【正文】 量人力和物力，減輕了糧倉管理的工作強(qiáng)度，提高了糧庫管理效率，使糧食管理得到了安全可靠的保障。糧倉管理中最重要的問題是監(jiān)測糧堆中的溫、濕度變化。糧食溫度是能否保證糧食安全儲(chǔ)存的重要指標(biāo)之一,只有及時(shí),準(zhǔn)確地測得糧堆各層面的糧溫?cái)?shù)據(jù),并根據(jù)檢測的溫度數(shù)據(jù)對糧食儲(chǔ)存情況進(jìn)行分析,作出決策,采取措施,最大限度的減少糧食在儲(chǔ)存過程中的損失。由于大型糧庫分布廣、儲(chǔ)量大，糧庫的管理和監(jiān)測難度大，基于糧庫糧情檢測系統(tǒng)上的計(jì)算機(jī)管理軟件的設(shè)計(jì)，由每個(gè)糧倉中配置的下位機(jī)將糧情數(shù)據(jù)通過無線數(shù)傳模塊發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)將下位機(jī)的數(shù)據(jù)以曲線和表格的形式表示出來，清晰直觀地顯示出各倉內(nèi)溫濕度狀況，由上位機(jī)對糧倉進(jìn)行監(jiān)視，管理人員在控制室就可以看到實(shí)時(shí)糧情數(shù)據(jù)，對糧情數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)糧倉管理自動(dòng)化、智能化。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分是將溫濕度傳感器置于倉庫內(nèi)部，測出倉內(nèi)的溫濕度值，經(jīng)過放大、A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量之后送入AT89C51單片機(jī)中，然后通過8位LED顯示，單片機(jī)將預(yù)設(shè)的參考值與測量值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果作出判斷，經(jīng)過程序分析處理發(fā)送相應(yīng)指令控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，接通或關(guān)閉各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的繼電器，進(jìn)而控制干燥機(jī)、空調(diào)和風(fēng)機(jī)等設(shè)備，以此來調(diào)節(jié)倉內(nèi)溫濕度。當(dāng)溫濕度值超過允許的誤差范圍，系統(tǒng)將發(fā)出聲光報(bào)警，如果有必要，倉管人員還可以根據(jù)實(shí)際的情況通過鍵盤或按鈕來人工修改片內(nèi)存儲(chǔ)的預(yù)設(shè)值。（一）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：◆單片機(jī)芯片：.通過比較，選用AT89C51單片機(jī)來構(gòu)造本系統(tǒng)?！鬉/D轉(zhuǎn)換器：A/D轉(zhuǎn)換器采用8位串行控制模數(shù)轉(zhuǎn)換器ATC0809?！袅硗?，該器件價(jià)格比較低廉，也完全能滿足糧倉內(nèi)糧食監(jiān)測的需要。濕度傳感器：該器件具有不需校準(zhǔn)的完全互換性、高度可靠性、長期穩(wěn)定性、快速響應(yīng)和專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，可經(jīng)多路開關(guān)直接輸入到A/D轉(zhuǎn)換器?！魣?bào)警模塊：系統(tǒng)采用三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警，當(dāng)溫濕度嚴(yán)重超標(biāo)或出現(xiàn)火情、遇盜時(shí)，系統(tǒng)做出聲光報(bào)警，同時(shí)記錄并打印事故出現(xiàn)的時(shí)間、倉號(hào)、控制點(diǎn)等情報(bào)，并能啟動(dòng)適當(dāng)應(yīng)急措施。軟硬件連接完好，電路完善的情況下，肉眼能看到的是經(jīng)過一系列的軟硬件編譯過的在LED數(shù)碼管上顯示的數(shù)字，在預(yù)先假定好的溫度范圍內(nèi)看出數(shù)字的變化，當(dāng)溫濕度數(shù)碼管顯示的溫濕度值超過了預(yù)定的值時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警提示，當(dāng)溫濕度值沒有超過預(yù)定的溫濕度范圍，測系統(tǒng)接收下一次的溫濕度采集值。日常生活中所指的濕度為相對濕度，％rh表示。濕度測量的歷史： 濕度和溫度很久以前就與生活存在著密切的關(guān)系,但用數(shù)量來進(jìn)行表示較為困難。(溫度計(jì)測可追溯到記載的希臘時(shí)代的溫度計(jì)。表示∶D=g/m3但是,即使水蒸氣量相同,由于溫度和壓力的變化氣體體積也要發(fā)生變化,即絕對濕度D發(fā)生變化。相對濕度（Relative humidity） 氣體中的水蒸氣壓（e）與其氣體的飽和水蒸氣壓（ｅs）的比，用百分比表示。但是,溫度和壓力的變化導(dǎo)致飽和水蒸氣壓的變化,rh也將隨之而變化。飽和水蒸氣壓（Saturation Vapor Pressure） 氣體中所含水蒸氣的量是有限度的,達(dá)到限度的狀態(tài)即可稱之為飽和,此時(shí)的水蒸氣壓即稱為飽和水蒸氣壓。