jī) Intel4004開始 ， 開創(chuàng) 了 電 子 應(yīng) 用的“智能化”新 時 代。 本文的主要工作 基于對糧倉溫度控制系統(tǒng)的研究，本文的主要內(nèi)容有一下幾個方面： （ 1）收集資料，了解更多關(guān)于糧食儲藏、糧倉環(huán)境因子情況，掌握目前國內(nèi)外 糧倉溫度 監(jiān)控系統(tǒng)的研究狀況，分析其優(yōu)點和缺點； （ 2）設(shè)計糧倉溫度監(jiān)控系統(tǒng)的整體組成方案； （ 3）設(shè)計溫度傳感器的檢測電路及各部分組成電路，完成糧倉溫度監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計； （ 4）利用 C語言對系統(tǒng)進(jìn)行軟件設(shè)計。 （ 1）分布式 目前工業(yè)控制的發(fā)展我們可以分為五個階段： 人工控制階段、以模擬表為主的控制階段、 計算機(jī)參與的控制階段、分散控制 DCS(Distributed Control system)階段、現(xiàn)場總線控制 FCS(Field Bus Control System)階段。 法國儲糧專家 ， 來控制溫度。 國內(nèi)外糧倉技術(shù)現(xiàn)狀 糧倉測控技術(shù)的研究始于 20世紀(jì) 70年代，它是科學(xué)保糧的重要技術(shù)之一。 糧倉測控系統(tǒng)包括：糧食檢測、分析與通風(fēng)控制。由于大型糧庫中糧倉的容量和糧庫的規(guī)模都是前所未有的，這些因素對原有小糧庫的正常運行帶來了一些新問題。糧食年產(chǎn)量和常年儲存量均居世界首位。給出了一套合理的基于單片機(jī)的 糧倉溫度監(jiān)控系統(tǒng)的 軟硬件解決方案。而提高糧食總產(chǎn)量的空間已很小，還有我國到 2040 年人口將達(dá)到 億，根據(jù)我國現(xiàn)有的光、熱、水、土和氣候資源，中國科學(xué)院在《我國土地的人口承載能力研究》中指出：我國糧食最大可能生產(chǎn)能力為 億噸，按聯(lián)合國確定的最低標(biāo)準(zhǔn)人均 500kg 計， 億人口是我國國土的人口承載能力的極限。按人均每年 250kg 口糧計算，相當(dāng)于 億人一年的口糧 (世界日前有 8 億人處于饑餓或半饑餓狀態(tài) )；我國糧食總產(chǎn)量 5億噸，按這個百分比計算，霉?fàn)€糧食為 750萬噸，如果不霉?fàn)€，可解決 3000 萬人一年的口糧。糧食檢測過程是把埋在糧堆內(nèi)的溫度傳感器所感應(yīng)到糧堆內(nèi)的溫度變化情況，通過分線器、檢測分機(jī)、檢測主機(jī)而反映到主控機(jī)房的計算機(jī)上，使庫房保管人員可以隨時觀察糧堆內(nèi)的溫度變化情況，并采取相應(yīng)的處理措施，以確保糧食儲藏過程的安全。在糧食部門各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和糧食行業(yè)科技主管部門的大力支持下，在糧食行業(yè)內(nèi)、外廣大科技工作者近 30年的共同努力下，糧食檢測技術(shù)不斷完善、提高、并日趨成熟，逐步形成了樣式繁多的糧情檢測系統(tǒng)，為安全、科學(xué)儲糧起到了積極的作用。用該模型編制電算程序，觀察糧食的通風(fēng)效果，并根據(jù)物理參數(shù)的變化， 確定控制通風(fēng)的有效方式； 1988年王善順等報道了機(jī)械通風(fēng)儲糧與白動控制，并介紹了機(jī)械通風(fēng)控制器的試驗情況 ； 2020年湯慶設(shè)計了糧庫溫度監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)從溫度傳感器、數(shù)據(jù)傳輸方式、上位機(jī)監(jiān)控軟件三個方面如手對糧庫系統(tǒng)加以改進(jìn)； 2020年施偉祥研究了基于 CAN總線的糧食監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)完成了對各倉房的溫濕度的實時巡檢，并對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析來掌握糧食的儲存情況。 （ 3） 智能化 利用計算機(jī)強大的數(shù)據(jù)運算能力，巨大的存儲空間，從而能夠?qū)⒎N植者的經(jīng)驗通過管理軟件固化起來，指導(dǎo)非專業(yè)人員或技術(shù)不熟練人員代替專家進(jìn)行 工 作。