大型粮仓温湿度检测系统的设计设计

基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统的设计。

随着粮食储存技术的不断发展，对粮仓环境监控的要求也越来越高。

温湿度是影响粮食储存质量的关键因素，因此设计一种能够实时、准确地监测和调控粮仓内部温湿度的系统具有重要意义。

本文将从系统设计的背景、目的、主要研究内容和技术路线等方面进行全面概述。

本文将介绍粮仓温湿度监控系统的研究背景，包括粮食储存的重要性、温湿度对粮食储存质量的影响以及现有监控系统的不足。

明确本文的设计目标，即设计一种基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统，实现粮仓内部温湿度的实时监测、数据分析和远程控制。

接着，本文将详细介绍系统的主要研究内容，包括硬件设计、软件编程、数据采集与处理、通信协议的选择与实现等。

硬件设计部分将涉及STM32微控制器的选型、温湿度传感器的选择与连接、电源电路的设计等；软件编程部分将讨论如何实现数据的实时采集、处理与传输，以及系统的稳定性和可靠性保障；数据采集与处理部分将探讨如何从传感器获取准确的温湿度数据，并进行相应的数据处理和分析；通信协议的选择与实现部分将讨论如何选择合适的通信协议，实现远程监控和控制功能。

本文将总结系统的技术路线和实现方法，包括系统的整体架构设计、各个模块的协同工作以及系统的优化与改进。

通过本文的研究，旨在为大型粮仓温湿度监控系统的设计提供一种新的解决方案，为粮食储存行业的智能化和自动化发展提供有益参考。

二、系统总体设计在大型粮仓温湿度监控系统中，系统总体设计是项目的核心部分，它决定了整个系统的架构、功能和性能。

本设计基于STM32微控制器，充分利用其强大的处理能力和丰富的外设接口，构建一个稳定、可靠的温湿度监控系统。

系统总体设计需要明确监控系统的基本需求。

对于粮仓而言，温湿度是影响粮食储存质量的重要因素，因此系统需要实时监测粮仓内的温湿度数据，并根据预设的阈值进行报警。

.题目：粮仓温湿度检测系统的设计摘要粮仓管理中最重要的问题是监测粮堆中的温、湿度变化。

国家为粮食储藏每年支付很高的费用，主要是因为监测设备成本较高，管理方式不够先进。

在理论研究和实地考察实验的基础上，进行了粮食仓库温度和湿度实时在线巡回监测与控制系统的设计和研制。

温度和湿度的检测与控制对防止粮食霉变有着重要的意义，讨论粮堆温度和湿度变化的主要原因以及粮食仓库中温度和湿度的允许变化范围。

探讨在线测量，计算和控制粮食仓库温度和湿度的原理和方法，基本消灭了粮食霉变事故，同时也节省了大量人力和物力，减轻了粮仓管理的工作强度，提高了粮库管理效率，使粮食管理得到了安全可靠的保障。

正目前,粮库中的温湿度检测,基本上是人工检测,劳动强度大,繁琐,由于检测报警不及时,造成库储粮食损失的现象时有发生,于是,设计并研制性能价格比较高的粮库温湿度自动检测系统迫在眉睫。

由于大型粮库分布广、储量大，粮库的管理和监测难度大，基于粮库粮情检测系统上的计算机管理软件的设计，由每个粮仓中配置的下位机将粮情数据通过无线数传模块发送给上位机，上位机将下位机的数据以曲线和表格的形式表示出来，清晰直观地显示出各仓内温湿度状况，由上位机对粮仓进行监视，管理人员在控制室就可以看到实时粮情数据，对粮情数据进行分析，实现粮仓管理自动化、智能化。

