【正文】 給上位機(jī)。8) 當(dāng)發(fā)生火災(zāi)或糧食被盜時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警。6) 夜間防盜。4) 用戶(hù)可以設(shè)置系統(tǒng)溫濕度范圍值。2) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)糧庫(kù)溫濕度。糧情監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，檢測(cè)數(shù)據(jù)精度高、穩(wěn)定性好[7]。高科技數(shù)字溫濕度傳感器廣泛應(yīng)用到糧情測(cè)控系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)科學(xué)儲(chǔ)糧、綠色儲(chǔ)糧、生態(tài)儲(chǔ)糧的核心基礎(chǔ)是糧庫(kù)中糧情的檢測(cè)。產(chǎn)糧大國(guó)加拿大的科研人員在儲(chǔ)糧生態(tài)方面進(jìn)行了深入的研究。在俄羅斯、澳大利亞、美國(guó)等國(guó)氣調(diào)儲(chǔ)糧技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛地使用。 國(guó)外儲(chǔ)糧技術(shù)研究狀況糧食安全是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的大事，是各國(guó)政府非常重視的問(wèn)題。伴隨著國(guó)家農(nóng)業(yè)惠農(nóng)等政策的普及，和現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷地應(yīng)用并推廣在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，我國(guó)的糧食總產(chǎn)量在不斷突破歷史新高。影響儲(chǔ)糧安全的最主要因素是糧堆內(nèi)的大氣條件，即溫度和相對(duì)濕度的日變和季節(jié)變化，而溫度和濕度兩者之間又是相互關(guān)聯(lián)的。但因?yàn)榧夹g(shù)和資金等各方面的原因，大多數(shù)的糧庫(kù)仍采用最原始的存儲(chǔ)方式，只是限于對(duì)濕度、溫度人工地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，這不僅使糧倉(cāng)工作人員工作量增大，且工作效率低，尤其是大型糧倉(cāng)的溫度和濕度檢測(cè)任務(wù)如不能及時(shí)徹底完成，并且當(dāng)溫度、濕度超標(biāo)時(shí)，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情立刻采取處理就會(huì)造成大量損失糧食[7]。糧情測(cè)控技術(shù)對(duì)于國(guó)家的長(zhǎng)期發(fā)展尤為重要。為了保障人民大眾的吃飯問(wèn)題，我國(guó)每年都會(huì)收購(gòu)大量的糧食為了保證充足的糧食儲(chǔ)備。并且中國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，溫飽問(wèn)題是人們生活中的頭等大事。 12 煙霧檢測(cè)電路 17 19 19 20 23 外擴(kuò)IO接口 27 27 8155介紹 28 電源模塊結(jié)構(gòu) 29 30 按鍵及顯示電路的設(shè)計(jì) 31 液晶顯示的設(shè)計(jì) 33 聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì) 34 炫目燈報(bào)警電路設(shè)計(jì) 34 高音報(bào)警電路設(shè)計(jì) 34第4章 軟件設(shè)計(jì) 354. 1系統(tǒng)需求分析 35 測(cè)溫環(huán)節(jié)工作流程 37 測(cè)濕環(huán)節(jié)工作流程 39 顯示程序流程 41第5章 仿真 43結(jié) 論 47致 謝 48參考文獻(xiàn) 49附 錄 51ContentsAbstract（Chinese) IAbstract II1 Inrtoduction 1 topic goal and significance 1 The current problem of grain reserves 1 storage technology research status abroad 22 System design scheme 3 Index of system performance 3 Preliminary design thought 3 Design scheme 3 The system block diagram 43 Design of hardware 5 The choice of MCU 5 AT89S52 single chip microputer 5 MCU pin 5 Reset circuit 6 Crystal resonance circuit 7 The choice of the temperature sensor 8 DS18B20 introduce 8 The main characteristic of DS18B20 9 DS18B20 pin definition 9 DS18B20 temperature measuring 9 The humidity detection system design 11 Humidity sensor is introduced 11 Rainfall distribution on 1012 humidity measurement circuit 13 ADC0809 analogtodigital converter 15 Smoke detection circuit 17 Pyroelectric antitheft system 19 Track of pyroelectric is introduced 19 Amplifying circuit design 21 Temperature cooling dehumidification systems design 24 Enlarge the IO interface 28 Device of choice 28 8155 is introduced 28 The power supply module structure 30 PC munications 31 Buttons and the display circuit design 33 Sound and light alarm circuit design 34 Dazzling light alarm circuit design 34 Highpitched alarm circuit design 344 Design of software 354. 