【正文】 ................................................. 40 主要內(nèi)容概述 .............................................................................................. 40 系統(tǒng)首頁 ...................................................................................................... 42 MDI 窗體首頁 ............................................................................................. 42 實時數(shù)據(jù)窗口 .............................................................................................. 43 歷史數(shù)據(jù)查詢窗口 ...................................................................................... 43 標值設(shè)定窗口 .............................................................................................. 44 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫 .................................................................................................. 445 系統(tǒng)的抗干擾問題 .................................................................................................. 45 干擾因素............................................................................................................. 45 硬件抗干擾措施................................................................................................. 45 合理選擇元器件 .......................................................................................... 45 抑制電源的干擾 .......................................................................................... 45 電場、磁場干擾的抑制 .............................................................................. 45 接地技術(shù) ...................................................................................................... 46 通道技術(shù) ...................................................................................................... 46 布線抗干擾設(shè)計 .......................................................................................... 47 軟件抗干擾措施................................................................................................. 48 數(shù)字濾波技術(shù) .............................................................................................. 48 軟件冗余技術(shù) .............................................................................................. 48 軟件陷阱技術(shù) .............................................................................................. 48 數(shù)據(jù)的保護與恢復(fù)技術(shù) .............................................................................. 48 “看門狗”技術(shù) .......................................................................................... 49總 結(jié) ........................................................................................................................ 50 致 謝 ........................................................................................................................ 52 參考文獻 ........................................................................................................................ 53 附錄：英文原文及翻譯 ................................................................................................ 54東北大學秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計（論文）第 3 頁1 緒論 背景“國以民為本，民以食為天”，“兵馬未動，糧草先行”，這些都充分說明糧食對國 家的重要性。一般來說，糧食存放在糧倉中，大型的糧倉可存放數(shù)以萬計的糧食，而且這些糧食 存放的時間有長有短。根據(jù)國家糧食保護法規(guī)定，必須定期抽樣檢查糧倉各點的糧食溫度和 濕度，以便及時采取相應(yīng)的措施，防止糧食的變質(zhì)。據(jù) 有關(guān)資料統(tǒng)計，我國每年因糧食變質(zhì)而損失的糧食達數(shù)億千克，直接造成的經(jīng)濟損失是 驚人的。為了保證存放在糧倉中的糧食不致腐 爛變質(zhì)，就必須使糧倉內(nèi)的溫度和濕度保持在一定的范圍以內(nèi)。運用該技術(shù)可使糧食的低溫儲藏不受氣候條件的影響，即使在炎 熱的夏季或雨季都可實現(xiàn)。利用機械制冷方法將糧溫降到5～15℃進行低溫儲藏是一種科學、先進的儲糧方式， 具有以下特點：（1）與常溫儲藏相比，低溫儲藏使糧食的呼吸活動大大減弱，可延緩糧食的陳化， 保持糧食的新鮮度并降低儲糧自然減量損失。