关键字：温湿度粮仓检测系统设计ABSTRACTBarn management of the most important issue is monitoring the grain heap temperature and humidity changes. countries for grain storage to pay high fees each year, mainly due to high cost of monitoring equipment, management methods were not advanced enough in the theoretical study and field visits on the basis of experiments carried out a food storage temperature and humidity, real-time monitoring and control system circuit design and development. the temperature and humidity measurement and control to prevent mildew food of great significance to discuss the grain heap the main reason for the temperature and humidity changes as well as food storage temperature and humidity range allowed explore on-line measurement, calculation and control of food storage temperature and humidity, the principles and methods, and basic elimination of food mildew accident, but also save a lot of manpower and material resources, thereby reducing the intensity of granary management work to improve the efficiency of management of the granary, so that food management has been a safe and reliable protectionAre present, the grain depots in the temperature and humidity testing is basically a manual inspection, labor-intensive, cumbersome, due to not timely detection and alarm, resulting in the loss of library storage of food phenomena have occurred, so the design and development of the higher cost performance granary temperature and humidity automatic detection systems is urgent. because large granary widely distributed, large reserves and grain storage management and monitoring difficult, based on intelligence grain depot detection system on the design of computer management software, configured by each granary-bit machines will pay under the circumstances the number of data via wireless transmission module sends to the host computer, host computer the next bit plane data in the form of curves and tables that come out, clear and intuitive display of temperature and humidity conditions within the warehouse by the host computer to the granary to monitor, manage personnel in the control room can be real-time intelligence data to see food on the food situation analysis of the data to achieve granary management automation, intelligent.KEY WORDS：humiture granary detecing system desing目录摘要 (I)ABSTRACT......................................................... I I 目录 ......................................................... I II 第一章引言. (1)1.1 粮仓温室度检测技术的发展现状 (1)1.2 课题的提出及研究的意义 (3)1.3 本文的设计思路及预期结果 (3)1.3.1 本文的设计思路 (3)1.3.2 预期结果 (4)第二章粮仓温湿度监测系统设计基础知识 (5)2.1 温湿度检测技术 (5)2.1.1 湿度的相关概念 (5)2.1.2 湿度传感器的分类及特点 (6)2.1.3 温度的相关概念 (8)2.1.4温度传感器的分类及特点82.2器件及模块的选择 (10)2.2.1处理器 (10)2.2.2转换器 (10)2.2.3温度传感器 (11)2.2.4湿度传感器 (11)2.2.5测控模块 (12)2.2.6显示模块 (12)2.2.7报警模块 (13)第三章粮仓温室度检测系统的具体设计 (15)3.1设计结构 (15)3.2单片机在系统中的工作的原理（过程） (16)3.3 ATC0809转换器 (18)3.4热电偶温度传感器 (19)3.4.1补偿电桥 (19)3.5湿度传感器 (20)3.6 系统附带电路及元件设计 (21)3.6.1系统时钟电路设计 (21)3.6.2按键与按钮的设计 (22)3.6.3 电源的设计 (22)3.7系统软件部分 (23)3.7.1显示设计 (23)3.7.2报警模块 (24)第四章系统调试及结果分析 (25)4.1 软件调试 (25)4.1.1调试方法 (25)4.1.2调试步骤 (25)4.2系统测试结果 (26)4.3系统完成 (26)参考文献 (28)附录 (29)致谢 (32)第一章引言随着时代的进步和发展，单片机控制无疑是人们追求的目标之一。

仓库温湿度检测系统设计摘要温湿度是影响货物存储质量的重要因素。

本课题设计的是一种基于单片机的绿色食品去湿干燥智能控制系统，实现了对食品温度和湿度的实时检测，使管理人员可以实时监控食品温湿度情况以便确定合适的温湿度指标进行储藏。

本文采用AT89S52单片机为控制核心，由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成温湿度采集及实时显示系统，实现对测量对象的温湿度精确测量与自动控制。