1 System requirements analysis 35 Temperature measuring link workflow 37 Moisture link workflow 39 Display program process 415 The simulation 43Conclusions 47Acknowledgements 48Bibliography 49Appendix 51V第1章 緒論 選題目的與意義人們總是說(shuō)“人是鐵飯是鋼一頓不吃餓得慌”、“民以食為天”，這些都證明了食物對(duì)人類(lèi)的重要性?；?1單片機(jī)的糧情監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 選題目的與意義 1 目前糧食儲(chǔ)備的問(wèn)題 1 國(guó)外儲(chǔ)糧技術(shù)研究狀況 2第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 3 系統(tǒng)性能指標(biāo) 3 初步設(shè)計(jì)思想 3 設(shè)計(jì)方案 3 系統(tǒng)方框圖 4第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)的選擇 5 AT89S52單片機(jī) 5 單片機(jī)引腳介紹 5 復(fù)位電路 6 晶振電路 7 溫度傳感器的選擇 8 DS18B20 介紹 8 DS18B20的主要特征 9 DS18B20引腳定義 9 DS18B20的測(cè)溫原理 9 11 11為戰(zhàn)爭(zhēng)做儲(chǔ)備、 保證人民的飲食健康、保證國(guó)內(nèi)糧食供求平衡穩(wěn)定、減少糧食市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)、解決自然災(zāi)害和一些突發(fā)性大事都需要有充足的糧食儲(chǔ)備，所以，保質(zhì)保量的存儲(chǔ)糧食有很重要的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。糧食的數(shù)量、糧食質(zhì)量以及糧食的安全都直接影響國(guó)家的長(zhǎng)期發(fā)展和社會(huì)和平安定[]。設(shè)計(jì)大中型糧庫(kù)糧情的溫濕度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，直接關(guān)系到糧食儲(chǔ)存的存放的時(shí)間和質(zhì)量。 目前糧食儲(chǔ)備的問(wèn)題目前，根據(jù)國(guó)家糧食保護(hù)法規(guī)定，必須定期抽樣檢查糧倉(cāng)各點(diǎn)的糧食溫度和濕度，以便及時(shí)采取相應(yīng)的措施，防止糧食的變質(zhì)。我國(guó)地方及墾區(qū)的各種大型糧倉(cāng)都還存在著不同程度的糧食儲(chǔ)存變質(zhì)問(wèn)題。為了保證存放在糧倉(cāng)中的糧食不致腐爛變質(zhì)，就必須使糧倉(cāng)內(nèi)的溫度和濕度保持在一定范圍以?xún)?nèi)。在這樣一種大形勢(shì)下，需要有一個(gè)完善的糧情監(jiān)控系統(tǒng)隨時(shí)掌握每個(gè)倉(cāng)內(nèi)糧食的溫濕度變化情況，保證入庫(kù)的糧食在較長(zhǎng)保質(zhì)期內(nèi)不會(huì)變質(zhì)[23]。為了使糧食在儲(chǔ)存中保持新鮮、減緩糧食變質(zhì)速度，不用或少用化學(xué)熏蒸藥劑，給人們提供無(wú)公害、安全可靠、新鮮的綠色糧食，氣調(diào)儲(chǔ)藏技術(shù)、低溫儲(chǔ)藏技術(shù)被廣泛的應(yīng)用[46]。在意大利、德國(guó)等國(guó)，儲(chǔ)糧化學(xué)藥劑在糧食中的應(yīng)用有嚴(yán)格的登記制度，而生物防治技術(shù)則不需要登記，已經(jīng)有寄生蜂等生物天敵得到了商業(yè)應(yīng)用?？蒲腥藛T的研究包括糧堆生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)，甚至還研究了多個(gè)傳統(tǒng)的儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)，北歐儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)、埃塞俄比亞的地下儲(chǔ)糧生態(tài)系統(tǒng)，研究了不同生態(tài)系統(tǒng)中各相關(guān)因子的關(guān)系，提出了不同生態(tài)系統(tǒng)的儲(chǔ)糧特點(diǎn)。以美國(guó)、加拿大等產(chǎn)糧大國(guó)為代表西方國(guó)家，糧情測(cè)控技術(shù)應(yīng)用發(fā)展已經(jīng)比較成熟。溫濕度傳感器除了完成溫濕度檢測(cè)功能以外，還可同時(shí)完成預(yù)置范圍報(bào)警，溫濕度補(bǔ)償?shù)裙δ堋?3第2章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)性能指標(biāo)糧情監(jiān)控系統(tǒng)需滿(mǎn)足以下要求:1) 糧庫(kù)為立筒倉(cāng)，直徑為14m，高度為21m，各項(xiàng)設(shè)計(jì)需滿(mǎn)足立筒倉(cāng)尺寸要求。3) 溫度監(jiān)測(cè)的精度小于1℃，濕度監(jiān)測(cè)的精度小于5%RH。5) 溫度超出設(shè)定范圍時(shí)采取有效措施，保證糧庫(kù)溫度在理想范圍內(nèi)。7) 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是否有火災(zāi)發(fā)生。9) 檢測(cè)到的溫濕度數(shù)據(jù)可以通過(guò)顯示模塊顯示。11) 滿(mǎn)足《國(guó)家糧庫(kù)糧食儲(chǔ)備管理規(guī)則》的各項(xiàng)條例 。 