粮库温度监测系统

1概述

1.1课题意义

我国是一个农业大国，为了保证国民粮食需求量，就需要对现有粮食做到用尽其能，所以粮食的存放问题是不容忽视的问题。而现有粮库存在着很多隐患，比如说，温度的变化人们没有及时发现并进行处理，可能会导致粮食腐烂发霉；从化学的角度来讲，细微颗粒在密闭的空间里，当温度过高是就可能发生爆炸等等，这只是温度一个因素对粮库粮食储存造成的影响，还有类似于湿度、粉尘等很多因素，也会对粮食造成一定程度的影响，因此粮库监测系统的可靠性问题异常重要。此外粮食在储备的过程中常因其湿度过大而升温发热，又由于检测手段的落后造成温检系统错报或漏报，从而导致粮食大量的腐烂变质，给国家带来巨大的损失。这就对粮库监测系统提出了较高的要求，作为现代大学生我们义不容辞，我们需要用自己的智慧和双手为社会做出自己的贡献。

1.2设计任务

过去的粮库温度监测系统一般以热敏电阻为温度敏感元件，热敏电阻虽成本低，但需要后续信号来处理电路，而且在测量的过程中需要标定温度值。监测系统因电路和工艺复杂而误报率高，故障频繁，给施工和维护都带来不便，这就需要一种新的系统来解决这些问题。本系统采用多点采集数据的方法，预先根据经验设定报警值，然后对采集的数据进行分析和处理，最终完成对粮库温度的监测以达到预先的目的。

1.3解决方案

粮库内温度的变化，可能会造成巨大的经济损失。我们设计了一套多点温度监测系统，实时监测粮库内各点的温度。本系统由下位机部分和上位机部分组成，下位机部分由AT89C51单片机、键盘显示电路、报警电路、数字温度传感器、EEPROM等组成，完成对粮库温度的检测、显示、报警、存储。并把检测值通过RS-485总线传送给控制室的上位机（微机）。以AT89C51为主控制器研制了一种多路数据采集系统，该系统可通过10路温度传感器同时采集10个检测点的温度参数，并可通过串行接口与PC上位机通信，由上位机进行数据存储、显示、打印，还可对历史数据进行查询。通过图形显示，直观的反映粮库的温度变化趋势可在早期预报粮库的温度变化。本套多点温度监测系统是一种以单线数字温度传感器DS18B20为温度敏感元件的粮库温度监测系统，其能满足我国储粮方面的要求，保证粮库粮食的安全，使人民正常生活工作得以保障。

1.4本文具体工作

我们设计的监测粮库温度的系统主要分为四个部分，本文主要设计的是键盘和显示部分。

本文具体工作有：

(1)整体了解粮库温度检测系统的组成、原理、实现方法；

(2)熟悉键盘显示原理，研究键盘显示芯片及看门狗的原理和使用；

(3)键盘显示部分的硬件、软件设计。

本课题核心控制部分是由单片机完成，键盘显示接口芯片完成对键盘和LED的控制功能，以及防止掉电后的数据丢失而使用的可靠性设计，看门狗电路芯片X5045。该系统既保证了对粮库的实时监控，同时根据预先设定的报警值来显示，粮库的温度是否在控制范围内，以确保粮食的安全，保证国民生活的基本要求。

2系统总体设计

2.1系统特点

本系统以单片机作为主控机，实时地对温度信号进行采集，同时可通过键盘设定报警初值，并显示在LED上,报警电路实时对电路进行监控，检测值送上位机显示、打印、存盘，并可以对保存值进行修改和删除。

特点：

（1）采用数字式温度传感器，与单片机接口简单。

（2）实现温度检测，由于采用单总线温度传感器，扩展容易，只要将器件挂接在单总线上即可。

（3）看门狗电路，提高系统可靠性。

（4）EEPROM保存键盘输入参数，掉电不丢失信息

。

2.2系统设计

本系统由数据采集电路，键盘显示电路，报警电路以及看门狗电路组成。主控机采用AT89C51单片机，完成对温度信号的设定、处理和报警。

2.2.1 数据采集系统

本系统采用数字式温度传感器DS18B20完成对温度的数据采集。DS18B20可以把温度信号直接转换为数字量，而无须A/D转换器与数据调理电路，既简化电路，又提高电路的可靠性。采用单总线原理，易于电路扩展，只需在相应单总线上继续挂接器件即可，方便了用户使用。

2.2.2 键盘显示系统

本系统采用HD7279A完成数据输入与数据显示。HD7279A是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴极数码管的智能显示驱动芯片，该芯片同时能对多达8×8的键盘矩阵的按键情况进行监控，具有自动消除键抖动和识别按键代码的功能，从而可以提高CPU工作的效率。HD7279A和微处理器之间采用串行接口，其接口电路和外围电路简单，占用的串口少，具有较高的性价比。

2.2.3 报警电路

本电路完成系统报警功能，即在温度超出报警值时，发光二极管灯亮，同时蜂鸣器蜂鸣，显示报警状态。

2.2.4 看门狗电路及EEPROM

本电路采用Xicor公司的X5045芯片。X5045是可编程看门狗监控EEPROM，它把看门狗电路、电压监控和EEPROM组合在一起，降低了系统成本并减少了对电路板空间的要求。此芯片实时检测单片机使其正常工作。一旦单片机因干扰而程序走失，可通过复位电路使单片机复位，保证系统可靠运行。该芯片还含有内部512字节的EEPROM，可存储键盘输入的温度报警值，保证掉电时不丢失数据，因而不必每次开机时重新写入这些数据。X5045的特点还包括具有允许简单的三线总线工作的串行外设接口和软件协议。因此本系统从设计到芯片的选择都保证该系统的实用价值，而且达到很高的性价比，并且这种监测系统本身就具有很高的可靠性，比原来的各种监测系统进步了很多，首先我们选择的元器件价格都不是很贵，但是却可以保证设定的工作能够正常完成，而且系统设计本身就把外界一些因素可能对系统造成的影响考虑进来，因此，我们所设计的监测系统是一种具有良好的可靠性，防止雷击以及性价比很高的系统，可以保证粮库粮食的安全存放。

3键盘显示原理

键盘是由一组规则排列的按键组成，一个按键实际上是一个开关元件，也就是说，键盘是一组规则的开关。

3.1键盘工作原理

3.1.1分类

按键按照结构原理可分为两类，一类是触电式开关按键，如机械式开关、导电橡胶式开关等；另一类是无触电式开关按键，如电气式按键、磁感应按键等。前者造价低，后者寿命长。

按键按照接口原理可分为编码键盘与非编码键盘两类，这两类键盘的主要区别是识别键符及给出相应键码的方法。编码键盘主要是用硬件来实现对键的识别，非编码键盘主要是由软件来实现键盘的定义与识别。

全编码键盘能够由硬件逻辑自动提供与键对应的编码，此外，一般还具有去抖动和多键、窜键保护电路。这种键盘使用方便，但需要较多的硬件，价格较贵一般的单片机应用系统较少采用。非编码键盘只简单地提供行和列的矩阵，其他工作均由软件完成。由于其经济实用，较多地应用于单片机系统中。

3.1.2键输入原理

在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专一的复位功能外，其他按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所有设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。