一般的 說 ，單 片機(jī)就是在一 塊 硅片上集成 CPU、 RAM、 ROM、 定 時 器 /計數(shù)器、和多種 I/O的完整的 數(shù)字處 理系 統(tǒng) 。 EPROM型 內(nèi) 存 編 程后其 內(nèi) 容可用紫外 線 擦除，用 戶 可反復(fù)使用，故特 別 適用于 開發(fā)過 程，但 EPROM 型 單 片機(jī)價格很高。 RAM的 內(nèi) 容是易失性（也有的 稱 易 揮發(fā) 性）的，掉 電 后 會丟 失。串口 輸 入 /輸 出口：用于 單 片機(jī)和串行 設(shè)備或其它單 片機(jī)的通信。一個 新 變 量名定 義 之后可在程序中作 變 量使用，非常易 學(xué) ，根據(jù) 解釋 的行可以找到 錯誤而 不是 當(dāng) 程 序執(zhí) 行完才能 顯現(xiàn) 出來 。但 對 51系列， PL/M不支持復(fù) 雜的 算 術(shù)運 算、 浮點變 量而 無 豐富的 庫 函 數(shù) 支持。指令系 統(tǒng) 比第一代微 處 理器要 強 一些。AT89C51 是美 國 ATMEL 公司生 產(chǎn) 的低功耗，高性能 CMOS 8 位單 片機(jī)， 片內(nèi) 含 4k bytes 的可系 統(tǒng)編 程的 Flash只 讀 程序內(nèi) 存，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存 儲 技 術(shù) 生產(chǎn) ，兼 容標(biāo) 準(zhǔn) 8051指令系 統(tǒng) 及引 腳 。若需采用外部 時鐘電路 時 ， 該 引 腳輸 入外部 時鐘脈沖 如 圖 ， 所示。 P2 口 (21— 28 腳 )： P2 口是一 個帶內(nèi) 部上接 電阻 的 8 位準(zhǔn) 雙向 埠。 實質(zhì)上圖 P1口作通用 I/O口使用 拉 電阻 是 兩個場 效 應(yīng)管 (FET)并在一起， — 個 FET 為負(fù)載管 ，其 電阻 固定；另一 個 FET可工作在 導(dǎo) 通或截止 兩 種 狀態(tài) ，使其 總電阻 值 變 化近 為 0或阻值很大 兩 種情 況 。熱敏電阻分為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻兩種，但在溫度測量應(yīng)用中，正溫度系數(shù)熱敏電阻較少得到采用，更多采用的是負(fù)溫度系數(shù) 熱敏電阻。智能分機(jī)與溫濕度分線器和通風(fēng)控制器之間均采用單根多芯電纜連接，具有結(jié)構(gòu)簡潔、維護(hù)方便、成本低等諸多優(yōu)點。 采用數(shù)字式溫度傳感器的糧情檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與采用熱敏電阻糧情檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)人致相同，只是用檢測單元替代了智能分機(jī)、擴(kuò)充接線器替代了溫度分線器。與 DS1820 相比， DS18B20 的功能更強大些。另外用戶還可自設(shè)定非易失性溫度報警上下限值 TH 和 TL（掉電后依然保存）。如圖 （ a）所示。這里選用單總線數(shù)字輸出的集成半導(dǎo)體溫度傳感器 DS18B20，其特點： 獨特的單線接口方式， DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20 的雙向通訊 ； 測溫范圍－ 55℃ ～＋ 125℃ ，固有測溫分辨率 ℃ ； 支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS1820可以并聯(lián)在唯一的三線上，實現(xiàn)多點測溫 ； 工作電源 :3～ 5V/DC。 6位共陽極數(shù)碼的 6個 陽極采用 6個 PNP 三極管 9012驅(qū)動。當(dāng)反向電壓高于 Q3 的反向擊穿電壓時，會把三極管成損壞。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。其主要功能是把 PC初始化為 0000H，使單片機(jī)從 0000H單元開始執(zhí)行程序。