本系统由上位机和下位机构成，下位机主要完成食品温湿度的采集与处理，将其传至1602液晶显示，并做出判断实现超限报警。

同时，下位机还通过RS232总线将温湿度数据传至上位机，上位机可实时显示当前的温度与湿度值。

实验结果表明，该系统电路简单、工作稳定、集成度高，调试方便，测试精度高，具有一定的实用价值。

关键词:单片机温湿度AT89S52 RS232 自动控制目录摘要 (I)目录 (II)1 绪论 (1)1.1背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.2.1 温度测量方面 (1)1.2.2 湿度测量方面 (1)1.3 温度、湿度检测技术的发展趋势 (2)2 温湿度测量系统方案设计 (3)2.1 系统总体设计 (3)2.2 系统的整体构架 (3)2.3 系统方案的论证与选择 (3)2.3.1 单片机的选择 (3)2.3.2 显示器的选择 (4)2.3.3 传感器的选择 (5)2.3.4 键盘模块的选择 (5)2.3.5 报警模块的选择 (6)3 系统硬件设计 (7)3.1 主控模块 (7)3.1.1 单片机AT89S52简介 (7)3.1.2 AT89S52的标准功能 (7)3.1.3 单片机AT89S52最小系统 (8)3.1.4 单片机的控制接口 (9)3.2 显示模块 (9)3.2.1 1602液晶简介 (10)3.2.2 1602液晶显示特性 (10)3.2.3 1602液晶物理特性 (10)3.2.4 1602液晶管脚功能 (10)3.2.5 1602液晶字符集 (11)3.2.6 1602液晶与AT89S52接口电路 (12)3.3 温湿度采集模块 (12)3.3.1 DHT11温湿度传感器简介 (12)3.3.2 DHT11引脚及接口 (13)3.4 键盘模块 (13)3.4.1 键盘控制电路 (13)3.4.2 各功能键作用分配 (14)3.5 报警模块 (15)3.5.1 报警电路接口 (15)3.5.2 蜂鸣器工作原理 (15)3.6 串口通信模块 (15)3.6.1 RS-232C简介 (16)3.6.2 MAX232简介 (17)3.6.3 74HC573简介 (18)3.7 小结 (19)4 系统软件设计 (20)4.1 主程序设计 (20)4.2 温湿度采集子程序设计 (22)4.3 液晶显示子程序设计 (22)4.4 键盘扫描软件设计 (23)4.4.1 键盘扫描功能 (24)4.4.2 键盘扫描工作原理 (24)4.4.3 键盘扫描流程图 (25)4.5 串行通信模块 (25)4.6 小结 (26)结论 (27)谢辞 ......................................................................................................错误!未定义书签。

