单片机的粮仓多点测温系统设计方案
精品单片机粮仓多点温度巡回检测系统课程设计-定.
目录1 引言 (11.1本设计的意义 (11.2国内外现状分析 (11.3论文的主要内容 (72 系统总体方案设计 (73 硬件部分设计 (83.1AT89C51介绍 (83.1.1 主要性能 (83.1.2 引脚功能说明 (93.2传感器模块部分设计 (10 3.2.1 AD590主要特性 (103.2.2 与ADC0809接口 (11 3.3数模转换部分硬件设计 (12 3.3.1 ADC0809介绍 (123.3.2 ADC0809各管脚功能 (12 3.3.3 硬件连接电路 (133.4LED显示电路的设计 (14 3.4.1 LED数码管 (153.4.2 LED数码管编码方式 (153.4.3 LED数码管显示方式和典型应用电路 (163.5报警电路的设计 (173.6整体电路图 (184 软件部分设计 (194.1A/D转换程序流程图 (194.2显示程序流程图 (194.3报警程序流程图 (204.4主程序流程图 (20结束语 (23参考文献................................................. 错误!未定义书签。
附录 (24致谢..................................................... 错误!未定义书签。
1 引言1.1 本设计的意义随着电子技术、计算机技术、通信技术的迅速发展,工业测控领域采用先进的技术对现场的工业生产参数进行检测,监测是实现工业自动化的重要标志。
据不完全统计,在工业生产中被监测最多的参数应该是压力、流量、温度三大参数。
无论在石油、化工、煤炭、水利等行业,还是电力、机械、航空、国防等部门,都离不开对这些参数的监测。
当然除此之外,还有诸如液位、扭矩、密度、浓度、速度、位移、距离、电参数等众多物理参数的监测,但用的最多的恐怕还是温度的监测,可以说温度的测量是一个“永恒”的话题。
基于51单片机的多点温度检测系统设计1
基于51单片机的多点温度检测系统设计1数控技术数字技术与应用8运用主从分布式思想，下位机（单片机）实现各点温度数据的实时采集和处理，上位机（PC机）则显示各点温度值，采用RS-232串行通讯标准，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统,实现远程控制。
该系统具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点，可以应用在工业及民用常温多点监测场合。
如粮食仓储系统、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测等。
1、系统设计方案在多点测温系统中，传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须采用措施解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。
采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。
便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。
且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。
在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。
DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器AT89C51构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。
这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大,且由于AT89C51可以带多个DSB1820,因此可以非常容易实现多点测量.轻松的组建传感器网络。
系统设计方案框图如图1所示。
2、下位机硬件设计下位机的功能主要包括：多点温度测试及其相关处理，与上位机通讯传输温度数据。
硬件设计主要包括电源、键盘、温度测试与控制电路以及串口通讯电路。
2.1 电源电路因为单片机工作电源为+5V，采用7805三端稳压片即可满足要求。
2.2 键盘电路系统采用拨码开关来控制，软件延时10ms去抖动。
当拨码开关值为0000时，则显示通道CH0的温度值，依此类推，拨码开关值为0001时，显示通道CH1的温度值；拨码开关值为0111时，显示通道CH7的温度值；而当拨码开关为1000时，则为自动循环显示所有通道的温度。
粮库钢板仓测温系统方案设计
粮库钢板仓测温系统方案设计1、粮情监控系统概述目前，国内市场上绝大多数监控系统主要针对模拟系统升级改造，采用点对点式数据对发模式，当两点之间距离较远或环境复杂时，只能采用升高天线，放大发射功率，提高接收灵敏度；没有充分挖掘无线系统的精髓，互干扰问题依旧无法得到最好的解决；由此必然带来现场局限和很多不稳定因素。
本次设计的优点：1）传输距离远：本系统采用路由式数据转发误码重发机制，当粮仓距机房较远时，增加路由的数量从而延长传输距离，确保通讯距离不低于2公里。
2）解决干扰问题：多年的数字芯片的使用，给了我们的经验，单总线连接的故障干扰问题，故障查找极其困难。
在系统的设计过程中，我们将解决此问题做为重点之一。
采用电缆根根分离的做法，不改变单总线外观的前提下，做到一根一采集，一目了然地看清故障位置。
