基于单片机的粮仓多点温度监测系统设计
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ＭＣ Ｓ一５ １指令 系统 及 ８ Ｃ １引脚 结构 ， 为许 多 嵌 入 ０５ 可 式 控 制 应 用 系 统 提 供 高 性 价 比 的 解 决 方 案 。
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
绍 了 系统 的 硬 件组 成 和 软 件流 程 图以 及基 于 Ｒ Ｓ一４ ５的通 信 网 络 。从 机 主 要 负 责 采 集 现 场 的 温 度并 传 送 给 上 ８ 位机 ， 当温 度 超 过 报警 温 度 时 ， 出报 警 信 号 。上 位 机 通 过 Ｒ 发 Ｓ一４ ５总 线 获得 现场 的 数据 ， 数 据 存 储 并 以曲 线 ８ 将
稳 定 发 是 展 的重 要保 障 。为 了 防止 粮 食 发 霉 变 质 ， 期 对 粮 仓 按 进 行 温度 测 量 是 粮 食 储 备 中常 用 的 手 段 。传 统 的粮
与主 控机 的 通 信 采 用 Ｒ Ｓ一４ ５远 程 数 据 通 信 方 式 。 ８ 主机 通过 其 向从 机 发送 控 制 参 数 ， 机将 现 场采 集 数 从
为 了适 应对 多 个 监 测 点 的监 测 与管 理 ， 系统 设 计
２ 硬件设计
基 于 系统 总 体 框 架 所 设 计 的 各 主 要 模 块 的结 构
和功 能 如 下 。
２ １ 控 制器模 块 ．
时采 用 了分 布 式 系 统 的 组 成 方 式 。 即在 每 个 监 测 点
配置能独立工作的从机 ， 多个从机 由 １ 个上位机进行 监 测 管理 ， 下采 用 主从 式 监测 管理 形 式 。系 统 总 体 上
ｍ ｉ） ｗ ｈ ａｅ＠ １６ ｅｒ。 ａｌｗ ｃｐｐｒ ２ ．ｏｒ ｌ
９ ・ Ｏ
２１ ０ ０年 ７月 ２ ２ 电源模块 ．
农 机 化 研 究
２ ５ 温 度监 测 网络 Ｒ ４ ５通信 模块 ． Ｓ一 ８
第 ７期
Ａ ８ Ｓ １的 工 作 电 压 为 ＋５ 而 照 明 电 压 为 Ｔ９５ Ｖ，
按 键
行机 系统
通信
接 口
电源
的特点 ， 设计 了一 套基 于单 片机 实现 的温 度监 测 系
统 ， 各个 粮 仓 的 温 度 进 行 监 控 ， 对 以保 证 粮 食 的 储 藏
安全 。
温度传感器网 络
ｌ Ｉ 激光打印机
图 １ 系统 总 体 结 构
１ 系统 的总体结构设计
员 必须 到 现 场 进 行 测 量 ， 因此 工 作 效 率 非 常 低 ， 不 且 便 于 管理 … 。随着 科 技 的发 展 和 自动 化 水 平 的 提 高 ， 温 度 的 自动 监 测 已经 成 为 各 行 各 业 进 行 安 全 生 产 和 减 少损 失 采 取 的 重 要 措 施 之 一 。 笔 者 针 对 粮 仓 分 布
据通过其传给主机 ； 数据采集实现对传感器及运行设 备 的监测 ； 输入部分的输入模块将采集的信号转换后 输入到从机 ， 经数据线将该信号传送到上位管理机进 行 最 后 的数 据 的处 理 ， 并进 行 集 中 的图形 显示 。
仓温度测 量都是 由人 工完 成 ， 由于监 测分 站 比较分 散， 传统的温度测量方式周期长 、 成本较高 ， 而且测量
结 构如 图 １所 示 。
控 制 器 采 用 了 Ａ Ｍ Ｌ公 司 的 Ａ ８ Ｓ ｌ 这 是 一 ＴＥ Ｔ９５ ，
个低 功 耗 、 性能 的 ８位 单 片 机 ， 内含 ４ ｙｅ Ｓ 高 片 ｋＢ ｔｓＩＰ
系统的各个 部分功 能为 ： 主机为管 理机 ， 完成 参
数设 置 、 据 存 储 、 理 及 管 理 功 能 ； 机 为 控 制 机 ， 数 处 从 采用 单 片 机 Ａ ８ Ｓ １ 直 接 实 现 对 粮 仓 的监 测 功 能 ， Ｔ９５ ， 并 能在 主机 关 机 的条 件 下 实 现 所 有 的 监 测 功 能 ； 机 分
（ Ａ ，２个 外 部双 向输 入／ 出 （／ Ｒ Ｍ）３ 输 Ｉ０）口， ５个 中断 优 先级 ２层 中断嵌 套 中断 ， ２个 １ 可 编程 定 时计 数 ６位 器 ， 全双 工 串行 通 信 口 ， 门狗 （ Ｔ） ２个 看 ＷＤ 电路 ， 内 片 时 钟振 荡 器 。
・
