粮仓温湿度监控系统设计

＊ ｎ Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ 提 供 电源 。 ３ ． ５报 警模 块 ２ ． １ 系统设 计要 求 Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ 型 传 感器 是单 片 多用 途 的智 本 设 计 系 统 采 用 声 音 提 示 报 警 。 当 根 据 粮食 的储 藏 条件 ，我 国 的气候 条 能传 感 器 ，不 仅包 含 基 于湿 敏 电容 器 的微 实 时温 度或 湿度 高 于设 定 的上 限 或低 于 下 件和 目前仓 库 的 管理 水平 ，通 常规 定粮 仓 型 相对 湿度 传 感和 基 于 带 隙 电路 的微 型温 限 时 ，触发 报 警蜂 鸣器 有 节奏 地 发 出警报 温度 不超 过２ ０ ℃ ，湿度 不超 过３ ０ ％ Ｒ Ｈ ＿ ２ Ｊ 。 度 传 感器 而 且 还 有 ｌ ４ 位 的Ａ ／ Ｄ 转 换器 和 两 声 ，提醒 使用者 注 意温湿 度变 化 。 系统可 对温 湿度 进行 自动 调 节控制 。 线 串 行接 口 ，可 直 接 输 出数 字 量 。Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ ３ ． ６与 上位机 接 口电路 设计 ｚ Ｃ 接 口进 行 通 讯 。其 性 能 如 当储 藏温 湿度 超 过 要求 范 围时 ，系统 可 直 接 通 过 Ｉ 通 过 串行 通 讯接 口Ｕ Ａ Ｒ Ｔ ０ 可 实 现 与上
的 导通 与 截 止 来 控 制Ｊ １ 背 光灯 的开 ／ 关功 能 。 电阻 Ｒ ８ 用 于 设置 Ｔ Ｓ １ ２ ８ ×６ ４ 的显 示对 控 制 电路 的核 心 器件 是 由Ｎ Ｘ Ｐ 公司 推 比度 。Ｔ Ｓ １ ２ ８ ×６ ４ 与Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ 硬件 连接 图如 出的基 于Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ — Ｍ ３ 内核 的Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ ＿ ３ 微 控 图 ２ 所示 。 Biblioteka Baidu ． ４ 电源模 块
本 系 统 采 用 的 电源 供 电 模 块 如 下 所 述 ： 由Ｕ Ｓ Ｂ 接 口提 供 ＋ ５ Ｖ 电压 ， 为 Ｔ Ｓ １ ２ ８ ×６ ４ 、 蜂 鸣 器 和 温 湿 度 调 节 模 块 提 供 电 源 ； 并 且 为Ａ Ｓ １ １ １ ７ — ３ ． ３ 提 供 电源 输 入 电 压 。 由Ａ Ｓ １ １ １ ７ － ３ ． ２ 输 出的＋ ３ ． ３ Ｖ 为Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８
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粮 仓 温 湿 度 监 控 系 统 设 计
中北 大学仪 器科学与动态测试教育部重点实验 室 牛 贾贾 马铁华 沈 大伟
【 摘 要 】为 了更加精 确、及时地对粮仓温湿度进行 监测与控制 ，设计 了一套 ￣ （ Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ 为温湿度传感器 ，Ｐ ￣ Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ 为 主控制器的监控系统。该系统主要 ｄ ￣ Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ 微控制器、ｓ Ｈ Ｔ １ ５ 温湿度传感器、Ｌ Ｃ Ｄ 示模块、报警器 以及温 湿度 调节模块 等部分 组成。Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ 传感器 输出数字量 ，可直接－ ９ Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ ￣Ｉ Ｃ 接 口相连接。系统将 采集到 的温 湿度值 转化为物理量并 显示在Ｌ Ｃ Ｄ上 ，同 时，根据温湿度值 的大小 ，产生相应 的控制信 号，由此实现温湿度 的 自动调节 。测试 结果表明 ，与模拟式温
Ｔ ｓ ｌ ２ ８ ×６ ４ 点阵液晶显示屏的Ｄ Ｂ ０ ～ Ｄ Ｂ ７ 数 据总 线连接 到ｕ １（ Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ ） 的 Ｐ ２ ． Ｏ ～Ｐ ２ ． ７ 引脚 ，Ｃ Ｓ １ 、Ｃ Ｓ ２ 、Ｄ ／ Ｉ 、Ｒ Ｗ 和Ｅ ｎ 控制 信 号 引脚 分别 与 Ｐ ２ ． ８ ～Ｐ ２ ． １ ２ 引脚 直 接相 连 。Ｌ Ｃ Ｄ Ａ Ｋ 通过 电阻Ｒ ７ 控＊ ］ ｔ Ｑ １（ ８ ５ ５ ０ ）
度变 化 ， 具有 重要 的实 际 意义 。受 经济 条 件 限制 ， 部分 地 区 的国 家粮 食 储备 库还 采 用 传 统 的 人 工 方 式进 行 粮 情 监 控 ，不 及 制 器 ，操 作 频 率 可 达 １ ０ ０ Ｍ Ｈ ｚ 。有 多 组 外 时 、 不准 确 …。本 系统 采 用 Ｓ Ｈ Ｔ ｌ ５ 型 多功 设 ，３ 个Ｉ ２ Ｃ 接 口、 ５ １ ２ Ｋ Ｂ 的Ｆ １ ａ ｓ ｈ 存 储 器 能 、 自校 准智 能传 感 器 ，通 过 微控 制 芯片 等 ，每 个 外设 都 自带 时 钟分 频器 ，在 设置 Ｌ Ｐ Ｃ ｌ ７ ６ ８ 采 集 温 湿度 信 号 ，对 信 号进 行 处 低 功耗 的基 础 上 ，可 进 一步 节 省功 耗 。另 理判 断 ， 依据 要求 控 制 制冷 器 、加 温机 、 外 ，Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ 芯 片的体 积 只有 １ ４ ｃ ｍ ＊ １ ４ ｃ ｍ ， 加湿 器 、抽 湿 机 启动 ， 由此 实 现粮 仓 内温 适 用于 高度 集 成和 低 功 耗 的嵌入 式 应用 ， 湿度 的 自动化 控制 与调 节 。 外设 功 能强 ，方便 系统 的 功能扩 展 。 ２ ． 设计 方案 ３ ． ２ Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ 温湿 度传 感器
湿度传感器相比 ，基于Ｓ Ｆ Ｉ Ｔ １ ５ 温 湿度 监控系统具有 电路 结构简单 、实时性 强、精度 高等特 点。 【 关键 词】监测与控制 ；Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ ；Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ ；粮仓
１ ． 引 言 作 为 系 统 阈值 。Ｓ Ｈ Ｔ １ ５ 温 湿 度 传感 器 监 测 在 粮 食 储 藏 过 程 中 ， 粮 食 温 湿 度 的 值 传输 给 Ｌ Ｐ Ｃ １ ７ ６ ８ ， 当监 测 到 的 数值 超 出 变化 是 影 响粮 食质 量 安全 的主 要 因素 。 当 所 设定 阈值 时 ， 驱动 蜂 鸣器 报警 ，并为 温 粮仓 内部 的温 湿度 超 过 一定 闽 值时 ，粮 食 湿度 调 节 系统 提供 相 应 的控 制信 号 ， 实现 就 易发 霉 变质 。每 年 由于储 藏 不 当造成 大 自动 控制 。 量 的粮 食 浪费 ，给 国家 和人 民造成 巨大 的 ３ ． 硬件 设计 经济 损 失 。所 以随时 监测 粮 仓 内部 的温 湿 ３ ． １微 控 制器