3）独特的自诊断功能：就算再完美的系统，也不能保证不出现任何问题，最重要的是出现问题时，能够用最简单的方法快速找出故障的原因，并且能够采用另一种途径采集出粮温不影响储粮，数据互通，智能化管理。
INTERNET方式可以让数据沟通跨越区域的界限，它将成为你移动办公的一个重要工具。
2、主要硬件设备1）测温电缆采用先进的数字式温度传感器，测量精度高测温电缆采用美国DALLAS18B20传感器或NTC型热敏电阻传感器MF53-1温度传感器，测量精度可达±0.1，不受分机分压的影响，传感器内直接转换温度值。
并且精密的优化处理使其使用寿命比传统热敏电阻高出5到10倍。
我公司生产的测温电缆舍弃早期使用的插接件设备，仓内电缆线连接在生产时一次成型，无接口插头，彻底的解决了熏蒸问题。
2）监控分机监控分机采用材质为PC塑料外壳，防护等级IP66；容量：≥960个检测点，≥4个温湿度检测点；监控分机与模块通讯接口设有防雷电路。
具有很强的抗干扰能力。
测温软件采用数字滤波等方法，消除各种干扰造成的误差。
系统采用冗余设计，某一局部的损坏不会影响系统其他部分的工作，具有电缆任意互换功能。
基于单片机的粮仓温度测控系统设计
0
引言
0. 3℃， 其输出电流与绝对温度成正比。因而不必考 虑多路模拟开关引人的附加电阻造成的误差， 也不
粮食在仓储过程中， 对其温度进行监控是防止 霉烂、 变质的基本措施之一。随着粮食产量的增加，
必考虑长距离传输线电压降的影响。它与 Ds 18B2 0
相比， 特别适合于信号的远距离传输。
2. 2 多路模拟开关 多路模拟开关实际上起一个波段开关的作用。
储粮设备尤其是大型设备也逐年增加， 传统人工查
看粮温的方法已经逐步被电子检温设备所取代。小
基 于 单 片 机 的粮 仓 温 度测 控 系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ设计
于 秋红’ ， 韩成浩 2
( 1. 吉林建筑工程学院城建学院 信息工程系， 吉林 长春 13 111 0 ; 2. 吉林建筑工程学院 电气与电子信息工程学院， 吉林 长春 1 ( 21) 3X )
【 要1介绍了 摘 一种基于A 货9C 单片 1 5 机的温度测控系统。 使用AD 0 作为温度传感器对粮仓内温 59
器， 测温范围为 一 ℃ 一+ 150℃ ， 5 非线性误差在 士
收稿 日期:2( 7 一 一 ) X 8 4 0 2
作 者简介:于秋红( 198 一 ) ， 吉林江源人， 0 女， 吉林建筑工程学院城建学院助教， 从事电气工程及其自 动化教学研究。
第 23 卷
第1 期 2
于秋红等:基于单片机的粮仓温度测控系统设计
基于51单片机的粮仓温湿度检测系统毕业设计
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)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。
基于单片机的粮仓多点温度监测系统设计
Ａ ８ Ｓ １ 有如 下 特 点 ：０个 引 脚 ， ｋ Ｂ ｔｓＦａｈ片 Ｔ９５ 具 ４ ４ ｙ ｌ ｅ ｓ
内程 序 存 储 器 ，２ ｙ ｓ的随 机 存 取 数 据 存 储 器 １８ ｂｔ ｅ
２１ ０ ０年 ７月
农 机 化 研 究
第 ７期
基 于 单 片 机 的 粮 仓 多 点 温 度 监 测 系 统 设 计
王 文 成
（ 潍坊 学 院 信 息 与控 制 工 程学 院 ，山 东 潍 坊 ２ １６ ） ６ ０ １
摘
要 ： 为 了解 决 传统 的人 工 测量 粮 仓 温 度 的缺 陷 ， 计 了一 种 基 于 单 片机 的粮 仓 多点 温 度 自动 测 量 系 统 。 介 设
或 者表 格 形 式 显 示 出来 。系统 具 有 扩 展性 好 ， 辨 率 高 ， 分 测量 范 围宽 ， 干扰 性 强 等 特点 。 抗
关键词 ：粮仓 ；单片机 ；单总线 ；Ｄ １Ｂ ０ Ｓ８２ 中图分类号 ：Ｔ ２ ３ ２ Ｐ ７ ． 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ ３—１ ８ ２ １ ０ ０ ９ ８ Ｘ（ ０ ０） ７— ０ ０—０ ３
２ ０ ５ Ｈｚ ２ Ｖ，０ 的交 流 电 ， 以需 要 先通 过 一个 变 压 器 Ｔ 所 ｌ
收 稿 日期 ：２ ０ Ｏ ０ ９一 ９—２ ６ 基 金 项 目 ： 山东 省 自然 科 学 基 金项 目 （ ２ ０ Ｆ ８ 潍 坊 学 院科 技 开 发 Ｚ ０ ７ ０ ）； 项 目（ ０ ８ ７ ２ ０ Ｋ１ ）
的可反复擦写 １０ ００次的 Ｆａ ｌ ｈ程序存储器 ， ｓ 兼容标 准
单片机课程设计方案之多点温度测量系统设计方案()
姓名：班级：学号：指导老师：日期：第一章绪论传统的方法是用温度计等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度要求的库房进行通风和降温等工作。
这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度误差大，随机性大。
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。
首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。
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。
第二章方案传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。