对于一组键或一个键盘，总有一个接口电路与CPU相连。CPU可以采用查询或中断方式了解有无按键输入，并检查是哪一个键按下，将该键号送

入累加器ACC，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。

3.1.3按键结构与特点

微机键盘通常使用机械触点式按键开关，其主要功能是把机械上的通断转换成为电气上的逻辑关系。也就是说，它能够提供标准的TTL逻辑电平，以便与通用数字系统的逻辑电平相容。

机械式按键在按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有一定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如图3.1所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，一般为5~10ms。

在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错，即按键一次按下或释放被错误地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触点机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施。这一点可从硬件、软件两方面予以考虑。在键数较少时，可采用硬件去抖动，在键数多时，采用软件去抖动。

在硬件上可采用在键盘输出端加R-S触发器（双稳态触发器）或单稳态触发器构成去抖动电路，当触发器一旦翻转，触点抖动不会对其产生任何影响。

图3.1 按键触点的机械抖动

软件上采取的措施是：在检测到有按键按下时，执行一个10ms左右（具体时间应视所使用的按键进行调整）的延时程序后，再确认该键电平是否仍

保持闭合状态电平，若仍保持闭合状态电平，则确认该键处于闭合状态。同理，在检测到该键释放后，也应采用相同的步骤进行确认，从而可消除抖动的影响。

3.1.4按键编码

一组按键或键盘都要通过I/O口线查询按键的开关状态。根据键盘结构的不同，采用不同的编码。无论有无编码，以及采用什么编码，最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转。

3.1.5编码键盘程序

一个完善的键盘控制程序应具备以下功能：

(1)检测有无按键按下，并采取硬件或软件措施，消除键盘按键机械触点抖动的影响。

(2)有可靠的逻辑处理方法。每次只处理一个按键，其间对任何按键的操作对系统不产生影响，且无论一次按键时间有多长，系统仅执行一次按键功能程序。

(3)准确输出按键值（或键号），以满足跳转指令要求。

3.2独立式按键

单片机控制系统中，往往只需要几个功能键，此时，可采用独立式按键结构。

3.2.1独立式按键结构

独立式按键是直接用I/O口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键

3.3矩阵式按键

单片机系统中，若采用按键较多时，通常采用矩阵式（也称行列式）键盘。

3.3.1矩阵式键盘的结构及原理

和列线的电平，各按键之间相互影响，因此，必须将行线、列线信号配合起来作适当处理，才能确定闭合键的位置。

3.3.2矩阵式键盘按键的识别

识别按键的方法很多，其中，最常见的方法是扫描法，一般包括两个步骤：

第一步（识别有无键被按下）：让所有列线均置低电平，检查各行线电平，如果有某行电平为低电平，则有键按下。

第二步（检查具体哪个健按下）：逐列置低电平，其余各列置高电平，检查各行线电平，如果某行为低电平，则位于该行和该列交叉点的按键被按下。

3.3.3键盘的编码

对于独立式按键键盘，因键盘按键数量少，可根据实际需要灵活编码。对于矩阵式键盘，按键的位置由行号和列号唯一确定，因此可分别对行号和

列号进行二进制编码，然后将两值组合成一个字节，高4位是行号，低4位是列号。如图3.3中的8号键，它位于第2行，第0列，因此，其键盘编码应为20 H。采用上述编码对于不同行的键离散性较大，不利于散转指令对按键进行处理。因此，可采用依次排列键好的方式对按键进行编码。以图 3.3种的4x4键盘为例，可将键号编码为：01H、02H、03H、…、0EH、0FH、10H等16个键号。编码相互转换可通过计算或查表的方法实现。

3.3.4键盘的工作方式

在单片机应用系统中，键盘扫描只是CPU的工作方式内容之一。CPU 对键盘的响应取决于键盘的工作方式，键盘的工作方式应根据实际应用系统中CPU的工作状况而定，其选取原则是既要保证CPU能及时响应按键操作，又不要过多占用CPU的工作时间。通常，键盘的工作方式有三种，即编程扫描、定时扫描和中断扫描。

(1)编程扫描方式

编程扫描方式是利用CPU完成其他工作的空余时间，调用键盘扫描子程序来响应键盘输入的要求。在执行键功能程序时，CPU不再响应键输入要求，直到CPU重新扫描键盘为止。

键盘扫描程序一般应包括以下内容：

①判别有键按下。

②键盘扫描取得闭合键的行、列值。

③用计算法或查表法得到键值。

④判断闭合键是否释放，如没释放则继续等待。

⑤将闭合键键号保存，同时转去执行该闭合键的功能。

(2)定时扫描方式

定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间（例如10ms）的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断。CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。定时扫描方式的硬件电路与编程扫描方式相同，程序

流程图如图3.4所示。

图3.4定时扫描方式程序流程图

图3.4中，标志1 和标志2 是在单片机内部RAM的位寻址区设置的两个标志位，标志1为去抖动标志位，标志2为识别完按键的标志位。初始化时将这两个标志位设置为0，执行中断服务程序时，首先判别有无键闭合，若无键闭合，将标志1 和标志2置0后返回；若有键闭合，先检查标志1，当标志1为0时，说明还未进行去抖动处理，此时置位标志1，并中断返回。由于中断返回后要经过10ms后才会再次中断，相当于延时了10ms，因此，程序无需再延时。下次中断时，因标志1为1，CPU再检查标志2，如标志2为0说明还未进行按键的识别处理，这时，CPU先置位标志2，然后进行

按键识别处理，再执行相应的按键功能子程序，最后，中断返回。如标志2已经为1，则说明此次按已做过识别处理，只是还未释放按键。当按键释放后，在下一次中断服务程序中，标志1和标志2又重新置0，等待下一次按键。

(3)中断扫描方式

采用上述两种键盘扫描方式时，无论是否按键，CPU都要定时扫描键盘，而单片机应用系统工作时，并非经常需要键盘输入，这样就使CPU经常处于空扫描状态。为提高CPU工作效率，可采用中断扫描工作方式。其工作过程如下：当无键按下时，CPU处理自己的工作，当有键按下时，产生中断请求，CPU转去执行键盘扫描子程序，并识别键号。

在这次我们设计的粮库温度监测系统中，我们主要使用的是矩阵式结构的键盘，它可以通过中断扫描方式来进行检测有无键按下，不会一直使CPU 处于空扫描，提高CPU的工作效率，不会干扰CPU对其他程序进行处理。

3.2 LED显示器

E f GND c dp

图3.5 LED显示器引脚图

单片机应用系统最常用的显示器LED（发光二极管显示器）和LCD（液晶显示器）。这两种都可以显示数字、字符及系统的状态。它们的驱动电路简单、易于实现且价格低廉，因此得到了广泛应用。常用的LED显示器有

LED状态显示器、LED七段显示器（俗称数码管）和LED十六段显示器。发光二极管可显示两种状态，用于系统状态显示；数码管用于数字显示；LED 十六段显示器用于字符显示。

3.2.1结构

数码管有8个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示数字0~9、字符A~F、H、L、P、R、U、Y、符号“-”及小数点“.0”。数码管的外形结构如图3.5所示。数码管分为共阴极和共阳极两种结构。

3.2.2 工作原理

共阳极数码管8个发光二极管的阳极连接在一起。通常，公共阳极接高电平，其他管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为低电平时，则该端所连接的字段导通并点亮。根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能吸收额定的段导通电流，还需要根据外接电源及额定字段导通电流来确定相应的限流电阻。

