基于51单片机的粮仓温湿度检测系统
[摘要]粮仓温度湿度监测控制系统是基于STC12C52A60S2的数据采集、对比、控制的系统。以STC12C52A60S2单片机为控制器，对温度传感器DS18B20传送的数字量信号和对湿度传感器HR202传送的模拟量信号进行采集和处理，当前值和设定温度上限值进行对比，进而执行控制作用，通过对继电器的控制进而控制设备的启停，对粮仓温度湿度进行调节，使其维持在适当范围，维护粮仓正常运行。 [关键词] 单片机、温湿度、检测、控制
Abstract:The granary’s temperature and humidity control and detect system
is based on the micro control unit of STC12C5A60S2,the system is used for date acquisition,comparison,and control.In this system,STC12C5A60S2 is the controller,the controller is designed to deal with temperature and humidity signal from the temperature sensor and humidity sensor.Then compare these data with limits the value of temperature and humidity.If the date is out of limits,then the controller send a control signal to warn people,besides,the controller will make the fan running to make the temperature and humidity lower.In this way,the granary can be working at usual status.
Key words: MCU、temperature and humidity、control
目录
第一章 绪论 ................................................................ 1
1.2相关领域国内外应用的现状及发展趋势 ................................... 1 1.3 粮仓温湿度检测控制系统原理 .......................................... 2 1.4 本章小结 ............................................................. 2 第二章：系统分析、设计要求及模块选择 ......................................... 3
2.1 设计要求 ............................................................ 3 2.2 单片机型号的选择 .................................................... 3
2.21 采用STC89C52单片机 ............................................ 3 2.22 采用STC12C5A60S2单片机 ........................................ 3 2.3 显示系统模块的选择 .................................................. 3
2.31采用LED数码管显示 .............................................. 3 2.32采用1602液晶显示 ............................................... 3 2.4 测温模块的选择 ...................................................... 4
2.41 采用模拟量温度传感器 ........................................... 4 2．42 采用数字量温度传感器 ......................................... 4 2.5 测湿模块的选择 ...................................................... 4 2.6 控制模块的选择 ...................................................... 4 2.7 通讯模块的选择 ...................................................... 4 2.8本章小结 ............................................................. 4 第三章 系统总体方案及硬件电路模块设计 ...................................... 5
3.1 系统总体设计思路： .................................................. 5 3.2 系统硬件设计 ........................................................ 5
3.2.1 单片机最小系统 ................................................ 5 3.2.2 温度信号采样电路模块 .......................................... 9 3.2.3 湿度采样电路模块 ............................................. 12 3.3 串口模块 ........................................................... 14 3.4显示模块 ............................................................ 15 3.5 控制模块 ........................................................... 16 3.6 继电器模块 ......................................................... 17 3.7 本章小结 .......................................................... 18 第四章 系统的软件设计 ..................................................... 19
4.1 流程图设计 ........................................................ 19
4.1.1系统总体流程图 ................................................ 19 4.1.2温度检测流程图 ................................................ 19 4.1.3湿度检测流程 .................................................. 20 4.2系统的程序设计 ...................................................... 20
4.2.1 DS18B20测温程序 ............................................. 20 4.2.2 A/D转换程序 ................................................ 25
4.2.3 1602显示程序 ................................................ 26 4.3 本章小结 ........................................................... 29 第五章 硬件调试部分 ....................................................... 30 结束语 ..................................................................... 31 参考文献.................................................................... 32
烟台大学毕业论文（设计）
第一章 绪论
1.1 本课题的研究意义及必要性
民以食为天，粮食是社会安定的保证，自1990年我国建立粮食储备制度以来，储备粮在国家宏观调控中占据了重要地位，无论何时，必须时刻保持储备粮的调控作用不动摇，是维持社会安定、粮食市场稳定、农民增收的重要保证。而保持粮仓维持在适当的温度及湿度值则是维持储备粮长久保存的关键所在。
储粮系统中温度因素主要有仓温和粮温，而粮温在很大程度上是由仓温决定的，粮仓适时合理通风对流散热，降低粮温，从而不影响安全储量。此外，温度对微生物的生长也密切相关，在有效温度范围内，环境温度越高，微生物的生长及繁殖速度就越快，对粮食的危害作用就越大，大多数微生物的适宜生长温度在28℃~30℃之间，当环境温度低于20℃时，大部分微生物的生长速度显著降低，当温度低于15℃时，微生物的生长受到明显抑制。较低的环境温度也可降低粮食自身呼吸作用产生的消耗，最大程度保持粮食的质量，利于储量安全。
粮仓粮粒间隙湿度主要受到仓内湿度、粮食温度及粮食水分的影响。通常高温低水分粮食籽粒粮堆湿度小，低温高水位部分粮堆湿度大，这一部分容易引起发热霉变，使粮食品质变坏。粮食内部的新陈代谢如呼吸作用受湿度影响也比较明显，粮食湿度大、水分高，呼吸作用也就越明显，消耗干物质速度加快，储粮稳定性降低。储粮害虫高湿环境下生长及繁殖速度明显加快，维持适宜湿度在正常水平有利于抑制粮食内部微生物的活动。从储粮管理角度来说，湿度作用在粮仓中的重要性在很大程度上大于温度在储粮过程中的重要性，因此，维持适当的湿度是粮仓系统正常运行的重要保障。
本系统设计主要是利用温度传感器及湿度传感器对温湿度进行检测，通过和设定值的对比作用，采取相应的控制措施，使粮仓温湿度维持在合理范围内。
1.2相关领域国内外应用的现状及发展趋势
粮仓温湿度检测技术随科技水平的发展也在不断变化，早期粮仓温湿度检测主要靠人工测量，将温度计固定在插杆上，在粮仓适当位置中多点测温，读取数据，确定粮温高低，进而决定是否进行通风降温或者倒粮降温，湿度则是通过放置在粮仓中的多个湿度计来进行检测，对读取的数据进行对比，决定是否采取措施降低湿度。但人工检测由于温湿度计的精度及读数误差等的因素，温湿度检测在速度精度上受到局限，检测不彻底准确，不能有效阻止粮食霉变引起大规模损失。
随着科技的进步及电子元器件制造工艺水平的提高，粮仓检测系统得到了长足进步，进入80年代后电阻式温度传感器、湿度传感器、采样器、模数转换器等在粮仓检测系统中大量应用，对粮仓的各个测温测湿点巡回检测，提高检测效率和检测精度，由于工艺问题，致使检测精度和系统可靠度不能达到理想水平。至90年代初期，检测系统得到改善，单片机技术开始应用，数据处理和数据传输能力得到提高，半导体热电偶等器件也大量应用，通过软件和硬件的组合使用，使得系统的检测控制精度及可靠性取得极大进步。
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