工业生产过程主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。
2.1 传感器的选择（1）DSl8820的特点DSl8820是美国Dallas半导体公司继DSl820之后最新推出的一种改进型智能数字温度传感器。
与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过编程实现9～12位的数字值读数方式；可以分别在93．75ms和75O ms内完成9位和12位的数字量；从DSl8820读出信息或写入DSl8820信息仅需要1根口线(单线接口)；温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DSl8820供电，而无需额外电源。
使用DSl8820可使系统结构更趋简单，可靠性更高。
DSl8820在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DSl820有了很大的改进。
（2）DSl8820内部结构及工作原理DSl8820的内部结构如图1所示，主要包括寄生电源电路、64位只读存储器(ROM)和单线接口、存储器和控制逻辑、存放中间数据的高速暂存存储器、温度传感器、报警上限寄存器TH、报警下限寄存器TL、配置寄存器和8位CRC(循环冗余校验码)发生器。
2．2 AT89C51单片机AT89C51单片机是ATMEL公司生产的高性能8位单片机，主要功能特性如下：①兼容MCS-51指令系统；②32个双向I/O口，两个16位可编程定时/计数器；③1个串行中断，两个外部中断源；④可直接驱动LED；⑤低功耗空闲和掉电模式；⑥4 kB可反复擦写(>1 000次)FLASI ROM；该款芯片的超低功耗和良好的性能价格比使其非常适合嵌入式产品应用。
单片机课程设计方案之多点温度测量系统设计方案()
姓名：班级：学号：指导老师：日期：第一章绪论传统的方法是用温度计等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度要求的库房进行通风和降温等工作。
这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度误差大，随机性大。
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。
首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。
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。
第二章方案传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。
工业生产过程主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。
2.1 传感器的选择（1）DSl8820的特点DSl8820是美国Dallas半导体公司继DSl820之后最新推出的一种改进型智能数字温度传感器。
与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过编程实现9～12位的数字值读数方式；可以分别在93．75ms和75O ms内完成9位和12位的数字量；从DSl8820读出信息或写入DSl8820信息仅需要1根口线(单线接口)；温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DSl8820供电，而无需额外电源。
使用DSl8820可使系统结构更趋简单，可靠性更高。
DSl8820在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DSl820有了很大的改进。
（2）DSl8820内部结构及工作原理DSl8820的内部结构如图1所示，主要包括寄生电源电路、64位只读存储器(ROM)和单线接口、存储器和控制逻辑、存放中间数据的高速暂存存储器、温度传感器、报警上限寄存器TH、报警下限寄存器TL、配置寄存器和8位CRC(循环冗余校验码)发生器。
2．2 AT89C51单片机AT89C51单片机是ATMEL公司生产的高性能8位单片机，主要功能特性如下：①兼容MCS-51指令系统；②32个双向I/O口，两个16位可编程定时/计数器；③1个串行中断，两个外部中断源；④可直接驱动LED；⑤低功耗空闲和掉电模式；⑥4 kB可反复擦写(>1 000次)FLASI ROM；该款芯片的超低功耗和良好的性能价格比使其非常适合嵌入式产品应用。
单片机课程设计之多点温度测量系统的设计
单片机应用系统设计课题：多点温度测量系统的设计姓名：班级：学号：指导老师：日期：单片机复位报警点按键调时钟振荡时钟振荡主控制器显示温度传感一、设计的背景和意义温度测控技术在各个领域应用越来越广泛，同时温度测量也被人们所关注，人们对测试温度的仪器要求越来越高，要为人类工、科研、生活提供更好的设施，那就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。
二、系统总体方案设计因为要用到温度传感器，所以在单片机电路设计中，大多都是使用传感，我们使用的是DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，可以满足设计的要求。