各溫度對應(yīng)的飽和水蒸氣壓表JISZ8806在卷末記載。此時(shí)的溫度即為露點(diǎn)溫度（Dew Point Temperature）。 濕度傳感器的分類及特點(diǎn) 濕度傳感器的分類濕度傳感器分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都是在基片涂覆感濕材料形成感濕膜。 濕度傳感器的特性：國內(nèi)外各廠家的濕度傳感器產(chǎn)品水平不一，質(zhì)量價(jià)格都相差較大，用戶如何選擇性能價(jià)格比最優(yōu)的理想產(chǎn)品確有一定難度，需要在這方面作深入的了解。2%~177。2%~177。10℃）和潔凈的氣體中測量的。2%左右，甚至更高。溫漂非線性，這需要在電路上加溫度補(bǔ)償式。濕度傳感器工作的溫度范圍也是重要參數(shù)。 (3) 濕度傳感器的供電 金屬氧化物陶瓷，高分子聚合物和氯化鋰等濕敏材料施加直流電壓時(shí)，會(huì)導(dǎo)致性能變化，甚至失效，所以這類濕度傳感器不能用直流電壓或有直流成份的交流電壓。 (4) 互換性 目前，濕度傳感器普遍存在著互換性差的現(xiàn)象，同一型號(hào)的傳感器不能互換，嚴(yán)重影響了使用效果，給維修、調(diào)試增加了困難，有些廠家在這方面作出了種種努力，（但互換性仍很差）取得了較好效果。溫度標(biāo)定往往用一根標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)作標(biāo)準(zhǔn)即可，而濕度的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)較難實(shí)現(xiàn)，干濕球溫度計(jì)和一些常見的指針式濕度計(jì)是不能用來作標(biāo)定的，精度無法保證，因其要求環(huán)境條件非常嚴(yán)格，一般情況，（最好在濕度環(huán)境適合的條件下）在缺乏完善的檢定設(shè)備時(shí)，通常用簡單的飽和鹽溶液檢定法，并測量其溫度。 (1) 一致性判定同一類型，同一廠家的濕度傳感器產(chǎn)品最好一次購買兩支以上，越多越說明問題，放在一起通電比較檢測輸出值，在相對穩(wěn)定的條件下，觀察測試的一致性。(2) 用濕毛巾或利用其它加濕手段對傳感器加濕，觀察其結(jié)露狀態(tài)下的特性、靈敏度、重復(fù)性、升濕脫濕性能，以及分辨率，產(chǎn)品的最高量程等。 產(chǎn)品的性能最終要依據(jù)質(zhì)檢部門正規(guī)完備的檢測手段。 總之，人們使用濕度傳感器的時(shí)間越長，認(rèn)識(shí)就會(huì)越深入和全面。我們相信，濕度傳感器產(chǎn)品會(huì)在應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。 露點(diǎn)溫度（Dp） ：給定的濕空氣在水汽壓不變的情況下，當(dāng)溫度下降達(dá)到某一溫度時(shí)，濕空氣的水汽壓達(dá)到該溫度下的飽和水汽壓，飽和水汽開始結(jié)露，該溫度稱之為露點(diǎn)溫度；當(dāng)相對濕度為100%RH時(shí)，周圍環(huán)境的溫度等于露點(diǎn)溫度。 霜點(diǎn)溫度（Tp）：當(dāng)空氣的溫度低于0℃時(shí)，水汽在平面上凝結(jié)成霜，因此，稱之為霜點(diǎn)。 絕對濕度（Dv）：又稱為水汽濃度或者水汽密度。單位為 混合比（R） ：指濕空氣中所含的水汽質(zhì)量與和它共存的干空氣質(zhì)量的比值，單位為g/kg。 水汽分壓（E）：濕空氣中水汽所占的壓力。焓（H）：是指濕空氣從一特定的溫度和濕度變狀態(tài)變化到另一種狀態(tài)所需要的能量，通常給出的是0℃和0%RH的干燥氣體達(dá)到特定的溫度和濕度狀態(tài)時(shí)所需的能量。 濕球溫度（Tw）：通風(fēng)干濕表中，由于蒸發(fā)潛熱，濕球的溫度就會(huì)比環(huán)境溫度低，由此換算需相對濕度。 溫度傳感器的分類及特點(diǎn)溫度是一個(gè)基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關(guān)。溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀(jì)相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，如在某點(diǎn)互相連接在一起，對這個(gè)連接點(diǎn)加熱，在它們不加熱的部位就會(huì)出現(xiàn)電位差。這種現(xiàn)象可以在很寬的溫度范圍內(nèi)出現(xiàn)，如果精確測量這個(gè)電位差，再測出不加熱部位的環(huán)境溫度，就可以準(zhǔn)確知道加熱點(diǎn)的溫度。不同材質(zhì)做出的熱電偶使用于不同的溫度范圍，它們的靈敏度也各不相同。對于大多數(shù)金屬材料支撐的熱電偶而言，這個(gè)數(shù)值大約在5～40微伏／℃之間。由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中最為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常得小，這樣更加讓它廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的各個(gè)領(lǐng)域中，也為我們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。