仓库温湿度检测系统设计1.引言仓库是储存物品的重要场所，对于一些物品而言，温湿度的控制非常重要。

例如，一些易腐烂的食品需要低温干燥的环境才能存放长时间，而一些高温敏感的电子设备则需要保持低湿度来防止损坏。

因此，设计一个仓库温湿度检测系统对于仓库管理非常重要。

2.系统概述2.1温湿度传感器温湿度传感器是用于测量仓库内部温湿度的设备。

常见的温湿度传感器有电子传感器和光学传感器。

系统需要选择适合的传感器来满足温湿度检测的需求。

2.2数据采集模块数据采集模块负责从温湿度传感器中读取数据，并将数据传输到数据处理模块。

可以通过有线或无线方式传输数据。

如果仓库面积较大或温湿度变化快速，无线方式可能更适合。

2.3数据处理模块数据处理模块接收来自数据采集模块的数据，并进行处理和分析。

可以使用微控制器或单片机来实现数据处理功能。

数据处理模块需要实时监控仓库温湿度状态，并根据预先设置的阈值进行判断和报警。

2.4报警系统报警系统用于在温湿度超出预设范围时发出警报。

可以使用声音、光线、手机短信等方式进行报警，并进行记录和通知相关人员。

3.系统设计在设计过程中需要考虑以下几个关键点：3.1传感器选择根据仓库大小、温湿度变化情况和系统预算等因素选择适合的温湿度传感器。

考虑到传感器精度和稳定性等因素，建议选择专业的温湿度传感器。

3.2数据采集与传输根据仓库的实际情况选择有线或无线方式进行数据采集与传输。

有线方式通常更稳定可靠，但无线方式更适合仓库面积较大或需要移动传感器的情况。

3.3数据处理与报警数据处理模块需要接收并处理来自数据采集模块的数据。

可以通过设置阈值，在数据超出预设范围时触发报警系统。

同时，数据处理模块需要进行实时监控，并记录历史数据以便后续分析。

3.4报警系统报警系统需要能够及时准确地发出警报，并记录报警事件。

可以设置不同的报警级别以便根据不同情况采取相应措施。

4.系统实施4.1硬件实施根据系统设计，选择合适的传感器和数据处理模块，并进行搭建和调试。

课程设计粮仓温、湿度控制系统设计设计人：肖志洋辅导教师：陈建国指标要求：1、温度控制在20℃以下；2、湿度控制在30%RH以下；3、有温、湿度显示。

设计要求：1、择合适的传感器，要说明选择理由。

2、叙述传感器的工作原理。

3、选择信号处理电路，并说明其工作原理。

4、选择控制元件，并说明怎样达到控制目的。

课程设计背景及目的在技术飞速发展的今天，人们对各个方面的自动化的要求越来越高。

自动化的控制与友好的人机交换界面已慢慢进入寻常百姓家，并以其高性价比和简单的操作深受人们的欢迎。

本课程设计，通过微控制器采集粮仓的温湿度数据，通过闭环控制的原理尽量避免人为干预实现对粮仓温湿度的自动化控制与调节，且把温湿度数据实时显示在数码管上。

其应用范围远大于粮仓的温湿度控制，可以用于存放精密仪器的实验室，生产制造等需要严格的温湿度要求的条件下。

摘要本系统通过微控制芯片A T89C2051接收温度，湿度传感器采集的信号。

对信号进行处理判断，按要求控制制冷器，抽湿机启动来保持粮仓温度在20℃以下，湿度在30%RH以下。

一，方案比较与选择为了达到设计要求，提出了以下三种设计方案。

方案一，温度传感器选择NTC热敏电阻（KC104G410G：R25=10K）；湿度传感器用KSC-6V 集成相对湿度传感器，其相对湿度0~100%RH对应的输出为0~100mV。

把温度传感器接在电桥的一个桥臂上，调节电桥使电桥处于平衡，随温度的变化电桥上输出电压信号，通过放大，经A/D转换，送单片机处理，显示且判断来控制相应的继电器动作使粮仓内温度维持在20℃以下；湿度传感器输出的电压信号同样经放大器放大到0~5V，经A/D转换，送单片机处理，显示且判断来控制相应的继电器动作使抽湿机启，停止，从而保持粮仓内湿度在30%RH以下，同时单片机把当前的温湿度数据送数码管显示。

其方框图如图1。

图1方案二，测量温度选择DALLAS公司生产的数字温度传感器DS18B20，其为单总线器件，具有线路简单，体积小等特点，测量温度十分方便。

摘要针对安全储粮的实际要求，进行了粮库测温系统设计。

传统的粮库测温是利用温度计来测量的，精度差、随意性强，无法真实的反映粮食的准确温度，因此，实时检控粮温是达到最低粮食损失的保证。

为确保粮库询査人员准确，及时的对粮仓进行询査和记录，肯定整个监控系统的工作进程，了解温度对贮藏粮食的影响，设计了粮仓测温系统，本设计主要由测温电缆、测量模块、签到电路、信号转换器和上位机五大部份组成，设计包括测量模块，数据收集模块, IC卡签到模块等。

测量模块内容包括测温电缆的设计，电缆上布置着温度传感器，采用的是热敏电阻温度传感器。

数据收集模块运用T A/n转换器，进行了模拟信号到数字信号的转换设计。

1C卡签到模块当选择的是SLE4442芯片，利用其内部加密存储卡，能确保粮仓査询人员能准确及时地抵达粮库，记录粮情。

本系统还能对粮库温度检控系统进行测量精度和稳定性査验，并对实际的粮情事例迸行分析，可用于大型的粮仓测温，有必然的实际意义。

关键字：测温电缆；测量模块；数据收集模块；传感器Design of temperature measurement system of granaryAbstracttemperature measurement system on granary is designed, according to the practical request about storing grain,. Traditional temperature measurement system is old with using thermograph ,whose accuracy is low, and neither reflects the real temperature of grain nor finds the point of bad grain in time, so that there is lots of loss of, making practical temperature measurement can assure declining of the loss of grain. Moreover, for the sake of assuring the accuracy of measuring to the grain, temperature measurement system and checking・in system is needed・According to practical situation, the working process is made sure, the effect the system is understood・ This design includes measuring module, checking-in circuit, signal adapter, and host computer. Design measuring module, data acquisition module, and IC-Checking in system・In the measuring module temperature measurement cable is used・Data acquisition module uses A/D converter for signal transformation・ At last detect the temperature measurement system on granary.Key words: Temperature measurement cable Measuring module Data acquisition module Sensor本课题研究背黒 (3)研究的目的及意义 (5)主要研究工作内容 (6)2系统整体方案设计 (6)系统耐要求 (6)整体耐方案 (7)2.2.1系统的组成及功能. (8)2.2.2系统的工作原理. (9)3系统硬件电路设计 (9)題传感器的选择 (9)3.1.1溫度传感器的发展 (9)3.1.2热敏电阻的特性. (11)测量模块的设计 (13)3.2.1测呈模块的组成. (13)3.2.2数据收集 (13)3.2.3模拟基准回路设计. (14)3.2.4信号转换器的设计. (15)动态显示,时钟日历的蹄 (16)3.3.1犍盘/显示器的接口的实现 (16)3.3.2时t中日历接口的实现. (17)3.4.1 SLE4442芯片特点. (22)3.4.2IC卡与单片机的接口电路. (23)4碌语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)1绪论本课题研究背景粮食是关系国计民生的重要战略物资,用饭始终是人类赖以生存和社会稳定的头等大事，粮食的贮存和保管工作国家和各级政府都十分重视。