共阴极数码管的8个发光二极管连接在一起。通常，公共阴极接低电平，其他管脚接段驱动电路输出端。当某段驱动电路的输出端为高电平时，则该端所连接的字段导通并点亮，根据发光字段的不同组合可显示出各种数字或字符。此时，要求段驱动电路能提供额定的段导通电流，还需要根据外接电源及额定段导通电流来确定相应的限流电阻。

3.2.3 字型编码

要数码管显示相应的数字或字符，必须使段数据口输出相应的字形编码。与图3.5相对应，字型码各位定义为：数据线D0与a字段对应，D1与b字段对应……，依次类推。如使用共阳极数码管，数据为0表示对应字段亮，数据为1表示对应字段暗；如使共阴极数码管，数据为0表示对应字段

暗，数据为1表示对应字段亮。

3.2.4 显示方式

LED七段数码管有静态显示和动态显示两种方式。

静态显示是指数码管显示某一字符时，相应的发光二极管恒定导通或恒定截止。这种显示方式的各位数码管相互独立，公共端恒定接地或接电源。每个数码管的8 个字段分别与一个8为I/O口地址相连，I/O只要有段码输出，相应字符即显示出来并保持不变，直到I/O口输出新的字段。采用静态显示方式，较小的电流即可获得较高的亮度，且占用CPU时间少，编程简单，显示便于检测和控制，但其占用的口线多，硬件电路复杂，成本高，只适合于显示位数较少的场合。

动态显示是一位一位地轮流点亮各位数码管，这种逐位点亮显示器的方式称为位扫描。通常，各位数码管的段选线相应并联在一起，由一个8位的I/O口控制；各位的位选线由另外的I/O口线控制。动态方式显示时，各数码管分时轮流选通，要使其稳定显示，必须采用扫描方式，即在某一时刻只选通一位数码管，并送出相应的段码，在另一时刻选通另一位数码管，并送出相应的段码。依此规律循环，即可使各位数码管显示将要显示的字符。虽然这些字符是在不同的时刻分别显示，但由于人眼存在视觉暂留效应，只要每位显示间隔时间足够短就可以给人以同时显示的感觉。

采用动态显示方式比较节省I/O口，硬件电路比静态方式简单，但其亮度不如静态显示方式，而且在显示位数较多时，CPU要依次扫描，占用CPU 较多的时间。

这次我们设计的粮库温度监测系统，主要使用的是LED七段数码管，它可以直观地显示出我们所要显示的温度，而且我们采用中断扫描的方式，不会占用CPU太多的时间，不是用于查找，而是在扫描到按键按下以后，发出中断请求，CPU接收到中断命令，才去执行该键的子程序，即该键所设

定的功能。

4系统硬件设计

4.1硬件组成

本课题设计的键盘显示部分，可以实现的功能是：

（1）用户可根据需要修改温度报警门限值，该值在数码管上实时显示；

（2）判断当前检测温度值是否超过报警值，若超限则声、光报警；

（3）看门狗对系统实时监控，若系统异常实现系统复位功能；

（4）为方便用户读取，报警值掉电不丢失；

硬件选择是课题设计中非常重要的一环，选择时要考虑很多因素，首先所选择的器件必须满足我们所设计的功能，同时还要简化电路，因此我们需要尽可能地选用一些功能性强的芯片，因为功能性强的芯片可以代替若干普通芯片，使其集成度高，还可以增强整个电路的抗干扰性；而且在单片机的硬件设计中，很多场合下要考虑以软件代替硬件，因为硬件多会增加成本，并且会是系统发生故障的机会增加，单片机本身具有软件系统，硬件可以完成的工作，用软件同样可以实现，因此用硬件代替软件是可行的，只是用时间代替了空间，软件执行需要时间，代替本身只会导致实时性下降，在对系统的实时性要求不是很高的情况下，以软件代替硬件是可以降低成本，提高性价比的；一个系统的正常运行和系统设计所采取的保护措施是分不开的，由于我们设计的是粮库温度监测器系统，为了保证系统能够运行并且达到事先设想的结果，就要把外界对系统的影响因素考虑进来，干扰信号会影响程序的运行，所以为防止数据在掉电丢失后，使用者需要对报警值重新设定，系统选用了看门狗电路，在断电后依然能够保存数据；还有任何一件产品都要考虑到当时的工艺设计是否能够满足，包括电路板、配线、芯片的焊接方式的选择等，以及系统的应用、安装、调试、维修等因素。

本系统对硬件的选择包括了主控机AT89C51单片机、键盘显示芯片HD7279以及看门狗电路X5045芯片，键盘采用矩阵式键盘，采用中断扫描方式工作。下面就对各个器件功能、结构、使用等做详细的介绍：

4.1.1主控制器

本装置选用的中央处理机，是片内带有4K字节闪速可编程、可擦除只读存储器EEPROM的89C51单片机。该产品与工业标准8051单片机完全兼容，并且还可支持两种软件可选的省电模式，工作时钟最高可达到24MHz。比8051系列单片机更加灵活方便，使实时控制、实时处理的功能更加完善，同时也大大的简化了硬件配置。AT89C51是一种低功耗、高性能的8位单片机，它内含4K字节的FLASH程序存储器，可在现场进行在线编程，指令与MCS-51完全兼容。它含有4K字节的FLASH ROM，128字节的RAM，32条I/O口线，两个16位的定时/计数器，5个中断源，两个优先级，一个全双工串行口，工作频率0-24MHZ。

（1） 89系列单片机的特点

89系列单片机对于一般用户来说，存在下列很明显的优点：

①内部含有Flash存储器

由于内部含有F1ash存储器，因此在系统的开发过程中可以十分容易地进行程序的修改，这就大大缩短了系统的开发周期。同时，在系统工作过程中，能有效地保存一些数据信息，即使外界电源损坏也不影响信息的保存。

②和AT80C51插座兼容

89系列单片机的引脚和80C51是一样的，所以，当用89系列单片机取代80C51时，可以直接进行代换。这时，不管采用40引脚还是44引脚的产品，只要用相同引脚的89系列单片机取代80C51的单片机即可。

③静态时钟方式

89系列单片机采用静态时钟方式，所以可以节省电能。这对于降低便携式产品的功耗十分有用。

④错误编程亦无废品产生

一般的OTP产品，一旦错误编程就成了废品。而89系列单片机内部采用了Flash存储器，所以，错误编程之后仍可以重新编程，直到正确为止，故不存在废品。

⑤可反复进行系统试验

用89系列单片机设计的系统，可以反复进行系统试验。每次试验可以编入不同的程序，这样可以保证用户的系统设计达到最优。而且随用户的需

要和发展，还可以进行修改，使系统能不断追随用户的最新要求。

⑥性价比相对较高

现在市场上较为流行的几种品牌的单片机芯片中ATMEL公司的89系列单片机芯片的功能能够满足一般用户的要求，而价格较同类产品相比较低。（2）89系列单片机结构简况

89系列单片机的内部结构和80C51相近，主要含有如下一些部件：

① 803l CPU

②振荡电路

③总线控制部件

④中断控制部件

⑤片内Flash存储器

⑥片内RAM

⑦并行I／O接口

⑧定时器

⑨串行I／O接口

由于AT89C51片内带有EPROM，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即构成单片机最小系统。由于集成度的限制，该最小应用系统具有如下特点:

①有可供用户使用的大量1/0口线。因没有外部存储器扩展，这时/EA 接高电平，P0、P1、P2、P3都可作用户I/0口使用。

②内部存储器容量有限。

③应用系统开发具有特殊性，应用系统程序量不大，外电路简单，便于采用模拟开发手段。

④AT89C5l片内有EPROM，具有64K数据存储单元，其内部资源丰富，芯片功耗较低，其成本低、体积小、适用性好、扩展容易的优点是我们选择它的主要原因。

4.1.2 键盘显示模块

键盘显示模块选用HD7279智能芯片，它相对于常用的8279可编程键盘

显示接口芯片来讲，有以下优点：

①数据传输采用串行方式，可以少占用CPU的I/O口线

②可以直接驱动LED，减少硬件的开销

③具有段寻址指令，可方便独立控制LED

④自身带有定时电路，外加定时元件可完成对键盘和现实的扫描

鉴于以上优点，本课题选用HD7279智能显示驱动芯片，完成对键盘接口，LED显示的功能。

（1） HD7279概述

HD7279是一片具有串行接口的，可同时驱动8位共阴式数码管( 或64支独立的LED)的智能显示驱动芯片，该芯片同时还可连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示、键盘接口的全部功能。它内部含有译码器，可直接接受BCD码或16进制码，并同时具有2种译码方式，此外，它还具有多种控制指令。另外，HD7279A具有片选信号，可方便的实现多于8位的显示或多于64健的键盘显示。

（2）HD7279A的功能

①特点

串行接口，无需外围组件可直接驱动LED

各位独立控制译码／不译码及消隐和闪烁属性

图4.1 芯片HD7279A引脚图

(循环)左移／(循环)右移指令

具有段寻址指令，方便控制独立的LED

键盘控制器，内含去抖动电路

②引脚图如图4.1所示

③引脚说明如表4.1所示。

表4.1 HD7279A芯片引脚说明

④工作原理

HD7279A采用串行方式与微处理器进行通讯，串行数据从DATA引脚送入

芯片，并由CLK同步。当片选信号变为低电平后，DATA引脚上的数据在CLK 引脚的上升沿被写入HD7279A的缓冲寄存器。

HD7279A对数码管的显示及键盘操作的控制是通过由单片机向该芯片发送或接收来自该芯片的串行数据来实现的。其中LED的显示采用循环扫描方式。

⑤控制指令

HD7279A指令系统由6条纯指令、7条带数据指令和1条读键盘指令组成。

6条纯指令如表4.2所示。

表4.2 纯指令表

7条带数据指令为：

①

命令由两个字节组成，前半部分为指令，其中a

2，a

1

， a

为位地址，

力控-粮仓监控系统

粮食的安全存储是关系到国计民生的战略大事， 科学保粮具有重要的社会意义与经济价值。粮仓监 控系统主要完成对粮食温度、湿度和气体浓度等参 数的采集、存储和向监控中心传送数据以及执行监 控中心的指令等功能。本系统采用传统的RS-485 等有线连接的数据通信方式，组网方便，可靠性高、 成本低、便于维护。本系统配有三维力控监控组态 软件，可以方便的对粮仓环境进行数据采集、存储 与分析，在设备异常情况下还以多种形式的报警通 知相应人员,能24 小时不间断实时监控记录的环境 监测系统。该系统可广泛运用于其它应用场合： 农业温室大棚、烟草、花卉养殖食品、电子生产车间、药房、冷库、库房暖通空调、楼宇自控医院档案馆博物馆等场所的环境的监控 一、系统组成和设计 粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内的温度或湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。针对粮食存储的特殊性，粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度与湿度为主要检测参数，粮仓内气体成分含量为辅助参数。本系统由网络型温湿度控制器（粮仓温湿度传感器专用）、通讯转换模块、声光报警器控制器、声光报警器、计算机和系统监控软件组成。见下图：名称组成参数用途 1.供电：12VDC 1.采集环境监测点 2.量程：温度：-20～+60℃ 2.通过 RS485 总线传给上位机 湿度：0～100%RH 3.三路继电器输出，可以控制调 网络型 3.准确度：湿度±3％RH 节监测点的温湿度和通风 必选 温湿度控制器 温度±0.5℃ 4.输出：RS485（标准 Modus 协议） 三路继电器输出 5.安装：螺丝固定墙面 声光报警控制器 1.供电：12VDC 2.输出：RS485（标准 Modus 协议） 可选 一路继电器输出 3.安装：螺丝固定墙面 接受计算机 RS485 的报警信号 通信转换模块 必选 采用隔离型，高速隔离 RS485/RS232 转换器 RS485 信号转换为 RS232 信号 1.采集，控制、记录、查询 系统整体监控 必选 系统监控软件 2.具备自动和手动（应急）控制功能 可选 3.可接入 LED 显示大屏幕 计算机 可选 客户自己的需求来配置 可选 14 寸触摸屏（配套专业的力控监控软件） 1.DC12V（可外接 220V 电源适配器）可录 系统内任何监测点，超过设定 自定义报警的内容 点，将短信通知预设的电话号 短信报警模块 可选 2.可预置 10 组报警电话号码 码 3.可预设短信报警条件

档案库房智能环境监控系统解决方案

档案库房智能环境监控系统解决方案 一、概述 本设计方案是根据贵方对档案库房安全保护智能化综合管理系统的基本技术要求，公司组织技术人员现场考察后根据库房的实际情况设计完成的，本设计方案按照国家特级档案室的技术要求设计。 公司以“诚信、发展、求实、创新”的宗旨，一直致力于档案室智能管理系统的研发，按照可靠、先进、实用、经济的原则；严格按照档案安全保护的“八防”（防高温、防潮湿、防盗、防火、防霉菌、防光、防尘、防虫等）要求；严格按照有关标准和大楼管理系统要求；主控系统按照计算机网络化、高集成原则；模块化结构设计；全自动智能化控制；按一级风险防范标准进行设计。为了提高系统可靠性，采用分散控制模式，系统由工控机和分控终端组成，每台分控终端是采用工业级微处理器设计的智能化单元，通过rs485同主控微机通讯，接受主控微机的指令，主控微机负责数据二次采集、数据处理、下达控制命令及打印报表。若今后系统需要扩充增加库房，只需增加分控终端及传感器。 分散控制模式充分考虑容错、冗余设计，部分传感器、控制器的故障不影响系统的正常运行。

二、方案设计所遵循的规范 ?符合《档案法》的相关规定； ?符合《档案法实施办法》的相关规定； ?符合《档案库房技术管理暂行规定》的相关规定； ?符合《计算机信息系统安全保护等级划分准则》的有关规定。 ?符合GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》的相关规定； ?符合《安全防范工程程序与要求》GA/T75-94的相关规定； ?符合《安全防范系统验收规范》GA308-2001的相关规定； ?所有计算机硬件系统均符合下述标准：电磁学规范FCC Class B或CISPR22 ClassB 三、解决方案 (一) 功能概述