作者简介 ：王文成（ ９ ９一） 男 ， １７ ， 山东潍 坊人 ， 在职博 士研 究生 ， Ｅ— （
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
绍 了 系统 的 硬 件组 成 和 软 件流 程 图以 及基 于 Ｒ Ｓ一４ ５的通 信 网 络 。从 机 主 要 负 责 采 集 现 场 的 温 度并 传 送 给 上 ８ 位机 ， 当温 度 超 过 报警 温 度 时 ， 出报 警 信 号 。上 位 机 通 过 Ｒ 发 Ｓ一４ ５总 线 获得 现场 的 数据 ， 数 据 存 储 并 以曲 线 ８ 将
稳 定 发 是 展 的重 要保 障 。为 了 防止 粮 食 发 霉 变 质 ， 期 对 粮 仓 按 进 行 温度 测 量 是 粮 食 储 备 中常 用 的 手 段 。传 统 的粮
与主 控机 的 通 信 采 用 Ｒ Ｓ一４ ５远 程 数 据 通 信 方 式 。 ８ 主机 通过 其 向从 机 发送 控 制 参 数 ， 机将 现 场采 集 数 从
为 了适 应对 多 个 监 测 点 的监 测 与管 理 ， 系统 设 计
２ 硬件设计
基 于 系统 总 体 框 架 所 设 计 的 各 主 要 模 块 的结 构
和功 能 如 下 。
２ １ 控 制器模 块 ．
时采 用 了分 布 式 系 统 的 组 成 方 式 。 即在 每 个 监 测 点
配置能独立工作的从机 ， 多个从机 由 １ 个上位机进行 监 测 管理 ， 下采 用 主从 式 监测 管理 形 式 。系 统 总 体 上
ｍ ｉ） ｗ ｈ ａｅ＠ １６ ｅｒ。 ａｌｗ ｃｐｐｒ ２ ．ｏｒ ｌ
９ ・ Ｏ
２１ ０ ０年 ７月 ２ ２ 电源模块 ．
农 机 化 研 究
２ ５ 温 度监 测 网络 Ｒ ４ ５通信 模块 ． Ｓ一 ８
第 ７期
Ａ ８ Ｓ １的 工 作 电 压 为 ＋５ 而 照 明 电 压 为 Ｔ９５ Ｖ，
按 键
行机 系统
通信
接 口
电源
的特点 ， 设计 了一 套基 于单 片机 实现 的温 度监 测 系
统 ， 各个 粮 仓 的 温 度 进 行 监 控 ， 对 以保 证 粮 食 的 储 藏
安全 。
温度传感器网 络
ｌ Ｉ 激光打印机
图 １ 系统 总 体 结 构
１ 系统 的总体结构设计
员 必须 到 现 场 进 行 测 量 ， 因此 工 作 效 率 非 常 低 ， 不 且 便 于 管理 … 。随着 科 技 的发 展 和 自动 化 水 平 的 提 高 ， 温 度 的 自动 监 测 已经 成 为 各 行 各 业 进 行 安 全 生 产 和 减 少损 失 采 取 的 重 要 措 施 之 一 。 笔 者 针 对 粮 仓 分 布
据通过其传给主机 ； 数据采集实现对传感器及运行设 备 的监测 ； 输入部分的输入模块将采集的信号转换后 输入到从机 ， 经数据线将该信号传送到上位管理机进 行 最 后 的数 据 的处 理 ， 并进 行 集 中 的图形 显示 。
仓温度测 量都是 由人 工完 成 ， 由于监 测分 站 比较分 散， 传统的温度测量方式周期长 、 成本较高 ， 而且测量
结 构如 图 １所 示 。
控 制 器 采 用 了 Ａ Ｍ Ｌ公 司 的 Ａ ８ Ｓ ｌ 这 是 一 ＴＥ Ｔ９５ ，
个低 功 耗 、 性能 的 ８位 单 片 机 ， 内含 ４ ｙｅ Ｓ 高 片 ｋＢ ｔｓＩＰ
系统的各个 部分功 能为 ： 主机为管 理机 ， 完成 参
数设 置 、 据 存 储 、 理 及 管 理 功 能 ； 机 为 控 制 机 ， 数 处 从 采用 单 片 机 Ａ ８ Ｓ １ 直 接 实 现 对 粮 仓 的监 测 功 能 ， Ｔ９５ ， 并 能在 主机 关 机 的条 件 下 实 现 所 有 的 监 测 功 能 ； 机 分
（ Ａ ，２个 外 部双 向输 入／ 出 （／ Ｒ Ｍ）３ 输 Ｉ０）口， ５个 中断 优 先级 ２层 中断嵌 套 中断 ， ２个 １ 可 编程 定 时计 数 ６位 器 ， 全双 工 串行 通 信 口 ， 门狗 （ Ｔ） ２个 看 ＷＤ 电路 ， 内 片 时 钟振 荡 器 。
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作者简介 ：王文成（ ９ ９一） 男 ， １７ ， 山东潍 坊人 ， 在职博 士研 究生 ， Ｅ— （