【正文】 根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，一個(gè)全雙工IUART（通用異步接受發(fā)送器）的串行I/O口 ，可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與單片機(jī)或其他微機(jī)之間串行通信，五個(gè)中斷的中斷控制系統(tǒng)，具有兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)，四個(gè)用來中斷控制的寄存器IE,IP,TCON(用六位)和SCON（用兩位）用于控制中斷類型中斷的開/關(guān)和各種中斷院的有限級(jí)別，每個(gè)中斷源的優(yōu)先級(jí)是可編程的還有片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路。將基波信號(hào)的幅度經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，以便確定聲信號(hào)強(qiáng)度，判斷倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種群數(shù)量的多少等。聲信號(hào)由頻譜分析儀進(jìn)行頻譜分析后，在1秒時(shí)間內(nèi)由定時(shí)器T1進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲取基波頻率。實(shí)行24小時(shí)監(jiān)測(cè)。在一定容積的容器里均勻的放置六個(gè)壓電換能器，采集倉(cāng)儲(chǔ)害蟲聲信號(hào)。該糧蟲自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是根據(jù)上述原理設(shè)計(jì)的。鍵盤1．2 硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示CPU p08031p2INTOT1程序存儲(chǔ)器2764顯示，鍵盤8279鎖存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器6264驅(qū)動(dòng)頻譜分析儀帶通濾波器低噪聲放大器8通道轉(zhuǎn)換開關(guān)A/D0809顯示圖1 單片機(jī)電路框圖該預(yù)報(bào)系統(tǒng)中選用8031作為 CPU，擴(kuò)展一片 2764作為成噓存儲(chǔ)器，一片6264作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要存儲(chǔ)24小時(shí)采集的聲信號(hào)強(qiáng)度，基波頻率，聲信號(hào)強(qiáng)度變化率等數(shù)據(jù)，為預(yù)報(bào)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲提供較多的參考數(shù)據(jù)。因此監(jiān)測(cè)聲信號(hào)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率是發(fā)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的重要指標(biāo)。因次本預(yù)報(bào)系統(tǒng)特別對(duì)聲信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè) 以便確定倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種群的數(shù)量。檢測(cè)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲聲信號(hào)強(qiáng)度，對(duì)于確定害蟲數(shù)量及危害程度是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。我們基波頻率的數(shù)值初步確定倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的種類；另外同一種群的成蟲和幼蟲聲信號(hào)的基波頻率也有明顯的不同，這為我們?cè)趥}(cāng)儲(chǔ)害蟲的幼蟲期間進(jìn)行預(yù)防提供了可靠的依據(jù)。倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中不同種群在糧食中吃食和爬行聲的基波頻率范圍大致在10001200Hz之間。有經(jīng)驗(yàn)的老人，在環(huán)境安靜時(shí)會(huì)聽到在糧垛中有噓噓的聲音，這實(shí)際上是儲(chǔ)糧害蟲的吃食聲和爬行聲。日常生活中也有許多例子可以證明利用倉(cāng)儲(chǔ)害蟲聲信號(hào)的可行性。 1．1．1 預(yù)報(bào)系統(tǒng)的聲學(xué)原理倉(cāng)儲(chǔ)害蟲產(chǎn)生的最顯著的信號(hào)是其吃食聲和爬行聲。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。如何早期發(fā)現(xiàn)及準(zhǔn)確定位害蟲發(fā)生的部位，已成為及時(shí)根治害蟲，安全儲(chǔ)藥和儲(chǔ)糧的重要工作內(nèi)容。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織對(duì)世界收獲后糧食損失調(diào)查初步估計(jì)為1%，即使在美國(guó)，每年糧食損失也在十億美元以上。根據(jù)黑龍江藥材公司統(tǒng)計(jì)，1989年因倉(cāng)蟲損失達(dá)44萬元。全國(guó)每年因倉(cāng)儲(chǔ)害蟲造成的中藥材損失達(dá)五千萬元以上。根據(jù)全國(guó)中藥材協(xié)作組織調(diào)查報(bào)告，在四百多種中藥材中，發(fā)現(xiàn)210多種倉(cāng)蟲。