1、原理：（1）将 AD590 作为室温度传感器，当温度变化时，AD590 会产生电流的变化，经 OPA1 将电流转换为电压，由 OPA2 作为零为调整，最后由 OPA3 反相放大 10 倍。
（2）ADCO804 输出最大转换值=FFH（255）。
OPA3 为放大10 倍时。
则本电路最大测量温度为；最大显示温度为 5.1/10V=0.51V，即51°C（10 为放大倍数）。
255X=51，知 X=0.2，即先乘 2 再除 10。
FF→255→255ⅹ2→510，R4=0.5R3=10。
即D4=0，D3=5，D2=1，D1=0，本电路显示器只取D3、D2两位数。
（3）按下P2.1按钮，放开后立即进入温度设定模式，显示设定最高温度为34°C （建立在 TABLE 内）每按一次设定温度将减少 1°C，直至最低温度 20°C，再按一次回到 34°C。
（4）当室温高于设定温度，压缩机（P3.0）运转，使室温降低，当室温低于设定值时，压缩机停止运行。
（5）当进入设定温度模式，如末按下设定按钮（P2.1）经数秒后自动解除设定模式，回到室温显示模式。
（6）本程序以计时中断，每 50ms 中断一次，比较室温一次，而令压缩机运转和停止。
基于单片机的仓库多点温湿度检测
摘要防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的主要内容，其中湿度和温度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寿命和工作可靠性。
系统由单片机控制模块、传感器检测模块、AD转换模块、存储器模块、键盘输入模块、输出显示模块共六个单元构成，可以实现仓库多点温湿度检测实时显示、测试值自动存储、存储数据回放显示功能。
系统选用AT89C52单片机为控制器，模拟温度传感器LM35、湿度传感器ST-19-06采集仓库温度和湿度，传感器采集的模拟电压信号通过8位模数转换器ADC0809进行转换后，送给单片机处理显示。
系统设置了5个功能按键，实现存储、回放等操作，测试值通过1602液晶显示器显示。
整个系统结构简单紧凑、功能明确，通过系统仿真检测，可以实现多点温、湿度检测的目的。
关键词：AT89C52 单片机温度湿度检测AbstractMoistureproof, mouldproof, anti-corrosion, explosion-proof is the main content of the daily work of warehouse, including humidity and temperature are the important indicators of quality of warehouse management, it directly affects the stockpile of life and working reliability.This system is by MCU control module, sensor detection module, AD conversion module, memory module, keyboard input module, the output display module, a total of six units, and can implement warehouse multipoint temperature and humidity detection real-time display, automatic storage, storage, data playback test value display function. System with AT89C52 single-chip computer as controller, the simulation LM35 temperature sensor, humidity sensor ST - 19-06 collection warehouse temperature and humidity, sensor acquisition of analog voltage signal through 8-bit analog-to-digital converter ADC0809 conversion, after sent to MCU processing display. System set up five buttons, storage, playback operation, the test values through 1602 LCD display. The whole system simple and compact structure, the function clear, through system simulation test, can realize the purpose of the multipoint temperature and humidity detection.Keywords : AT89C52 MCU Temperature Humidity Testing目录第1章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 国内外相关研究情况 (1)1.3 设计功能及系统要求 (1)1.3.1 系统功能要求 (1)1.3.2 主要技术参数 (2)第2章系统方案的选择与论证 (3)2.1 单片机控制器 (3)2.1.1 单片机简介 (3)2.1.2 芯片选型 (3)2.2 模数转换模块 (3)2.3 存储单元 (4)2.3.1 