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號 (RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個機(jī)器周期的 S5P2時刻對施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。 按鍵電路設(shè)計 圖 為單片機(jī)及鍵盤電路的電路圖，單片機(jī) AT89S52的時鐘引腳外接 12M 晶振，作為單片機(jī)工作的時鐘， EA 端接高電平，表示使用片內(nèi)程序存儲器?？紤]到 糧倉監(jiān)控系統(tǒng) 只需要 高限加、高限減、低限加、低限減四 個按鍵 ，所以采用獨立按鍵式鍵盤。 如上圖所示，完成系統(tǒng)的最高溫度和最低溫度的高低調(diào)整的四個按鍵分別加上拉電阻接到單片機(jī)的 上，供單片機(jī)查詢，當(dāng)沒有按鍵按下時，單片機(jī) I/O 口輸入高電平，當(dāng)有按鍵按下時，對應(yīng)的單片機(jī)端口變?yōu)榈碗娖?，單片機(jī)通過檢測這種電平的變化確定按鍵的狀態(tài)。 DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，以 12 位轉(zhuǎn)化為例：用 16 位符號擴(kuò)展的二進(jìn)制補碼讀數(shù)形式提供，以 ℃/LSB 形式表達(dá)，其中 S為符號位。 void delay(word useconds) //延時 子函數(shù) { for(。 // 等到 DS18B20 存在脈沖 presence = DQ。 DQ = 0。 i0。 } char Read_Temperature(void) //讀取溫度 { byte temp[2]。 x= x*。另外，此次畢業(yè)設(shè)計還獲得了 *******各位領(lǐng)導(dǎo)和老師的大力支持。 //最低溫度減鍵 sbit BAOJING=P1^5。 //第六位數(shù)碼管位控制端 unsigned char code tab_LED[10]={0x0C0,0x0F9,0x0A4,0x0B0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90}。 。 typedef unsigned int word。 //控制通風(fēng)機(jī) sbit LED1=P2^5。在未來的工作和學(xué)習(xí)中，我將以更好的成績來回報各位領(lǐng)導(dǎo)和老師。 } 5 結(jié)論與展望 結(jié)論 本文從理論設(shè)計出發(fā)，對糧倉溫度監(jiān)控系統(tǒng)展開分 析與研究。 ow_reset()。 DQ = valamp。 delay(1)。 //延時 return(presence)。useconds)。 DSl820 工作過程包括； 初始化、 ROM 操作命令、存儲器操作、 命令處理數(shù)據(jù) 。 初始化 啟動 DS18B20 讀取溫度值 開 始 是否高低限調(diào)整 高低限增減 高于高限或 低于底限 控制通風(fēng)，報警 顯示高低限和當(dāng)前值 N Y N Y 圖 系統(tǒng)程序流程圖 單片機(jī)軟件開發(fā)語言 對于 8051 單片機(jī)，現(xiàn)有四種語言支持，即匯編、 FI/M、C 和 BASIC。鍵盤按鍵一般都采用觸點式按鍵開關(guān)。 Y112MC422PC522PC310uFR710KS11S21S31S4110KR810KR9VCC10KR1810KR17VCCVCCVCC12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119VSS202122232425262728PSEN29ALE30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89C51 圖 單片機(jī)及鍵盤電路電路圖 鍵盤是標(biāo)準(zhǔn)的輸入設(shè)備，實現(xiàn)鍵盤有兩種方案：一是采用現(xiàn)有的一些芯片實現(xiàn)鍵盤掃描，如 8279, CH451, LMC9768等，還有就是用軟件實現(xiàn)鍵盤掃描。 上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 (a)所示。 除 PC之外，復(fù)位操作還對其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 41所示。定時元件