粮仓温湿度监测系统项目设计方案粮仓温湿度监测系统项目设计方案1.1 背景“国以民为本，民以食为天”，“兵马未动，粮草先行”，这些都充分说明粮食对国家的重要性[1]。

从理论上讲国家掌握的粮食越多越好，但从现代经济学的角度看，国家只要能控制住一定数量的可以灵活支配、质量良好的粮食，既可达到“备战备荒”、宏观调控的目的，又可节省资金用于发展经济。

一般来说：粮食存放在粮仓中，大型的粮仓可存放数以万计的粮食。

而且这些粮食存放的时间有长有短。

为了保证存放在粮仓中的粮食不致腐烂变质，就必须使粮仓内的温湿度保持在一定的范围以内。

为了达到以上的要求，必不可少的就是既稳定又精确的粮情监测系统。

粮情监测系统是通过计算机检测粮食储备库中粮食的基本温湿度情况，并结合其他粮情信息（如入仓时间、品种、仓型、天气状况等）进行综合分析。

利用微机技术对粮仓进行监测，用户可方便地构造自己需要的数据采集系统。

在综合研究国内粮库管理现状和发展的前提下，吸收了国内多种粮库粮情温湿度监测系统的成功经验后，我们设计了自己的仓库温湿度监测系统。

该系统具有可靠性和高性价比，而且操作维修简便，具有检测、数显等诸多功能。

1.2 设计的目的和意义科学储粮是粮食生产的一个重要环节，若管理不当，粮食发霉或生虫会造成极大浪费。

粮库管理中最重要的问题是监测粮堆中的温湿度变化。

粮库一般由几十个甚至上百个由水泥或钢板构成的圆型仓组成，仓高20~30m。

现在，我国在粮仓建设上己实现规范化，但是监测手段一直未能实现同步现代化[2]。

我国许多储备粮库每年都因测控设备的不完善而导致部分粮食霉变，许多大型储备粮库的测控设备仍需高价进口，因此国家准备在未来的几年内对全国所有的粮库进行翻新和改造工作，要求规范粮库管理，实现粮库管理现代化。