IC溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。 溫度計(jì)通過傳導(dǎo)或?qū)α鬟_(dá)到熱平衡，從而使溫度計(jì)的示值能直接表示被測對象的溫度。在一定的測溫范圍內(nèi)，溫度計(jì)也可測量物體內(nèi)部的溫度分布。它們廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等部門。隨著低溫技術(shù)在國防工程、空間技術(shù)、冶金、電子、食品、醫(yī)藥和石油化工等部門的廣泛應(yīng)用和超導(dǎo)技術(shù)的研究，測量120K以下溫度的低溫溫度計(jì)得到了發(fā)展，如低溫氣體溫度計(jì)、蒸汽壓溫度計(jì)、聲學(xué)溫度計(jì)、順磁鹽溫度計(jì)、量子溫度計(jì)、低溫?zé)犭娮韬偷蜏販夭铍娕嫉?。利用多孔高硅氧玻璃滲碳燒結(jié)而成的滲碳玻璃熱電阻就是低溫溫度計(jì)的一種感溫元件，～300K范圍內(nèi)的溫度。這種儀表可用來測量運(yùn)動(dòng)物體、小目標(biāo)和熱容量小或溫度變化迅速（瞬變）對象的表面溫度，也可用于測量溫度場的溫度分布。輻射測溫法包括亮度法（見光學(xué)高溫計(jì)）、輻射法（見輻射高溫計(jì)）和比色法（見比色溫度計(jì)）。對于1800℃以上的高溫，主要采用非接觸測溫方法。采用ATMEL的AT89C51微處理器，是基于以下幾個(gè)因素：（1）89C51為51內(nèi)核，仿真調(diào)試軟硬件資源豐富；（2）性價(jià)比高，貨源充足；（3）DIP封裝，體積小，便于產(chǎn)品小型化；（4）為程序存儲(chǔ)介質(zhì)，1000次以上擦/寫周期，便于程序調(diào)試；（5）具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式，便于進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)；（6）工作電壓范圍寬：～6V，便于交直流供電。ADC0 8 0 9是一種 8路模擬輸入逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器 ,由于價(jià)格適中 ,與單片機(jī)的接口、軟件操作均比較簡單 ,目前在 8位單片機(jī)系統(tǒng)中有著廣泛的使用。其主要性能指標(biāo)有：分辨率分辨率表示轉(zhuǎn)換器對微小輸入量變化的敏感程度，通常用轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)字量的位數(shù)來表示。如果是8位的轉(zhuǎn)換器，5V滿量程輸入電壓時(shí)，則分辨率為5/281=。目前常用的A/D轉(zhuǎn)換集成芯片精度為1/4～2LSB。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測量快速變化的過程。計(jì)算方法有：溫度測量是建立在熱平衡定律的基礎(chǔ)上的，根據(jù)溫度的不同，可將溫度測量的方法分為接觸式和非接觸式兩類。熱電偶溫度計(jì)的可用冷端溫度補(bǔ)償方法：（1）0℃恒溫法 （2）計(jì)算修正法；設(shè)計(jì)計(jì)算公式：Eab（t，to）= Eab（t ，th）+ Eab（th，to） （21）式（3）補(bǔ)償電橋法，本文主要采用補(bǔ)償電橋法測溫。2%~177。(4) 濕度校正：一般情況，（最好在濕度環(huán)境適合的條件下）在缺乏完善的檢定設(shè)備時(shí)，通常用簡單的飽和鹽溶液檢定法，并測量其溫度。測控模塊是檢測各分機(jī)所在糧倉的溫濕度數(shù)據(jù)，其中可由兩個(gè)電路組成分為2個(gè)電路的設(shè)計(jì)。圖21 復(fù)位電路本系統(tǒng)采用的是RC復(fù)位方式。該電路提供有效的復(fù)位信號(hào)RST（高電平）直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤消復(fù)位信號(hào)（低電平）。部分內(nèi)部圖如下：圖22 8個(gè)晶體管的連接示意圖發(fā)光二極管LED（Light Emitting Doide）是智能化測量儀器中簡單而常用的輸出設(shè)備，通常用來指示機(jī)器的狀態(tài)或其他信息。多個(gè)LED可接成共陽極或共陰極形式，通過驅(qū)動(dòng)器接到系統(tǒng)的并行輸出口上，由CPU輸出適當(dāng)?shù)拇a來點(diǎn)亮或熄滅相應(yīng)的LED。工作電流通常在10～20mA左右，故電路中需串聯(lián)適當(dāng)?shù)南蘖麟娮琛０l(fā)光 頻率和顏色取決于制造的材料，一般常用紅色，偶爾也用綠色或黃色。圖23 三極管驅(qū)動(dòng)的峰鳴音報(bào)警電第三章 糧倉溫室度檢測系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)需求及總體的思路，設(shè)計(jì)出如下總體框圖：通過溫室度傳感器在糧倉內(nèi)部某個(gè)面積采集相關(guān)的溫室度數(shù)據(jù)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片