存储器简介 (4)2.3.2 存储器选型 (4)2.4 温湿度传感器简介 (4)2.4.1 温度传感器 (5)2.4.2 湿度传感器 (5)2.4.3 温湿度传感器SHT11 (5)2.4.4 传感器方案选择 (6)2.5 显示部分 (6)2.5.1 常用显示器件介绍 (6)2.5.2 显示方案选择 (7)2.6 输入方案的确立 (7)2.6.1 独立式按键 (8)2.6.2 矩阵键盘 (8)2.6.3 键盘输入方案的选择 (8)第3章系统硬件电路设计 (9)3.1 系统设计框图 (9)3.2 单片机控制最小系统的设计 (10)3.3 温、湿度传感器模块的设计 (11)3.4 A/D转换器模块的设计 (13)3.5 存储单元的设计 (14)3.6 按键单元的设计 (14)3.7 显示部分的设计 (15)3.8 电源模块 (15)第4章软件开发与仿真结果 (17)4.1 程序框图及流程图 (17)4.2 程序清单 (21)4.3 仿真结果 (21)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)附录A 系统整体原理图 (27)附录B 程序清单 (28)第1章绪论1.1 选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作中的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。
基于单片机的粮仓多点测温系统的设计
基于单片机的粮仓多点测温系统的设计摘要在大型农场中,储存稻谷,小麦等粮食首先需要解决的问题就是粮库里的温度,温度过高或过低都会毁坏粮食。
那么我们应该怎样对粮仓的温度进行精确的测量呢？论文的核心是以AT89C51单片机系统，可实时温度监测点。
着重介绍了DS18B20数字温度传感器在单片机软件编程和硬件结合，并绘制流程图的软件，并通过Proteus软件对电路进行仿真测试。
系统所设计的粮仓多个地点测量温度会很好的实现粮食仓库内的测温系统的各项功能要求。
系统电路的设计简单，生活实用价值高，安全稳定性强。
关键词：温度衡量；单片微型计算机；数字温度感测器；单总线目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2课题研究的目的及意义 (1)1.3 相关领域国内外现状和发展趋势 (1)1.4论文的主要任务和所做的工作 (2)第二章系统方案设计 (3)2.1 系统设计框图 (3)2.2系统方案选择 (4)2.2.1单片机的选择 (4)2.2.2传感器的选择 (7)2.3系统部件功能介绍 (8)2.3.1 AT89C51功能简介 (8)2.3.2 DS18B20功能简介 (11)第三章系统硬件电路设计 (13)3.1电路图 (13)3.2温度采集电路 (13)3.3主要的接口电路 (14)3.4 报警电路设计 (14)图3-4 温度报警电路第四章系统软件设计 (15)4.1主程序设计 (16)4.2温度控制程序子程序 (16)第五章结论与展望 (17)参考文献 (18)附录 (19)第一章绪论1.1 课题背景人民群众构成了国家，人民的生活需要粮食，这表明对于一个国家来说，人们的生存离不开食物。
然而由于现代的谷仓是巨大的，那么温度的测量就存在着很大的难度，为了把粮食存储在使得的条件下，避过食物发霉的现象是由高温引起的，本内容策划了单片微型计算机的粮仓多点监测温度体系。
单片机由于优点，体积小，成本低，可靠性高，研发周期短，在原有畛域的自动化和控制的广泛使用，在工业生产中是必不可少的组成部分，特别是在生活实际中施展的功用也越来越重要。
基于单片机的仓库温度监测系统设计方案
基于单片机的仓库温度监测系统设计方案第1 章绪论1.1 课题研究的背景及意义在信息高速发展的21 世纪，电子科学技术的发展日新月异，社会中的诸多行业对各种信息参数的准备度和精确度的要求都有了几何级的增长，而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息采集（即传感器技术）、信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）中，传感器技术作为新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的一个重要标志。
传感器技术、通信技术、计算机技术分别对应信息技术中的采集、传输和处理, 尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经广泛使用，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
同时，温度监测控制系统已广泛应用于社会生活的各个领域, 甚至在不易人们亲自接近的货物储藏的仓库已普遍使用。
检测控制对象惯性大, 滞后现象严重, 存在很多不确定的因素, 难以建立精确的数学模型,从而导致检测控制系统性能不佳, 甚至出现控制不稳定、失控现象。
本设计采用数字温度传感器DS18B20因其部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B2C只用一个引脚即可与单片机进行通信，大大减少了接线的麻烦，使得单片机更加具有扩展性。
在此基础上本设计又采用单片机芯片AT89C51作为主控制器的核心，形成成熟的温度控制系统，结合DS18B20芯片的小型化，通过单条数据线就可以和主电路连接，把数字温度传感器DS18B20故成探头，探入到仓库中的各个地方，不但增加其实用性，更能串接多个数字温度传感器DS18B2C进行多路的温度监测。