粮仓温湿度在线监测系统

粮仓温湿度在线监测系统 本系统主要针对多点环境和设备内温度、湿度的集中监控和管理，是一套可无人值所24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对大面积的多点的温湿度进行监测记录，并将温湿度数据实时传输到PC机上，利用系统监测软件进行数据存储与分析，并输出打印历史数据和曲线图，在设备异常情况下还以现场多媒体音响、声光报警器、电话报警、手机短信息报警、网络客户端报警等多种形式的通知相应监管人员。克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值，提高了粮仓温度和湿度的检测速度和检测精度，节省了大量人力和物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率。 系统基于传感技术、网络技术、信息管理技术、通信技术等先进技术为主体，按照分布式原则设计，以全数字信号进行传输，提高了系统的可靠性和可维护性。。通过我们（优度科技）的专用温湿度监测软件接收、显示、分析、监测，从而达到实时监控被测点位的温湿度环境变化。是一套可无人值所，能24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。 方案为分布式智能网络型监控系统（优度科技），采用硬件功能软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计，系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类，增加监控点数量，监控软件的编制采用软件工程管理，开放性与可扩充性极强。 本系统（优度科技）能对现场温湿度环境进行数据检测、显示、记录、文档保存、打印、数据分析、设置上下线超限报警、分析报警点位及趋势曲线图等功能。监控电脑软件采用图形界面实时显示，界面可进行总貌显示、分区显示、显示各点位温湿度的每时刻的详细数据、历史温湿度曲线、可记录查找、打印各点位的温湿度数据。

温度检测系统设计报告.(DOC)

计算机硬件（嵌入式）综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作

一．系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52：1个 22uF电容：2个 电阻：1个 万能板：1个 杜邦线：若干 单排排针：若干

DS18B20温度传感器：2个 4位LED显示管：1个 二．软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图

4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);

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 “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⑴。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20~30 m。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。如果用单片机作为前沿机对现场进行数据采集，通过对采集的数据进行分析（温度设定，实时温度显示，报警电路）然后通过

仓库监控系统方案

四、仓库监控系统方案 4.1前言 物品的贮存环境是关系物品质量的一个重要环节，因此各企业、单位应做好库房环境监控和管理，对库房的环境状况进行24*365的不间断实时监控，库房环境出现异常，应及时采取调控措施，并予记录。环境监测在库房管理、生产制造、现代物流、科学研究以及日常生活中被广泛应用。当今各行各业已进入了信息化阶段，通过智能化设备对环境进行远程集中监控已成为主流趋势，大型企业、单位的库房数量都较为庞大，而且各个库房具有环境要求高、分布散、数量多等特点。 此项目单位的仓库具有极高的特殊性和重要性，仓库的储存环境的好坏会直接影响到物品的安全，所以做好仓库防湿、防潮、防高温、防火等各项工作，是确保仓库物品安全的首要任务，因此对环境监控系统的软硬件设备的要求也更高。ZHT-NMS2036型环境监控报警系统就能很好的满足这种要求，它采用先进的网络传输技术和智能监控报警技术，能够远程监测库房的环境环境状况，出现异常即时发出报警，并不间断实时显示记录其环境数据，把环境数据用数字和曲线等的方式进行记录，以供用户进行动态地分析管理。 目前本系统已广泛应用于国的医药企业、卫生防疫中心、食品企业、烟草、化工企业、电力等行业，所实施工程遍布全国各地，本系统设计先进、运行稳定、兼容性强、人性化操作等特点得到了广大用户的一致好评。 4.2 设计依据 本方案设计根据用户常规要求，并遵循以下国家相关部门制定的设计规要求。主要包括： 《智能建筑设计标准》 GB/T590314-2000； 《建筑智能化系统工程设计标准》 DB32/191-1998（参照执行）； 《城市住宅建筑综合布线系统工程设计规》 CECS119：2000； 《安全防工程程序与要求》 GA/T75-94； 《民用建筑电气设计规》 JGJ/T16-92；

粮仓温度控制系统

辽宁工业大学《组态软件》实训（论文）题目：粮仓温度监控系统 院（系）：软件学院 专业班级：软件工程111班 学号： 学生姓名： 指导教师：任国臣 教师职称：副教授 起止时间：2012-06-11至2012-06-25

课程设计（论文）任务及评语

目录 第1章课程设计的方案4 1.1 概述4 1.2 系统组成总体结构5 第2章课程设计内容6 2.1 确定系统I/O点参数6 2.2 用户界面窗体层次规划7 2.3主窗口组态10 2.4其他操作窗口组态11 2.5系统脚本程序编辑12 第3章课程设计总结16 参考文献17

第1章课程设计的方案 1.1 概述 题目的意义: 粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内的温度或湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中的粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。 针对粮食存储的特殊性，粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度和湿度为主要检测参数，粮仓内气体成分含量为辅助参数。 系统功能介绍: 在本系统中，温湿度监测点主要为仓库内环境的温湿度值和粮食的温湿度值，分布在各个测点的温湿度控制器将采集到的温度和湿度的信息进行处理，利用RS454总线将温湿度的信息送给485转232的转换器，接到上位计算机服务器上进行显示，报警，查询。 监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其设定的报警值想比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。 与此同时，监控中心可向现场检测仪发出控制指令，检测仪根据指令控制风扇等设备进行降温除湿，以保证粮食存储质量。 监控中心也可以通过报警指令来启动现场检测仪上的声光报警装置，通知粮库管理人员采取相应的措施来确保粮食存储安全。系统可24小时运行，长期稳定检测温湿度的变化，实现无人职守智能化管理。

试设计一个温度检测系统

试设计一个温度检测系统。单片机和A/D转换器共用＋5V电源。要求系统能检测 8 路温度信号（假设温度传感器的输出信号幅度 0~50mV），测试的温度范围为 0~100℃，温度分辨率为 0.1℃（该系统仅考虑A/D转换器精度）。测试的最终结果用LED 显示器显示出来。对多通道的测量信号要有自动巡回检测的功能和选择某一通道进行单一测量的功能。若采用自动巡回检测方式，要求每一通道每秒钟检测80次。 要求：画出仪器的硬件框图（不用具体画芯片）。并回答放大器的放大倍数至少应为多少？A/D 转换器至少应选择多少位的？A/D 转换器的速率至少为多少？如果选用 LED 显示器，至少应用几位LED 显示？仪器要与微机进行通信，你准备选择哪种总线？

(1) 多通道数据采集系统的框图如图1所示。其中（1）--（6）各部分的组成为：__B__ A、放大器、A/D转换器、采样/保持器、D/A转换器、计算机、显示器 B、传感器、多路开关、放大器、采样/保持器、A/D转换器、计算机 C、传感器、多路开关、放大器、D/A转换器、A/D转换器、计算机 D、放大器、多路开关、采样/保持器、A/D转换器、D/A转换器、计算机 （2）假设数据采集系统输入的信号为U=Umsinωt。如果在转换时间tconv内，正弦信号电压的最大变化不超过1/2LSB所代表的电压，则在Um=FSR条件下，数据采集系统可采集的最高信号频率为：_A__ A、 B、C、D、 （3）一般来说，数据采集系统的组成包括：_A__ A、传感器、调理电路、数据采集电路 B、传感器、调理电路、数据存储单元 C、传感器、数据存储单元、数据采集电路 D、调理电路、数据存储单元、数据采集电路

粮仓的监控系统设计

沈阳航空航天大学 课程设计 （论文） 题目粮仓的监控系统设计 班级 04070301 学号 2010040703001 学生姓名顾颖 指导教师卢艳军

目录 0.前言 (2) 1．系统总体方案设计 (3) 2. 系统硬件设计 (4) 2.1 传感器 (4) 2.3 数据采集卡的选用 (4) 3. 系统软件设计 (5) 3.1 数据采集程序 (5) 3.2 超限报警并动作 (5) 3.3数据保存程序 (6) 4．运行结果及分析 (9) 5.结论 (10) 6. 参考文献 (10) 7. 课设体会 (11)