初步設(shè)計(jì)思想本系統(tǒng)是利用現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)糧庫(kù)的溫度濕度的集中、實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并傳送給計(jì)算機(jī)管理，當(dāng)有異常溫濕度時(shí)采取控制措施，如濕度大可開(kāi)啟通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行降濕，溫度過(guò)高可啟動(dòng)壓縮機(jī)制冷，溫度過(guò)低可啟動(dòng)暖風(fēng)機(jī)。提高糧庫(kù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化管理水平和糧庫(kù)的經(jīng)濟(jì)效益，并有熱釋電防盜系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)有力地保障糧庫(kù)的安全，大大地促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國(guó)家的長(zhǎng)治久安提供強(qiáng)有力的保障?；馂?zāi)對(duì)糧食存放造成的損失是巨大的，必須及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理。糧情監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為：1）溫度、濕度檢測(cè)原件的選擇；2）增溫、降溫、去濕設(shè)備的設(shè)計(jì)；3）火災(zāi)報(bào)警電路，熱釋電防盜電路的設(shè)計(jì)；4）顯示、按鍵、聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)方框圖如21所示圖21 系統(tǒng)方框圖第3章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)的選擇單片機(jī)AT89S51是對(duì)所有兼容Intel8031指令系統(tǒng)的單片機(jī)的統(tǒng)稱(chēng)。 AT89S52單片機(jī)AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。主要特性：1) 與MCS51單片機(jī)產(chǎn)品兼容；2) 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器；3) 1000次擦寫(xiě)周期；4) 全靜態(tài)操作：0Hz33MHz；5) 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器；6) 32個(gè)可編程I/O口線；7) 三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；8) 8個(gè)中斷源；9) 全雙工UART串行通道；10) 低功耗空閑和掉電模式；11) 掉電后中斷可喚醒；12) 看門(mén)狗定時(shí)器；13)雙數(shù)據(jù)指針；14) 掉電標(biāo)識(shí)符。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏 輯電平。P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。RST復(fù)位輸入。 ALE/PROG當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。EA/VPP外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器，EA端必須保持低電平（接地）。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端[17]（如圖31所示）。51系列單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)是從RST引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中的。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有：手動(dòng)按鈕復(fù)位和上電復(fù)位。一般采用的辦法是在RST端和正電源Vcc之間接一個(gè)按鈕。手動(dòng)按鈕復(fù)位的電路如圖32所示。圖32 單片機(jī)復(fù)位電路 晶振電路單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過(guò)電子調(diào)整頻率的方法保持同步（如圖33所示）。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。ms和750因而使用DS18B20可使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，可靠性更可靠[1013]。圖34 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖DS18B20是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ONBOARD）專(zhuān)利技術(shù)。與傳統(tǒng)的遠(yuǎn)距離溫度模擬信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)比較， DS18B20較好地解決了多點(diǎn)測(cè)量切換的誤差問(wèn)題、引線誤差的補(bǔ)償問(wèn)題和放大電路的零點(diǎn)漂移誤差問(wèn)題等，滿(mǎn)足較高測(cè)量精度的要求。所以，在測(cè)量溫度時(shí)，選擇具有較強(qiáng)抗干擾能力的數(shù)字式DS18B20可行性高[1416]。~+125℃；（2）精度≦；（3）使用單總線數(shù)據(jù)通信；（6）可使用寄生工作方式DATE為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電源地；DS18B20的測(cè)溫原理如圖37所示，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度的影響很