1.2 温度传感器国外现状及水平传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器被广泛用于工业生产和生活领域，数量高居各种传感器之首。
单片机的粮仓多点测温系统设计方案
目录第1章绪论 (1)1.1背景 (1)1.2设计的目的和意义 (1)1.3相关领域国内外技术和发展趋势 (2)第2章粮仓多点测温系统硬件设计 (4)2.2硬件总体方案设计与论证 (4)2.2.1方案设计 (4)2.2.2方案论证 (5)2.3软件总体方案设计 (5)第3章单片机AT89S52介绍 (7)3.1单片机AT89S52基本知识 (7)3.2单片机AT89S52产品特点 (7)3.3单片机AT89S52的使用 (8)3.4单片机AT89S52的特性 (9)3.5 AT89S52引脚功能与封装 (10)第4章粮仓多点测温系统硬件设计 (14)4.1 温度传感器的选则 (14)4.1.1 传感器的选择原则 (14)4.1.2 温度传感器的选择 (14)4.1.3 温度上限值的设定原理 (15)4.2 DS18B20与单片机接口电路设计 (16)4.2.1 DS18B20简介 (16)4.2.2 DS18B20 的性能特点 (17)4.2.3 DS18B20的外形和内部结构 (18)4.2.4 DS18B20与单片机接口电路设计 (21)4.3 1602LCD液晶显示屏 (23)4.3.1 LCD1602主要技术参数 (23)4.3.2 LCD1602的引脚说明 (23)4.3.3控制指令说明 (24)4.3.4 LCD液晶显示屏与单片机接口电路设计 (25)4.4 键盘电路设计 (26)4.5 报警电路设计 (27)第5章粮仓多点测温系统软件设计 (29)5.1 温度处理子程序设计 (29)5.2 按键处理子程序设计 (29)5.3 系统温度阈值设定子程序设计 (29)5.4 温度显示子程序设计 (29)5.5显示数据刷新程序子程序设计 (29)第6章系统软硬件的调试 (35)6.1 系统仿真 (35)6.2 系统硬件调试 (35)6.3 系统软件调试 (36)总结 (38)参考文献 (40)致谢 (42)附录Ⅰ程序清单 (43)附录Ⅱ系统原理图 (55)第1章绪论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。
粮仓多点温度监测系统设计
粮仓多点温度监测系统设计一、系统概述：本系统通过安装多个传感器在粮仓内不同位置进行温度检测，将检测到的温度数据采集、传输给中心控制器，经过分析和处理后，将数据显示在人机界面上，并通过声光报警装置提示用户。
本系统具有实时性、准确性、可操作性等特点，能够在第一时间发现粮仓内的温度异常情况并进行及时处理，确保粮食的质量和安全。
二、系统组成：本系统主要由温度传感器、数据采集器、通信模块、中心控制器、电源、人机交互界面、报警装置等组成。
1、温度传感器：本系统所采用的温度传感器为PT1000型号的热敏电阻传感器，可测量室内温度范围为-50~150°C。
传感器精度高、测量范围广，且使用寿命长，是目前较为常用的温度传感器之一。
2、数据采集器：数据采集器主要用来采集传感器所检测到的温度数据，将数据通过模拟信号转换为数字信号，再将数字信号通过通信模块传输至中心控制器。
3、通信模块：本系统所采用的通信模块为GSM/GPRS通讯模块，可通过短信或GPRS网络将数据传输至中心控制器，并可接收中心控制器发送的控制指令，实现远程控制。
4、中心控制器：中心控制器是本系统的核心部件，主要用于数据处理、控制指令下达和人机交互。
数据处理方面，中心控制器能够对传感器采集到的温度数据进行实时分析和处理，并根据设定的阈值进行判断和判定，当温度超过或低于设定的值时，自动触发报警装置。
在控制指令下达方面，中心控制器可以通过短信或GPRS网络向本系统发送远程控制指令，以实现远程控制功能。
5、人机交互界面：人机交互界面是本系统与用户直接交互的界面，主要用来显示温度监测数据、操作控制系统，并展示报警信息。
界面采用易于操作的界面设计，将温度数据以清晰直观的形式呈现给用户，方便用户对仓内温度变化情况进行监控和控制。
6、报警装置：报警装置主要用来提示用户粮仓内温度异常情况，并引起用户的重视和注意。
在温度超过或低于设定的值时，报警装置将立即发出声光报警信号，提醒用户进行处理。
基于单片机控制的粮仓测温及通风系统设计
基于单片机控制的粮仓测温及通风系统设计吴海滨【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2016(000)013【摘要】This paper introduces the DS18B20, RF433 wireless module,MCU and PC as the core the granary of the temperature, humidity detection and automatic control system.Mainly STM32F103 microcontroller to control chip,DS18B20 adopts single bus communication mode,RF433 module for wireless communication,maximum allowable 5120 temperature measurement points, PC can display all point temperature and setting temperature alarm threshold,more than the threshold, automatic alarm,and according to the set to open the corresponding overtemperature fan or parts of the window.System has high precision, the measuring point,good temperature etc.,can be applied in other need multi-point temperature measurement environment,excellent versatility.