粮仓的监控系统设计 顾颖沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：温湿度检测在科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门得到了广泛的应用，因此设计简单方便的温湿度控制系统具有十分重要的意义。 本文采用NI-6024-E传统数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术来设计多通道数据采集。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、保留数据、按日查询、并显示历史曲线以及超限报警并动作等功能。 关键字：多通道数据采集；实时显示；保留数据；按日查询；历史曲线；超限报警并动作。 0.前言 虚拟仪器是全新概念的最新一代测量仪器。自1987年诞生以来，这一技术与前几代测量仪器相比，以前所未有的速度迅猛发展。LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境，是一个功能强大并且灵活的软件，利用它可以方便的建立自己的虚拟仪器。使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEW尽可能利用工程技术人员熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可以为实现仪器编程和数据采集等系统提供便捷途径。 虚拟仪器的功能与计算机技术同步发展。这是因为计算机是虚拟仪器的核心设备，该仪器的功能是通过软件的仿真实现的。它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能，改由功能强大的计算机来执行，所以计算机是其核心；当计算机与适当的I/O接口设备配置完毕，虚拟仪器的硬件平台就被确定，以后软件就成为仪器的关键部分，这也是“软件就是仪器”之说的来由。这意味着只要按照测量原理，采用适当的信号分析技术与处理技术，编制某种测量软件就可构成该功能的测量仪器。 以LabVIEW为代表的图形化语言，有称为“G”语言。它能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件，是一种通用的编程系统，具有各种各样、功能强大的函数库，包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储，甚至还有目前十分热门的网络功能。LabVIEW也有完善的仿真、调试工具，如设置断点、单步等。LabVIEW的动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，比其它语言的开

立体仓库环境监测系统设计与分析

本科毕业设计(论文)开题报告题目：立体仓库环境监测系统设计与分析 教学单位： 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 1．毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况 2011年3月

1.1 题目背景 随着企业现代化生产规模的不断发展，自动化立体仓库管理与控制系统成为生产物流系统中的一个重要且不可缺少的环节。自动化立体仓库管理与控制系统是企业管理信息系统（CIMS）组成部分之一，其综合了物流技术、计算机应用技术、通信技术和管理技术，他的开发研制能明显提高立体仓库作业的自动化程度。由于自动化立体仓库管理与控制系统可以提高物资的储运效率、减少占用空间等，因此得到了广泛的应用。当然，对立体仓库环境监测系统是立体仓库管理中必不可少的程序之一。 1.2 研究意义 由于我国经济20多年来的迅速发展，2002年增长8%，全年经济总量首次超过10万亿元，目前已居世界各国经济总量的第四位，所以建立发达的现代物流成为我国经济发展的需要。在物流系统中，仓储系统又是许多货运枢纽、配送中心不可缺少的重要组成部分。所以在我国发展和建立自动化立体仓库具有重要意义。然而对立体仓库的环境进行实时和有效监控是生产生活中经常碰到的问题，很多物品的存储，如农产品、军械等需要仓库内的温度和湿度保持在一个合理平衡的状态，而仓库内的环境指数会随昼夜和季节的变化而变化。大部分仓库用来调节仓库内环境的设备一般是空调、吹风机、排气扇，其中吹风机和排气扇主要用来保持室内空气流通和清新，且只需要一直保持工作状态，人工干预频度不大；而空调主要是用来调节温度和湿度这两个环境指标，需要不断地调整这两个指标以适应环境的变化。立体仓库环境监控系统的目标就是实时自动化采集环境数据，分析处理后执行相应的指令来控制相应的环境调节设备，从而使被监控的环境保持稳定状态。 1.3 国内外相关研究 在自动化立体仓库的开发应用方面，我国晚于外国。知道20世纪70年代初期，我国国内才陆续开始研究采用巷道式堆垛机的立体仓库。在1980年，由北京机械工业自动化研究所等单位研制建成的我国第一座自动化立体仓库在北京汽车制造厂投放。从此以后，自动化立体仓库在我国得到了迅速的发展。目前，自动化立体仓库在我国已建立的数量上逐渐增多，而且我国的自动化仓库技术已实现了与其他信息决策系统的集成，正在做智能控制和模糊控制的研究工作。随着我国经济的发展，自动化立体仓库系统在我国的得到进一步的发展。 ２．本课题的主要内容和拟采用的研究方法或措施

粮仓粮库环境温湿度监测系统设计方案

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) (2)Q、CQ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

大型粮仓温湿度检测系统的设计设计

大型粮仓温湿度检测系统的设计设计

武汉理工大学华夏学院毕业设计论文 学号 毕业设计（论文） 大型粮仓温湿度检测系统的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），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、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）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论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文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，本论文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 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

数字化粮仓监控管理系统设计方案

僀儞僗僩乕儖咱妋捣偑昞帵偝傟杰偡丅偙咱杰杰咱撪梕偱傛傠偟偗傟伪丄偦咱杰杰乽师傊乿傪僋侪僢僋偟偰偔偩偝偄丅 数字化粮食仓库智能化 系统集成平台 （总体设计建议书） 2009年9月

目录 目录 (2) 1引言 (5) 2 系统平台建设总体技术路线 (6) 3 缩略词 (7) 4 系统设计原则 (8) 4．1系统设计的总思想 (8) 4．2系统接口和标准化 (8) 4．3用户管理人员与开发人员相结合的原则 (8) 4．4协同工作、信息共享原则 (9) 4．5数据的组织原则 (9) 4．6用户界面的设计原则 (9) 4．7系统安全原则 (9) 5 系统总体需求分析 (9) 5．1第三级管理中心 (10) 5．1．1网络与系统集成 (10) 5．1．2实时数据采集集成 (11) 5．1．3基于Web GIS智能化监控管理集成平台 (11) 5．2第二级管理中心 (12) 5．2．1全区粮食储备资源浏览 (12) 5．2．2 智能化监控 (12) 5．2．3报警应急预案与指挥调度 (13) 5．2．4辖区粮食储备管理 (13) 5．3第一级管理中心 (13) 5．3．1实时监控与报警应急调度 (14) 5．3．2全市粮食储备仓库资源查询 (14) 5．3．3全市粮食储备管理 (14) 5．4系统维护 (14) 5．4．1系统设置 (14) 5．4．2权限管理 (15) 5．4．3系统管理 (15) 6 解决方案 (15) 6.1新增智能化监控硬件工程 (15) 6．1．1数字图像监控子系统 (15) 6．1．1．1系统功能特点 (15) 6．1．1．2 系统设计依据 (16) 6．1．1．3系统组成 (16) 6．1．1．4系统设备配置 (17)