影响储粮安全的最主要因素是粮堆内的温度和湿度，这就要求能有一种有效的、低成本的仪表来实现监测控制功能，使得管理人员能够方便有效地进行监测操作。

粮仓粮库环境温湿度综合监控管理系统设计方案目录第一部分：概述1粮食仓储概述 (03)2粮仓粮库环境温湿度监控系统应用背景 (04)3粮仓粮库环境综合监控管理系统 (04)第二部分：系统组成结构◇上位管理主机 (05)◇数据通讯部分 (05)◇现场控制监测点 (05)第三部分：控制模式◇控制方式 (06)第四部分：功能特点1粮库环境温湿度监测 (07)2O2、CO2浓度监测 (07)3数据存储功能 (07)4设备联动控制功能 (08)5防火自动报警功能 (09)6现场报警功能 (09)7远程传输和网络管理功能 (09)第五部分：监测软件数据平台1友好的用户登陆管理界面 (10)2实时\历史、曲线\报表数据分析 (10)3多种形式的报警功能 (11)4远程控制 (11)5监控终端 (11)第一部分：概述1粮食仓储概述我国现有14亿人口,粮食储藏好坏是关系到人民健康、市场供给、国家稳定的大事.随着人口增长迅速、耕地逐年减少、人类对社会物质生活的需求愈来愈高.粮食的利用与保护得到社会的更加重视,人类必须杜绝粮食浪费与霉烂现象发生,珍惜粮食.我国是世界上最大粮食生产和消费国.据统计,我国粮食收获后在脱粒、晾晒、贮存、运输等过程中的损失高达15％,远远超过联合国粮农组织规定的5％,在这些损失中因未达到安全水分造成霉变、发芽等损失的粮食又占到5％.粮食在储藏期间,如果水分超标,粮堆内部的水分就表现出向表面及粮粒间隙中的空气缓慢游离的趋势,因粮食水分从不流动的空气中逸出比较困难,它在粮粒间聚集,当湿度达到饱和点时即开始凝结,随之产生发酵和局部温度升高现象,这又促使粮粒释放出水分和加速相应的发酵过程.当环境温度升高,粮食中带有的粉尘、杂质、特别是有机物杂质加速了上述过程,严重威胁到安全储粮,导致粮食腐烂.因此粮仓粮库环境应保持通风、干燥,内外整洁有序.粮库中应采取防鼠、防蝇、防虫、防盗等设施,杜绝有害虫类的滋生.2粮仓粮库温湿度环境监控系统应用背景建国以来,经过六十多年的发展,我国粮食仓储技术得到了长足发展,在某些领域已经达到世界先进水平,但就整体而言,我国粮食仓储技术与发达国家相比,仍与一定的差距.目前,大部分粮仓库仍为人工监控管理,如降仓温通风是仓房日常管理中,尤其是低温储粮管理中的一项操作较为频繁、辛苦的工作,经常需要在半夜开机：由于粮食呼吸,储粮稳定性较差,保管员需不断翻动粮面,通风降温散湿,因此国家需要投入大量人力.粮情,粮仓温度靠人工监测,保管员需要频繁巡查,工作强度大,并且监测结果不精确.3粮仓粮库温湿度环境监控系统SQ-KZ粮仓粮库环境综合监控系统可以实时全面的掌握粮库内的温湿度变化,一旦发现异常及时做出正确处理,保证粮食长期安全存储.本系统采用世界上先进的微电脑技术、PLC技术、传感器技术、自动控制技术,带有LCD显示和键盘操作,能够自动监测粮仓粮库内的粮情、温度、湿度,并能与粮仓粮库内的加热、制冷、除湿、通风等设备进行联动,控制加热、制冷、除湿、通风等设备进行工作,也可根据人工设定的数值定时控制设备或根据需要进行人工开启,使仓内粮温、水分、仓内气体的有效浓度与配比维持稳定状态,保证粮食仓储的安全.第二部分：系统组成部分SQ-KZ粮仓粮库环境综合监控系统主要包括：上位管理主机、数据通讯部分、现场控制监测点、数据采集终端等.◇上位管理主机可选用物联网感知应用平台或者是为客户专门定制的操作监测平台.能够实现监测、查询、运算、统计、控制、存储、分析、报警等多项功能,并能与粮仓内设备联动,自动计算和控制加热、制冷、降湿、通风等设备运行工作.◇数据通讯部分可根据需要选择有线传输与无线传输方式,对于仓内布线不方便的粮库,可以采用无线通讯方式,利用GPRS/3G或Zigbee无线通讯.◇现场控制监测点现场控制监测点主要由数字温湿度变送器、数据采集仪、通讯转换器、配电控制柜及安装附件组成.