%本文介绍了以DS18B20,RF433无线模块，单片机和上位机为核心的粮仓温度，湿度检测和自动控制系统。
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. . .目录第1章绪论 (1)1.1背景 (1)1.2设计的目的和意义 (1)1.3相关领域国外技术和发展趋势 (2)第2章粮仓多点测温系统硬件设计 (4)2.2硬件总体方案设计与论证 (4)2.2.1方案设计 (4)2.2.2方案论证 (5)2.3软件总体方案设计 (5)第3章单片机AT89S52介绍 (7)3.1单片机AT89S52基本知识 (7)3.2单片机AT89S52产品特点 (7)3.3单片机AT89S52的使用 (8)3.4单片机AT89S52的特性 (9)3.5 AT89S52引脚功能与封装 (9)第4章粮仓多点测温系统硬件设计 (14)4.1 温度传感器的选则 (14)4.1.1 传感器的选择原则 (14)4.1.2 温度传感器的选择 (14)4.1.3 温度上限值的设定原理 (15)4.2 DS18B20与单片机接口电路设计 (16)4.2.1 DS18B20简介 (16)4.2.2 DS18B20 的性能特点 (17)4.2.3 DS18B20的外形和部结构 (18)4.2.4 DS18B20与单片机接口电路设计 (21)4.3 1602LCD液晶显示屏 (23)4.3.1 LCD1602主要技术参数 (23)4.3.2 LCD1602的引脚说明 (23)4.3.3控制指令说明 (24)4.3.4 LCD液晶显示屏与单片机接口电路设计 (25). . .4.4 键盘电路设计 (26)4.5 报警电路设计 (27)第5章粮仓多点测温系统软件设计 (29)5.1 温度处理子程序设计 (29)5.2 按键处理子程序设计 (29)5.3 系统温度阈值设定子程序设计 (29)5.4 温度显示子程序设计 (29)5.5显示数据刷新程序子程序设计 (29)第6章系统软硬件的调试 (35)6.1 系统仿真 (35)6.2 系统硬件调试 (35)6.3 系统软件调试 (36)总结 (38)参考文献 (40)致 (42)附录Ⅰ程序清单 (43)附录Ⅱ系统原理图 (55)第1章绪论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。
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，就必须使粮仓的温度保持在一定的围以。
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智能测控管理系统。
粮情智能测控系统是通过计算机检测粮食储备库中粮食的基本温度情况，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控，用户可方便地构造自己需要的数据采集系统，在任何时候把粮仓现场的信息实时地传到控制室，管理人员不需要深入现场，就可查看历史数据，优化现场作业，提高生产效率，增强了国家粮食储备安全水平，以获得实时粮仓管理，实现自动化、智能化。
本文只阐述粮情温度检测，以下所说粮情仅指温度。
但涉及到的一些方法也适合其他粮情检测情况。
在综合研究国粮库管理现状和发展的前提下，吸收了国多种粮库粮情温度测控系统的成功经验后，我们设计了自己的粮仓多点测温系统。
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、分析等诸多功能。
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，我国在粮仓建设上已经实现规化，但是监测手段一直未能实现同步现代化。
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对全国所有的粮库进行翻新和改造工作，要求规粮库管理，实现粮库管理现代化。
影响储粮安全的最主要因素是粮堆的温度，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控操作。
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）。
利用单片机技术对粮仓进行检控，用户可以方便地够造自己所需要的数据采集系统，在任何时候把粮仓现场的信息实时地传到控制室，管理人员不进入现场就可以按照所需的温度要求对粮仓的温度情况进行控制，提高了生产效率，增强了粮仓存储安全，获得了粮仓的实时管理，实现自动化，智能化。
微机测量是微机设计的第一步，是微机测量技术的现场部分，即测量粮仓中的温度，并使用单片机对测量的数据进行处理并对粮仓的温度进行控制。
1.3相关领域国外技术和发展趋势粮情检测技术是科学保粮的关键技术之一。