粮仓温度巡检系统

粮仓温度巡检系统 学生：欧阳梦思 指导教师：梁会军 （三峡大学电气信息学院） 1课题来源 本课题为2009年秋季学期三峡大学电气新能源学院下达的毕业设计课题，设计的是粮仓的温度监控系统，即对各个粮库的温度进行监控，以保证粮库的储存的安全。 2研究的目的和意义 2.1保证粮食安全存储，解决粮仓温度方面隐患 粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国民生计的重要物资，也是军需民食的特殊商品。中国有句老话“民以食为天”。吃饭始终是人类赖以生存和社会稳定的头等大事，粮食问题是关系到国家发展、社会安定的大问题。粮食的储存和保管工作国家和各级政府都十分重视。在粮食储存和保管过程中温度对粮食有直接影响，稍有疏忽，温度过高，就会造成粮食发烧，给国家和人民造成巨大的经济损失。我国是一个农业大国，有13亿人口，九亿多农民，近年来在如何提高粮食产量方面，国内取得了突破性的进展，我国粮食总产量将近5亿吨。保持粮仓科学存储和流通至关重要。保证国民粮食需求量，就需要对现有粮食做到用尽奇能，我们应该做好储粮保粮工作，将粮食储备损失减少到最低。所以粮食的存放问题是不容忽视的问题。而现有的粮库存在很多隐患，由于粮仓的管理滞后于粮食产量，导致粮食由于得不到很好储藏而发生霉变和发芽，造成很大的损失。温度的变化人们没有及时发现并处理，可能会导致粮食腐烂发霉，而从化学的角度来讲，细微颗粒在密闭的空间里，当温度过高就可能发生爆炸等等，这只是温度一个因素对粮库粮食储藏造成的影响，还有类似于湿度，粉尘等很多因素，也会对粮食造成一定程度的影响，因此，粮仓温度巡检系统的可靠性问题异常重要。 2.2解决现有粮仓温度控制方面存在的不足 粮食在储藏期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓温度和湿度会发生变化，极易造成粮食的霉烂。在传统的多点温度监控系统中大多采用模拟温度传感器（AD590）一般经前端放大、A/D变换和数据修正等过程。经实践应用分析发现：传统电路设计上存在电源干扰、滤波不可靠，线路过于复杂、无屏蔽措施等不可靠因素。而现有系统一般只是提供一个监视终端，因此不易实现粮食储运的自动化管理。而采用单总线数字温度传感器DS18B20可以克服上述种种问题，提高了精确度和稳定性。将温度直接转化为串行数字信号供微机处理，而且在点总线上可以挂多片DS18B20，微机只需要一根端口线就可以与多点DS18B20进行通行。因此因此以数字式单总线温度传感器DS18B20为核心构成的分布式多点温度监控系统改变传统的温度采样模式，施工和维护方便，成本低，具有可靠

基于单片机的仓储环境监测系统设计

目录 基于单片机的仓储环境检测系统设计 (2) 第一章绪论 (3) 1.1 课题背景 (3) 1.2 课题研究的目的和意义 (3) 1.3 国内外测温湿技术对比 (3) 1.4 单片机介绍 (4) 第二章系统总体方案设计 (4) 2.1 系统整体方案设计思路 (4) 2.2 系统的实现原理 (4) 2.3 系统的实现方案分析 (5) 第三章硬件设计 (5) 3.1 系统的总体结构 (5) 3.2 系统硬件设计 (13) 3.4.1 湿度测量电路 (13) 3.4.2 下位机接口电路设计 (13) 3.4.3 上位机接口电路设计 (14) 3.4.4 无线模块 (16) 3.4.5 温度检测电路模块 (16) 第四章软件设计 (17) 4.1数据发送部分 (17) 4.2数据接收部分 (19) 第五章软硬件调试 (24) 第六章总结与致谢 (30) 参考文献 (31)

基于单片机的仓储环境检测系统设计 摘要：系统以单片机 STC89C52ＲC 作为控制处理核心，采用芯片 nＲF905 为无线传输模块， HS1100 /HS1101 传感器采集湿度信号，同时运用基于单片机AT89C52的温湿度计，设计了一种无线仓储湿度检测仪。经实验测试表明: 系统湿度检测范围为 10% ＲH ～ 100% ＲH; 精度达± 1% ＲH，数据无线传输距离200 米。设计的系统符合预期要求，可在仓储日常管理、气象、酒厂等不易布线，且需要实时监测湿度参数的场合推广应用。 关键词： STC89C52ＲC 单片机; HS1100 /HS1101 传感器; 单片机AT89C52 ; MAX232 通信模块 Design of Ware house Environment Monitoring System Based on SCM Abstract: The system uses the single chip STC89C52RC as the control processing core, adopts the chip nRF905 as the wireless transmission module, HS1100 /HS1101 sensor collects the humidity signal, and uses the thermometer based on the single chip AT89C52 to design a wireless storage humidity detector. The experimental test shows that: the system humidity detection range is 10% RH ~ 100% RH; the accuracy is ±1% RH, and the data wireless transmission distance is 200 meters. The designed system meets the expected requirements and can be promoted and applied in the daily management of warehouses, weather, wineries, etc., which are difficult to be wired and need to monitor humidity parameters in real time. Keywords: STC89C52RC MCU; HS1100 /HS1101 sensor; MCU AT89C52; MAX232 communication module 第一章绪论 1.1课题背景 温湿度是衡量仓库质量的重要指标，为了方便准确地检测温湿度参数显得至关重要。仓库中传统有线监控系统存在线路易老化、布线复杂、线路缠绕，在设备调整时需要重新布线等缺点。尤其是在有毒有害气体、高温湿、高压等环境，数据采集传输极为困难。在这种情况下，无线数据采集的优越性就体现出来，凡是不允许布线或布线繁杂的场合都需通过无线方案来解决。无线数据采集已被广泛的应用到环境监测、国防军事、工农业控制等许多重要领域。本文采用短距离无线元件作为数据传输模块，以 STC89C52ＲC 单片机作为主控模块，构建分布式的无线传感器监测网络，来实现对仓库湿度的实时监控。 1.2课题研究的目的和意义

粮仓粮库环境温湿度监测系统设计规划方案.docx

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）粮食概述????????????????????????03 （ 2）粮粮境温湿度控系用背景?????????????04 （ 3）粮粮境合控管理系????????????????04 第二部分：系统组成结构 ◇上位管理主机?????????????????????????05 ◇数据通部分?????????????????????????05 ◇ 控制点????????????????????????05 第三部分：控制模式 ◇控制方式???????????????????????????06 第四部分：功能特点 （ 1）粮境温湿度?????????????????????07 （ 2） O2、 CO2度 ???????????????????????07 （ 3）数据存功能????????????????????????07 （ 4）控制功能??????????????????????08 （ 5）防火自警功能??????????????????????09 （ 6）警功能????????????????????????09 （ 7）程和网管理功能???????????????????09 第五部分：监测软件数据平台 （ 1）友好的用登管理界面???????????????????10

（ 2）史、曲表数据分析????????????????10 （ 3）多种形式的警功能?????????????????????11 （ 4）程控制??????????????????????????11 （ 5）控端??????????????????????????11 第一部分：概述 （1）粮食仓储概述 我国有14 人口，粮食藏好坏是关系到人民健康、市供、国家定的大事。随着人口增 迅速、耕地逐年减少、人社会物生活的需求愈来愈高。粮食的利用与保得到社会的更加重 ，人必杜粮食浪与霉象生，珍惜粮食。 我国是世界上最大粮食生和消国。据，我国粮食收后在脱粒、晾晒、存、运等 程中的失高达15 ％，超合国粮定的5％，在些失中因未达到安全水分造成霉 、芽等失的粮食又占到5％。 粮食在藏期，如果水分超，粮堆内部的水分就表出向表面及粮粒隙中的空气慢游离 的，因粮食水分从不流的空气中逸出比困，它在粮粒聚集，当湿度达到和点即开始 凝，随之生酵和局部温度升高象，又促使粮粒放出水分和加速相的酵程。当境 温度升高，粮食中有的粉、、特是有机物加速了上述程，重威到安全粮， 致粮食腐。 因此粮粮境保持通、干燥，内外整有序。粮中采取防鼠、防、防虫、 防盗等施，杜有害虫的滋生。 （2）粮仓粮库温湿度环境监控系统应用背景 建国以来，六十多年的展，我国粮食技得到了足展，在某些域已达到世界 先水平，但就整体而言，我国粮食技与达国家相比，仍与一定的差距。目前，大部分粮 仍人工控管理，如降温通是房日常管理中，尤其是低温粮管理中的一操作 繁、辛苦的工作，常需要在半夜开机：由于粮食呼吸，粮定性差，保管需不断翻粮面， 通降温散湿，因此国家需要投入大量人力。粮情，粮温度靠人工，保管需要繁巡，工 作度大，并且果不精确。 （3）粮仓粮库温湿度环境监控系统 SQ-KZ粮粮境合控系可以全面的掌握粮内的温湿度化，一旦异常及 做出正确理，保粮食期安全存。本系采用世界上先的微技、PLC 技、感器技