所有监测点的温湿度测量值最终转换为数字信号,被传送到上位管理主机,通过配套的数据管理软件对数据进行分析、处理、存储、打印等.第三部分：控制方式◇自动控制-----根据设定的参数,智能控制箱按照预先编制的程序自动运行.◇手动控制-----根据需要,可以选择现场手动控制方式,启动各种模式.◇集中监控-----监控中心室能够实时显示并自动记录粮仓粮库内的监测数据以及外围设备的工作状态,远程设定每台控制箱的工作参数,自动报警.◇3G互联网监控------通过安装配套的物联网监控软件,或者视频监控软件,可以通过英特网实时了粮库内的环境变化信息及设备的运行状态等.第四部分：系统功能特点1粮库环境温湿度监测通过温湿度传感器监测粮仓粮库内的环境温湿度,并能对数据进行采集、分析运算、控制、存储、发送等.2O2、CO2浓度监测--粮食是生命的有机体,具有呼吸功能.为了解储藏条件是否适宜,常需要了解粮食在储藏期间的生理状态,需要测定储粮的呼吸系数.--在粮仓内部署二氧化碳或氧气浓度传感器,实时监测粮库中的气体含量,当浓度超过系统设定的阙值范围时,通过有线或无线传输技术将相关数据传送到用户监控终端,由相关工作人员做出相应调整.3数据存储功能具有大容量数据存储功能,现场可显示、查询监测数据和设备工作参数.4设备联动控制功能--降温、散湿、通风是仓房日常管理中的一项操作较为频繁、辛苦的工作,经常需要在半夜开机,由于粮食呼吸,储粮稳定性较差,保管员需不断翻动粮面,通风降温散湿.实现仓窗、制冷、制热、通风等设备自动开关,对提高工作效率、降低劳动强度意义重大.--上位机控制平台可根据粮库环境的要求,对已设置的温湿度数学模型进行分析,自动计算和控制加热、制冷、降湿、通风等设备状态,也可根据人工设定的数值定时控制设备或根据需要进行人工开启.5防火自动报警功能可提供现场声光报警,监测系统报警,并通过电话语音拨号报警或发送报警短信通知相关人员.6现场报警功能用户可设定某些参数指标的上限和下限,根据温湿度实测值与人工设定的超限值进行对比分析,若实测值超过设定的范围,则通过屏幕显示报警或现场声光报警.7远程传输和网络管理功能可联网远程传输现场监测到的各种信息,上级部门可随时调用、检查粮库环境的各项数据、报表,提供集中式系统管理及数据检索功能,可与其它信息系统共享数据,支持TCP/IP协议.第五部分：监测软件数据平台我公司自主研发的粮仓粮库温湿度系统软件,实时采集粮仓粮库现场数据,经传感器数据模块传送至ZigBee节点或RS485节点上,然后通过光纤、GPRS/3G 网络传输到数据平台,按照相关设定进行分析运算、控制、存储等功能,并进一步与粮仓内设备如通风、制冷、制热、熏杀等联动完成相应控制.1友好的用户登陆管理界面--规定用户使用权限,不同用户提供不同的操作权限,非用户不能登陆系统,保证系统安全,操作简单而富有人性化.2实时\历史、曲线\报表数据分析--系统将采集到的数据信息以实时曲线的方式显示给用户,并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表.便于对粮仓粮库的运转情况进行分析并做出改进,提高粮食仓储的效率与安全.3多种形式的报警功能,适合不同场合需要--工作人员根据粮仓粮库内的具体情况,设置温度、湿度等参数限值.在监测时,如发现有监测结果超出设定的阈值时,系统会自动发出报警提醒工作人员,报警形式包括：声光报警、电话报警、短信报警、E-MAIL报警等.4远程控制--现场采集设备将采集到的数据通过有线、无线、GPRS/3G网络传输到中控数据平台,用户从终端可以查看粮仓粮库现场的实时数据.并使用远程控制功能,通过继电器或采集输出模块对粮仓粮库内的相关设备进行自动化控制,如自动通风系统、自动制冷制热系统、自动除湿系统等.5监控终端--监控终端通过可视化、多媒体的人机界面实现以下主要功能：浓度全面显示,可查询,包括各种参数以及历史数据①粮仓内粮情、温湿度、CO2等；②向粮仓内监控终端发出调度命令、调整设备运转状况,确保粮仓内环境维持稳定状态,保证粮食仓储安全.。