本次設(shè)計(jì)單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的檢測(cè)，分析，顯示集報(bào)警等工作，利用現(xiàn)代科技是那些倉(cāng)庫里的害蟲無所遁行，同時(shí)由于每年倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的危害十分嚴(yán)重，因此具有很高的推廣和應(yīng)用價(jià)值目 錄 第一章 硬件系統(tǒng)介紹 1．1 概述51． 1。關(guān)鍵詞：信息技術(shù) 頻譜分析 倉(cāng)儲(chǔ)害蟲ABSTRACTAccording the sounds of pests crawling and eating ,testing pest of store by information is s kind of new paper presents its design progect to pest determined the number pest through Fourier the hind of pest by basic frequency.Key Word: indexing Cam Dynamics Model前 言隨著近代超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),微處理器及其外圍芯片有了迅速的發(fā)展，集成技術(shù)的最新進(jìn)展之一是將CPU和外圍芯片，如程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并行，串行I/O口，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，中斷控制器及其它控制部件集成在一個(gè)芯片之中，制成單片計(jì)算機(jī)，而近年來推出的一些高檔單片機(jī)還包括許多特殊功能單元，如A/D,D/A轉(zhuǎn)換器，調(diào)制解調(diào)器，通信控制器，鎖相環(huán)，DMA,浮點(diǎn)運(yùn)算單元等，因此只要外加一些擴(kuò)展電路及必要的通道接口就可以構(gòu)成各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，智能儀表，智能接口，功能模塊等，由于單片機(jī)集許多優(yōu)點(diǎn)于一身（例如它集成度高，高可靠性，工好笑，價(jià)格低廉，體積小，對(duì)工作環(huán)境無特殊要求和使用范圍寬）得到廣泛應(yīng)用。其設(shè)計(jì)思路是對(duì)糧庫和中草藥倉(cāng)庫采集的聲信號(hào)進(jìn)行傅里葉頻譜分析，根據(jù)聲信號(hào)的強(qiáng)度確定害蟲種群的數(shù)量：由基波頻率確定害蟲的種類以及成蟲還是幼蟲。信息技術(shù)在檢測(cè)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲中的應(yīng)用Application of information technology in pest testing of stores摘 要利用信息技術(shù)采集倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的吃食和爬行聲進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的檢測(cè)預(yù)報(bào)是一種新技術(shù)。本文介紹了利用倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的吃食和爬行聲進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)害蟲檢測(cè)可行性設(shè)計(jì)方案。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更為倉(cāng)儲(chǔ)害蟲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展起到推動(dòng)作用。此次我們的設(shè)計(jì)就是利用以8031單片機(jī)為核心一系列集成電路的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。1 預(yù)報(bào)系統(tǒng)的聲學(xué)原理51．2 硬件電路設(shè)計(jì)61．2．1 主機(jī)系統(tǒng)芯片性能介紹71．2．2 前向通道部分131．2．3 顯示部分141．3 8031定時(shí)器221．3．1 概述221．3．2 定時(shí)器的控制字23第二章 軟件系統(tǒng)介紹2． 1 指令系統(tǒng)概述242． 2 中斷系統(tǒng)概述252．2．1 中斷源262．2．2 中斷控制262．2．3 中斷處理過程272．3 軟件程序設(shè)計(jì)282．3．1 主程序292．3．2 T0中斷服務(wù)子程序302．3．3 A/D轉(zhuǎn)換子程序312．3．4 防脈沖干擾平均值濾波子程序322．3．5 碼制轉(zhuǎn)換332．3．6 延時(shí)子程序342．3．7顯示子程序 35程序硬件原理圖系統(tǒng)調(diào)試總結(jié)與體會(huì)參考書目 第一章 硬件系統(tǒng)介紹1．1 概述中藥和糧食在儲(chǔ)存中往往因管理不善遭受蟲害，霉變等，每年造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。軟，硬，有毒，無毒的重要裁軍收藏蟲的侵害。如1997年某倉(cāng)庫儲(chǔ)存30萬咖啡豆被田七侵蝕，損失僅按1%計(jì)算則達(dá)3000公斤，出口價(jià)格每公斤計(jì)算160元，共折合人民幣48萬元。因此研制出能準(zhǔn)確檢測(cè)倉(cāng)蟲的儀器，已成為中藥材和糧食儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)建勤損失的當(dāng)務(wù)之急。倉(cāng)儲(chǔ)害蟲是中草藥和糧食存儲(chǔ)損失的一個(gè)重要原因。