随着电子技术、计算机应用技术的进步和发展，计算机的应用围日益扩大，计算机被应用于粮情监控系统。
初期，以铜电阻，热敏电阻作为传感器件，通过检测电阻的变化来反映粮食温度的变化，为粮食保管提供参考依据。
但此工作靠人工测量，效率低，准确性差。
在粮食部门各级领导的关怀和粮食行业科技主管部门的大力支持下，在粮食行业、外广大科技工作者近30年的共同努力下，粮情检测技术不断完善、提高、并日趋成熟，逐步形成了样式繁多的粮情检测系统，为安全、科学储粮起到了积极作用。
目前国己有数十家企业生产粮情监控系统产品，品种繁多，系统结构各异，但其基本功能无外乎粮仓外温湿度检测、粮食部温度检测及分析、通风机械的控制等几项，鉴于粮食储藏的特殊性，系统功能的重点放在了储粮部温度的检测和分析上。
粮情监控系统可以根据采用的温度传感器的不同进行如下分类:（1）热敏电阻以温度变化导致阻值的变化为工作原理的热敏电阻，因其具有成本低、体积小、简单、可靠、响应速度快、容易使用等特点，成为国粮情检测系统中采用最多的温度传感器。
热敏电阻的电阻温度系数较高，室温通常也较高，因此其自身发热较小，信号调节较为简单。
但热敏电阻也存在缺点，如:是互换性差、温度与输出阻值之间呈非线性关系。
（2）数字式温度传感器数字式温度传感器的种类也不少，但用于粮情测控系统的温度传感器主要是Dallas的DS18x20系列温度传感器，其温度检测围为－55℃～＋125℃，检测精度为±0.5℃。
DS18x20采用1－WireTM接口，封装形式有PR－35和SSOP－16两种，粮情测控系统中采用的是PR－35封装。
DS18x20采用9个位表示测温点的温度值，每个DS18x20部都设置有一个单一的序列号，因此可以使多个DS18x20共存于同一根数据传输线上。
DS18x20部分为4个部分：1、64位序列号；2、保存临时数据的8字节片RAM；3、保存永久数据的2字节EEPROM；4、温度传感器。
采用数字式温度传感器粮情测控系统的结构与采用热敏电阻粮情测控系统的结构大致相同，只是用测控单元替代了智能分机、扩充接线器替代了温度分线器。
测控单元与智能分机的区别在于没有用于将温度信号数字化的A/D转换电路，取而代之的是1－WireTM总线与上层通信总线之间的通信转换电路，如果系统选用了数字式湿度传感器则测控单元将完全由数字电路组成，而智能分机是由数字电路和模拟电路两部分构成的，这将使测控单元的电路设计更为容易。
采用DS18x20温度传感器的粮情测控系统的测温电缆与热敏电阻测温电缆大不相同，该测温电缆最多只需3根导线即可连接多个DS18x20温度传感器。
最为简洁的结构是利用DS18x20可以通过数据线供电的特点，在测温电缆中只放置两根平行的细钢丝绳即可连接多个DS18x20温度传感器，这样不仅使测温电缆的制造简便、成本下降，而且提高了测温电缆的抗拉强度、便于温度传感器的更换。
正是这些特点使得采用DS18x20温度传感器的粮情测控系统更适用于高大粮仓（诸如浅圆仓、立筒仓）的应用环境，可以解决高大粮仓在不需重新安装测温电缆的情况下更换测温电缆部的温度传感器以及改变温度传感器相对位置。
由于这种温度传感器的价格比热敏电阻高出许多，所以DS18x20温度传感器粮情测控系统在房式仓中应用时不如热敏电阻粮情测控系统更具有性能价格比的优势。
（3）光纤传感器光纤温度传感器是近几年发展的新技术，也是工业中用的最多的光纤传感器之一。
目前研究的光纤温度传感器主要有辐射式温度传感器、半导体吸收式温度传感器、光纤热色传感器等。
光纤温度传感器的精度更高，但成本较贵。
第2章粮仓多点测温系统硬件设计本设计系统的硬件设计是以单片机AT89S52为核心器件的一套检测系统，以制作出的电路板为实物，以C语言进行软件程序设计，利用PROTEL DXP作为仿真软件设计而成的。
系统主要由温度传感器、液晶显示电路、键盘、报警电路组成，电路图如附录Ⅱ所示。
2.2硬件总体方案设计与论证2.2.1方案设计方案一：该方案由单片机、模拟温度传感器AD590、运算放大器、A/D转换器、LCD显示电路、集成功率放大器、报警器组成。
该方案采用模拟温度传感器AD590作为测温元件，传感器测量的温度变化转换成电流的变化，再通过电路转换成电压的变化，使用运算放大器交给信号进行适当的放大，最后通过模数转换器将模拟信号转换成数据信号，传给单片机，单片机将温度值进行处理之后用LCD显示，当温度值超过设定值时开始报警。
如图2.1所示：图2.1方案一温度测量系统方案框图方案二：该方案使用了AT89S52单片机作为控制核心，以智能温度传感器DS18B20为温度测量元件，采用多个温度传感器对多点温度进行检测，通过键盘模块对温度上限设置，超过其温度值就报警。
显示电路采用LCD1602模块，使用单片机直接驱动蜂鸣器构成报警电路。
如图2.2所示：图2.2方案二温度测量系统方案框图2.2.2方案论证方案一采用模拟温度传感器，转换结果需要经过运算放大器传给处理器。
它控制虽然简单，但电路复杂，不容易实现对多点温度测量和监控。
由于采用了多个分立元件和模数转换器，容易出现误差，测量结果不是很准确，因此本方案并不可取。
方案二采用智能温度传感器DS18B20，它直接输入数字量，精度高，电路简单，只需要模拟DS18B20的读写时序，根据DS18B20的协议读取转换的温度。
此方案硬件电路简单，但程序设计复杂一些，但是在课题外对DS18B20、字符型液晶显示有所了解，而且曾经在网上看过此类程序设计，并且我们已经使用开发工具KEIL 用汇编语言对系统进行了程序设计，用仿真软件PROTEL DXP对系统进行了仿真，达到了预期的效果。
由此可见，此方案的可行性，体现了技术的先进性，经济上也没有任何问题。