摘要粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，随着中国加入WTO 和粮食市场的逐渐开放，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。

本文介绍了一种基于RS485总线的多功能大型粮仓监测系统; 详细描述了系统的总体结构原理、硬件电路组成和软件的设计。

该系统不仅能实时监测温度和湿度,还能做出反应进行调节。

温度控制和湿度控制都采用了多路模拟开关分时传输，通过粮仓测控器、分站等分析处理，并在PC上位机中显示出来，可以方便工作人员对各个粮库的即时情况进行了解。

通风机能对粮仓的温湿度进行调节,不用人为控制,保证了准确性。

本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D模拟数字转换芯片的性能，我设计了以单片机为核心的一套检测系统，其中包括单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、与PC机通信、报警电路、系统软件等部分的设计。

整个系统由三大部分组成：粮仓测控系统、分站系统、PC上位机系统。

通过分级式管理实现各级单片机对粮仓内各温湿度传感器信息的分析和处理，并实现上位机对系统的整体控制。

实现对大型粮仓系统的自动化监控功能。

关键词粮仓监控，单片机，控制，温度，湿度AbstractFood is the human survival necessities, temperature and humidity is to keep the good food prerequisites, with China's accession to the WTO and food market gradually open, store largeamounts of food to stabilizing the development ofnational economy play a crucial role.In this paper, a multi-functional based on RS485 bus monitoring system for large granary; a detailed description of the overall structure of the system principle, the hardware circuit and software design. The system can not only real-time monitoring of temperature and humidity can be adjusted to respond. Temperature control and humidity control using a multi-channel analog switch time transmission, monitoring and control through the granary, and sub-stations, such as analysis, and PC in the PC show up, it will be convenient to all depot staff real-time understanding of the situation. Fan grain can adjust the temperature and humidity, not human control, to ensure accuracy.The system has three major ponents: the granary monitoring systems, sub-station system, PC host puter system. Through management to achieve at all levels of classification of the granary of all single-chip temperature and humidity sensor information analysis and processing, and host puter system to achieve the overall control. Granary system to achieve the automation of large-scale monitoring.Key Words gramary monitor，monolithic integrated circuit;，control，temperature，humidity目录摘要IAbstractII1 引言11.1研究的背景和意义11.2国内外粮仓技术现状21. 2 .1按温度传感器分类31.2.2 按通讯方式分类41.3粮仓监测系统的发展趋势6l.4本文的主要工作62 方案的选定及论证72.1 温度传感器的选择72.2 湿度传感器的选择72.3 信号采集通道的选择82.4 系统设计及技术要求82.4.1系统基本功能82.4.2 系统主要技术要求83系统总体设计93.1 信号采集113.1.1 温度传感器113.1.2 湿度传感器123.2 信号的分析与处理143.2.1 多路开关143.2.2 A/D转换163.2.3 单片机AT89S51193.3 分站信息的分析与处理263.3.1 分站主控单片机MSP430F149263.3.2 单片机与PC机和粮仓测控器通信电路313.4 RS485总线通信323.4.1 RS485总线的特点323.4.2 RS485总线的构成及工作方式323.4.3 RS485长距离传输特性334 程序设计344.1 粮仓测控器程序设计344.2 分站程序设计354.3 各部分程序分析364.3.1 复位初始化子程序364.3.2读出转化后温/湿度值的子程序374.3.2 写温/湿度子程序374.3.3 读温/湿度子程序38结论39致40参考文献41附录A1.1 系统总体设计电路图43附录A1.2 单片机子程序441 引言1.1研究的背景和意义中国是世界农业大国，农业是我国国民经济的基础，粮食是基础的基础。

学号大型粮仓温湿度检测系统的设计（）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的（），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用（）的规定，即：按照学校要求提交（）的印刷本和电子版本；学校有权保存（）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位原创性声明本人郑重声明：所呈交的是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名：日期：年月日学位版权使用授权书本学位作者完全了解学校有关保留、使用学位的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交的复印件和电子版，允许被查阅和借阅。

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涉密按学校规定处理。

作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见()任务书()开题报告郑重声明本人郑重声明：所呈交的学位是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位的研究成果不包含任何他人享有著作权的成果作品。

本人签字：日期：目录摘要 (1)Abstract (7)1.绪论 (8)1.1选题背景 (8)1.2设计目标 (8)1.2.1基本功能 (8)1.2.2主要技术参数 (8)2 设计方案 (9)2.1 系统的总体框图 (9)2.2温湿度传感器的选择 (9)2.3信号采集通道的选择 (10)2.4 本章小结 (10)3 主要芯片简介 (11)3.1 DHT11数字传感器 (11)3.1.1 主要特性 (11)3.1.2 应用领域 (11)3.1.3 接口说明 (11)3.1.4 电源引脚 (11)3.1.5 封装信息 (11)3.1.6 DHT11引脚图 (12)3.1.7 注意事项 (12)3.2 ADC0832与单片机89C51 (13)3.2.1 A/D转换 (13)3.2.2 单片机89c51 (15)3.3 本章小结 (22)4 硬件设计 (23)4.1 显示与报警的设计 (23)4.1.1 显示电路 (23)4.1.2 报警电路 (24)4.2 本章小结 (25)5 软件设计 (26)5.1标度变换的实现 (26)5.2 主程序流程图 (26)5.3 T0中断流程图 (27)5.4 报警子程序流程图 (28)5.5 温湿度采样子程序流程图 (29)6 结论 (30)6.1 总结 (30)6.2 改进思路 (30)6.2.1软件方面 (30)6.2.2硬件方面 (30)参考文献 (33)附录A (33)附录 B 汇编程序 (34)附录C proteus仿真总电路图...................................................... 致谢 (44)本是应用单片机作为控制器设计的温湿度检测系统，由要由温度、湿度采集、AD转换、单片机控制、数码管显示、USB连接器六部分组成。