（2）當糧溫達到13℃時，害蟲的繁殖和活動就基本停止，糧溫降至10℃時完全停 止，因此低溫儲藏可以避免糧食遭受蟲害而造成的損失。（3）因為霉菌等微生物喜溫，所以低溫儲糧使霉菌的活動基本停止，可有效地防 止糧食發(fā)生霉變。而對糧食利用機械制冷方法進 行降溫，使得糧食在高于安全水分時儲藏成為可能，因此可以提高儲糧和加工單位的效 益。若采用人 工冷卻降溫方法， 稻谷可在15 %水分下安全儲藏()，從而提高稻谷碾磨的整米 率，同時減少儲糧水分減量損失。對于10000 噸的糧食儲量，在15 %的水分下儲藏，可減少儲糧單位 水分減量損失116～173 噸。初期，以熱敏電阻，濕敏電阻作為傳感器件，通過檢測電阻的變化來反映糧食溫濕 度的變化，為糧食保管提供參考依據(jù)。廣大科技工作者近 30 年的共同努力下，糧情檢 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、 科學儲糧起到了積極作用。現(xiàn)場檢測電路和上位機的通訊大多采用RS485，使整個系統(tǒng)抗干擾能力 差，實時性和糾錯能力不強，增加了節(jié)點困難。國外的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)相對比較先進，主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）無論是傳感器的測量精度、反應(yīng)速度、穩(wěn)定性、功能多樣性還是使用環(huán)境方 面，國外的傳感器都比較先進。（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)普遍采用網(wǎng)絡(luò)連接的現(xiàn)場總線技術(shù)(FCS)，有些需要的場合，則 連接到Internet上，實現(xiàn)遠程控制、遠程診斷。目前研制高精度，高性能，多功能的 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是主流，提高可靠性、靈活性和降低成本也是其考慮的重點，并且系統(tǒng) 在報警、記錄、控制、通信等方面的自動化和智能化也將逐步完善。糧倉一般由幾十個甚 至上百個由水泥或鋼板構(gòu)成的圓型倉組成，倉高 2030m。我國許多儲備糧倉每年都因 測控設(shè)備的不完善而導(dǎo)致部分糧食霉變，許多大型儲備糧倉的測控設(shè)備仍需高價進口， 因此國家準備在未來的幾年內(nèi)對全國所有的糧倉進行翻新和改造工作，要求規(guī)范糧倉管 理，實現(xiàn)糧倉管理現(xiàn)代化。本文只闡述了對溫濕度的檢測和控制，以下所說糧情僅指溫度和濕度，但涉及到的 一些方法也適合其他糧情檢測情況。該糧倉溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，用單片機作為前沿機（或叫下位機）對現(xiàn)場進行數(shù)據(jù)采集、 分析和控制，用 PC 機作為監(jiān)控機（或叫上位機）對糧倉進行監(jiān)控，通過 CAN 總線實 現(xiàn)下位機與上位機聯(lián)網(wǎng)通信，從而實現(xiàn)即時遙測遙控功能。糧倉溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是利用現(xiàn)場的前沿機檢測糧食儲備庫中糧食的基本溫濕度情 況，并結(jié)合其他糧情信息（如入倉時間、品種、倉型、天氣狀況等）進行綜合分析（溫 濕度設(shè)定，實時溫濕度顯示，報警電路），然后通過控制電機啟停，達到對溫濕度的控 制。 設(shè)計的主要工作該課題主要利用單片機來測量并控制糧倉中的溫度和濕度，為了完成這個測量監(jiān)控 系統(tǒng)的任務(wù)需要做以下設(shè)計：(1) 根據(jù)糧倉溫度、濕度的測量范圍及要求，選擇溫濕度傳感器。 (3) 設(shè)計現(xiàn)場控制單元，使之能快速、準確、穩(wěn)定地控制溫濕度。 本文的研究內(nèi)容本文對所設(shè)計的系統(tǒng)進行了介紹和總結(jié)，具體安排如下： 第一章為緒論，主要介紹了本系統(tǒng)的研究意義，研究現(xiàn)狀，發(fā)展方向以及本設(shè)計主要內(nèi)容； 第二章為方案選擇和總體設(shè)計，主要介紹了溫濕度的基本概念和測量方法，及由此確定的本系統(tǒng)方案，并對系統(tǒng)總體設(shè)計進行了簡要介紹； 第三章為系統(tǒng)硬件設(shè)計，主要對系統(tǒng)中各模塊的硬件電路結(jié)構(gòu)，主要功能及相關(guān)性能進行了介紹； 第四章為系統(tǒng)軟件設(shè)計，主要對系統(tǒng)運行時，對應(yīng)功能實現(xiàn)所用程序進行了介紹，并對軟件設(shè)計中應(yīng)當注意的問題進行了總結(jié)； 第五章為系統(tǒng)抗干擾技術(shù)，主要對系統(tǒng)運行時所受的主要干擾，以及在硬件和軟件方面的抗干擾措施進行了介紹； 第六章為總結(jié)，則是對本次畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計和仿真及畢業(yè)論文的撰寫過程進行了總結(jié)，并對系統(tǒng)完成的功能和存在的問題進行了分析，還對下一步（如果繼續(xù)做下去）的 工作內(nèi)容進行了陳述。2 方案選擇與總體設(shè)計 溫濕度的相關(guān)概念u 溫度（Temperature） 溫度是表示物體冷熱程度的物理量，從分子運動論觀點看，溫度是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度是大量分子熱運動的集體表現(xiàn)，含有統(tǒng)計意義，對于 個別分子來說，溫度是沒有意義的。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。C）、熱力學溫標(K)和 國際實用溫標。隨著物體溫度 的變化，物體的狀態(tài)會在固態(tài)、液體和氣態(tài)之間變化。u 濕度（Humidity） 濕度是表示大氣干燥程度的物理量，在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。絕對濕度是一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，一般其單位是克/立方米， 其計算見公式（）。絕對濕度 只有與溫度一起才有意義，因為空氣中能夠含有的水蒸氣的量隨溫度的變化而變 化。rw =Rwe = m –水的氣體常數(shù)=(kg K) T – 溫度，單位是開爾文 m – 在空氣中溶解的水的質(zhì)量，單位是克 V – 空氣的體積，單位是立方米 相對濕度（RH）是絕對濕度與最高濕度之間的比，它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高，其計算的見公式（）。隨著溫度的增高空氣中可以含的水就越多，也就是說，在同樣多的水蒸氣的情況下溫度升高相對濕度就會降低。100% =e 但是，糧食的水分到底有多少則與相對濕度的大小直接有關(guān)，相對濕度 小，說明空氣所含水蒸汽量還遠沒有接近飽和量，也就是說還能容納更多的水分，相對 濕度大，說明空氣所含水蒸汽量己接近飽和量不能再容納更多的水分，反而會吸收空氣 中的水分。所以，通常我們說的糧倉濕度大小，都是指糧食的相對濕 度大小。 溫濕度的測量方法u 溫度的測量方法 溫度不能直接測定，它的測定是采用間接的手段，通過觀察另一種物質(zhì)，即所謂測溫介質(zhì)的物理特性變化的方法來確定。接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象接觸，兩者之間進行充分的 熱交換，最后達到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數(shù)的量值就代表了被測對 象的溫度值。非接觸式測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸，而是通過輻射進行 熱交換，故可以避免接觸式測溫法