温度检测显示系统设计

毕业设计 设计题目温度监测显示系统设计 系部信息工程系 专业电子信息工程 班级电子0601 学号063001020001 姓名宋天诗 指导老师王珊珊 温度检测显示系统 一、设计要求 1.以传感器，单片机，数码管等元器件，设计一个温度检测系统，并通过显示器件，显示出温度数据。 2.熟练应用protel99，运用protel99设计温度检测显示系统。

3.理解温度检测系统的原理。 二、总体概要设计 本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。通过对单片机和传感器的研究，通过A/D转换器的应用，使本系统实现了温度信号到模拟信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器74LS47、数码管、稳压管等元器件。 温 度 传感器 单片机数码管采集后 的数据 处理后 的数据 检测 温度 图1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1.温度检测部分 主要由温度传感器、运算放大器和A/D转换器三部分组成。 温度传感器LM134产生的输入信号由运算放大器ICL7650后，A/D转换器MC14433将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入80C51单片机，由于MC14433 的 A/D转换结果是动态分时输出的BCD码，Q0～Q3和DS1～DS4 都不是总线式的。因此，MCS-51 单片机只能通过并行I/O 接口或扩展I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和A/D转换器三个环节的增益 做决定。在本设计中，前两个环节的增益是固定的，只用电位器 r W作为整个输入通道的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2.显示电路 本设计采用动态扫描输入法，由单片机8051输出数码管段选信号，经译码器驱动器芯片74LS47驱动后数码管发光显示。 三、各单元模块设计与分析 1．温度传感器 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 LM134是一种新型的硅集成温度传感器,它不同于一般诸如热敏电阻、温差电偶以及半导体PN结等传统的温度传感器。它是根据下述原理设计而成的,即工作在不同电流密度下的两只相同晶体管,其基、射结的结电压之差△V_(be)与绝对温度T严格成正比。因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内(-55℃～+125℃)输出电流几乎与被测温度成线性关系,这样,就可省去非线性校正网络,使用简便。此外,它还具有下列特点: (1)起始电压低(低于1.5V),而器件耐压较高,因而电源电压适用范围宽(在3～40V之间)。 (2)灵敏度高(1μA/K),输出信号幅度大。一般情况下,不必加中间放大就可直接驱动检测系统,例如双积分型A/D转换器5G14433或ICL7106等。从而消除了中间环节所引入

通用仓库环境监测系统软件设计(开题报告)

毕业设计（论文）开题报告题目通用仓库环境监测系统的软件设计 专业名称电子信息工程 班级学号088205307 学生姓名邓常亮 指导教师叶爱华 填表日期2012 年3 月 5 日

一、选题的依据及意义： 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。 二、国内外研究概况及发展趋势： 随着电子技术的发展,出现了微波雷达测距、激光测距及超声波测距。前2种方法由于技术难度大,成本高,一般仅用于军事工业,而超声波测距则由于其技术难度相对较低,且成本低廉,适于民用推广。随着自动测量和微机技术的发展，超声波测距的理论已经成熟，超声波测距的应用也非常广泛。 近年来随着微电子技术发展而产生的小型价廉的微处理器（单片机）的出现，使超声波测距传感器的功能得到了提升。有了微处理器不仅使测距的精度大为提高，而且为超声波测距技术的应用开辟更大的空间。利用超声波制作汽车防撞雷达可以帮助驾驶员及时了解车周围阻碍情况，防止汽车在转弯、倒车等情况下撞伤、划伤。超声测距仪在先进的机器人技术上也有应用，把超声波源安装在机器人身上，由它不断向周围发射超声波并且同时接收由障碍物反射回波来确定机器人的自身位置，用它作为传感器控制机器人的电脑等等。由于超声波易于定向发射，方向性好，强度好控制，它的应用价值己被普遍重视。随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波传感器作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求。

粮仓温度控制系统课程设计

1引言 1.1课题研究的目的和意义 粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国民生计的重要物资，也是军需民食的特殊商品。中国有句老话：“常将有日思无日，莫待无时想有时”，居安思危，未雨绸缪，永远不会过时。随着粮食流通体制改革的不断深化、粮食市场全面放开已成定局,随着人民生活水平的提高，全社会对粮食质量问题提出了新的要求；加入世界贸易组织后粮食贸易的全球化，客观上也要求粮食质量工作与国际接轨。面对新形势，如何加强储粮工作，发挥粮食部门在粮食储存方面的优势，是摆在粮食储备工作面前的一个重要课题。目前我国地方各大型粮库都存在着不同程度的粮食储存变质的问题。大部分粮库还采取人工测量温度的方法，不仅增大了粮库工作人员的工作量，而且工作效率底，尤其是大型粮库的温度测量不能及时而彻底的完成，导致大面积坏粮的情况时有发生。据统计，我国每年因粮食储存不当而发霉变质的粮食就达上亿斤，造成无法估量的的经济损失。 粮食的温度是影响粮食储藏的重要参数，两者之间是相互关联的，粮食在正常储藏条件下（即安全条件下），含水量一般在12％以下，不会使粮食温度发生突变，一旦粮食受潮含水量增加，超过20％以上时，就满足了粮粒发芽的条件，新陈代谢加快而产生呼吸热，使局部粮温升高，必然引起粮食发热和霉变，且极易产生连锁反应，从而造成难以挽回的损失因此，粮食温度监控技术在农业上的应用是十分重要的。1.2粮仓温度监控技术的研究现状 随着计算机科学和自动化水平的不断提高，在各种应用领域都大量采用自动控制系统。自动控制系统在现代化的进程中有着极其重要和广泛的应用。自动控制技术的采用使各种被控对象成生明显令人惊羡的结果：减轻人的劳动强度，提高生产效率，改进了产品质量，改善了工作环境，减少了能量的损耗，增加了资源材料的利用率。特别是20世80年代以来，控制理论的进一步发展和计算机在控制系统中的应用，使自动控制取得了辉煌成果。单片机的应用，使嵌入式自动控制系统成为一种崭新的形式，大大扩大了自动控制的应用领域，使自动控制成为无处不在的一种技术。 早期粮情监测主要采用温度计测量法，它是将温度计放入特制的插杆中，根据经验插在粮堆的多个测温点，管理人员定期拔出读数，确定粮温的高、低，决定是否倒粮。这种方法对储粮有一定的作用，但由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因，温度检测不仅速度慢，而且精度低，抽样不彻底，局部粮温过高不易被及时发现，导致因局部粮食发霉变质引起大面积坏粮的情况时有发生。