結(jié)合安全儲(chǔ)藥和儲(chǔ)糧的迫切需要，我們利用信息技術(shù)和單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的預(yù)報(bào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的功能是：可以確定已發(fā)生倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的數(shù)量及危害程度；也可以對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲種群的種類進(jìn)行分析和預(yù)報(bào)；并且區(qū)分發(fā)生的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲是成蟲還是幼蟲；該系統(tǒng)可以同時(shí)檢測(cè)要哭的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度。這已經(jīng)被許多科學(xué)家得到證實(shí)。在農(nóng)村糧垛中因保管不善，夏季由于溫度高，濕度大，極易滋生儲(chǔ)糧害蟲。我們?nèi)绻軐⑦@些聲信號(hào)去除噪聲，提取有用的聲信號(hào)，則會(huì)對(duì)檢測(cè)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲提供快速準(zhǔn)確的檢測(cè)方法。不同種群的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲聲信號(hào)由不同的基波頻率。這樣就可以做到早預(yù)防早防治。倉(cāng)儲(chǔ)害蟲數(shù)量越多，聲信號(hào)強(qiáng)度越大，這個(gè)道理是明顯的。在適宜的條件下，倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的繁殖速度將加快，種群數(shù)量增加也快，因此聲信號(hào)強(qiáng)度在短時(shí)間內(nèi)會(huì)有明顯的增加，也就是聲信號(hào)強(qiáng)度會(huì)隨時(shí)間的變化加大。適宜的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度是倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的發(fā)生和繁殖的重要條件，本系統(tǒng)也隨時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度和相對(duì)濕度這兩個(gè)重要的參數(shù)。我們所研制的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的預(yù)報(bào)系統(tǒng)除了單片機(jī)8031以外，還外接壓電換能器，低噪聲放大器，頻譜分析儀，數(shù)模轉(zhuǎn)換器，顯示器和聲光報(bào)警等外部設(shè)備。用采集的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的聲信號(hào)進(jìn)行預(yù)報(bào)工作。首先由主機(jī)發(fā)出控制信號(hào)，確定接受哪一個(gè)壓電換能器采集的聲信號(hào)；8031分時(shí)接受每一個(gè)壓電換能器采集的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的聲信號(hào)，再將其送入低噪聲放大器進(jìn)行放大。然后再通過一個(gè)可變的帶通濾波器除去噪聲后，基本得到?jīng)]有噪聲的倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的聲信號(hào)；再送入頻譜分析儀對(duì)其進(jìn)行頻譜分析，確定聲信號(hào)的基波頻率和強(qiáng)度?；l率是糧蟲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)，我們可以根據(jù)基波頻率的大小確定倉(cāng)儲(chǔ)害蟲的種類，并且還可以根據(jù)基波頻率的數(shù)值確定是成蟲還是幼蟲。同時(shí)監(jiān)測(cè)的還有環(huán)境溫度和相對(duì)濕度，在適宜倉(cāng)儲(chǔ)害蟲繁殖的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度范圍，更要加強(qiáng)檢測(cè)，以便及早發(fā)現(xiàn)倉(cāng)儲(chǔ)害蟲。8031內(nèi)部有128字節(jié)RAM和128字節(jié)的特殊功能寄存器（SFR）內(nèi)部沒有ROM,在內(nèi)部RAM中開辟4個(gè)通用工作寄存器區(qū)，共32個(gè)通用寄存器，堆棧位置可編程確定，深度可達(dá)128字節(jié)，外部程序存儲(chǔ)器尋址空間最大范圍64KB。 （1） 主電源引腳Vss和VccVcc（40腳）：接+5V電源的正端。（2） 外接晶體引腳XTAL1和XTAL2XTAL2（18腳）：接外部晶體和微調(diào)電容的一端。檢查8031振蕩電路是否正常工作，可用示波器查看XTAL2端是否有脈沖信號(hào)輸出。采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。當(dāng)輸入端保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期）的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。當(dāng)主電源Vcc發(fā)生故障，降低到低電平規(guī)定值時(shí)，將+5V電源自動(dòng)接入RST端，為RAM提供備用電源，以保證存儲(chǔ)在RAM中信息不丟失，以便復(fù)電后能繼續(xù)正常運(yùn)行。當(dāng)CPU訪問片外存儲(chǔ)器時(shí)，ALE的輸出信號(hào)作為鎖存低8位地址的控制信號(hào)。平時(shí)不訪問片外存儲(chǔ)器式ALE端也以1/6的震蕩頻率固定輸出正脈沖，因而ALE信號(hào)可以用作對(duì)外輸出時(shí)鐘或定時(shí)信號(hào)。如果要看8031芯片的好壞，可以