【基于单片机的粮仓温湿度自动监控系统设计7200字（论文）】

基于单片机的粮仓温湿度自动监控系统设计关键词：粮仓；温湿度；检测；控制；储存 3 31.2方案基本框架 42.系统硬件设计 42.1控制电路设计 42.2温湿度采集模块设计 52.3显示模块设计 62.4电源模块设计 7 72.6报警模块设计 82.7无线模块设计 93.系统软件设计 3.1软件开发程序 4.系统调试 参考文献 中国是粮食大国，在粮食储存方面要求更为严格，在粮食储存方面科技的运用也尤为明显。将智能化设备应用到仓库环境检测，保证了仓库内优良储存环境。中国的粮食储存是国家整体规划布局中最重要的组成部分，国家将会大力支持和发展粮食储存，在粮食储存中技术的创新和应用是新发展的标准。所以说残酷的竞争力也可以提高生产技术水平，是发展的主要动力。所以对粮仓温湿度自动监控系统的研究和开发还是十分有必要的。粮仓温湿度自动监控系统是一个经过特殊设计的用来检测与控制粮食有效储存的整体系统。伴随着科技的发展，粮仓温湿度自动监控系统是在七十年代得到迅速地发展。到目前为止，在某些程度上大大加强、促进了粮食储存的发展和推广。在国外的粮仓温湿度自动监控系统得到的非常迅速地发展和改进，在这其中起到最关键的作用就是单片机技术和智能控制技术的运用。粮仓温湿度自动监控系统具有降温保温的作用，与此同时，又具有灵活性、多样性、安全性和便利性等显著特点。粮仓温湿度自动监控系统大大改变了粮食储存的条件，智能化调控水平得到了很大程度地提升，成为了仓储行业业的必然发展方向之一。本课题进行的设计就是粮仓温湿度自动监控系统，可以通过温湿度传感器对粮仓内多点环境进行检测，通过无线传输的方式将粮仓内多点温湿度值集中统一显示。可以进行近距离的控制和远程检测的目的。保证了粮仓内的多点温度值和湿度值检测的准确性、系统运行的稳定性、实时性、安全性。到目前为止，国内的粮仓温湿度自动监控系统普及率还是相对比较低的，希望通过自己设计能够将粮仓温湿度自动控制系统。进行优化改进，希望在未来在仓储方面提供理论支持。1.系统设计方案系统的需求分析是一个以系统地设计、开发的需要实现的整体要求。系统的需求分析是探索了解粮仓温湿度自动监控系统的功能要求和工作性能要求，需要了解并掌握分析其完整功能，建立出正确且能反复推敲的一个系统设计和开发所需要的基本依据，进行系统需求分析的重要依据。粮仓温湿度自动监控系统的作用就是测量粮仓内多处的温度和湿度实现集中显示。采用手机无线传输模块进行远程操控，将粮仓内多点温湿度统一显示。(1)进行粮仓温湿度自动监控系统的总体设计方案，分析设计方案。(2)根据粮仓温湿度自动监控行设计。(3)采用C语言进行系统软件程序的编写，实现测粮仓温湿度自动监控系统温湿度和数据的实时显示。(4)对系统进行调试和测试，检测是否存在不足，整体结单片机统一管理的功能。基本框架如图1-1所示。电源模块电源模块无线发射单片机温湿度模块温湿度模块显示模块无线发射无线接收电源模块电源模块单片机一单片机测从板的功能为检测粮仓环境内多点温湿度数值，并且将数温度值湿度值统一显示；可以通过按键模块更改粮仓环境内值，实现数据调控；单片机程序可以判定当前温度值与湿度2.系统硬件设计2.1控制电路设计用。在这次粮仓温湿度自动监控系统的设计中，主要选择的重要控制器是STC8而且消耗的能量也是比较低。还有它具有高度匹配性和高度一致性等非常重要的特点，图2-1所示。善。下图2-2为温湿度采集器电路示意图。2.3显示模块设计本次的粮仓温湿度自动监控系统系统设计采用的显示电路是LCD1602显示屏，它的体积比较小，成本低，比较符合设计需要。而且可以显示数字和字母，让数字和时间的显示更加清晰便利，设计也更加直观简单。显示屏控制单元要控制电压显示电力，这样比较便于显示亮度的调节。LCD1602液晶显示模块在日常生活中比较常见，他最多可以显示多个字符。在本次系统中，LCD1602是人与机器的一个重要媒介部分，一般它只负责给使用者传递信息数据，让使用者可以清楚地看到粮仓内多点温湿度的具体数值，显示更直观。在设计显示电路的时候，通常是由8点一个的数据节点所组成的。在显示电路中，会显示出数据信息。从计算机读取的信息数据值写入或者读取到显示器当中是垂直数据线上。LCD显示屏上上下两行分别显示粮仓内两点的温度与湿度数值。显示电路如图2-3所示。图2-3显示电路图采用的5V直流电模块，经过实验检测得知，单片机的工作电压是非常稳定的，能够保证系统的要求，如果遇到特殊情况，充电的方式比较简动起来，就用5V的电压就行，单片机、芯片及一些元件就用3.3V的电压。在使用电源电源，电压是5V。电源电路图如图2-4所示。图2-4电源电路图按键电路如图2-5所示。2.6报警模块设计集成电路元件，在经过PWM的直流驱动下，把音频信号装载到谐振器上，再发送信号的时候，可以直接使用晶体管来驱动蜂鸣器报警即可。下图2-6是报警电路图。2.7无线模块设计NRF24L01无线模块传输距离可达200米，芯片内含有多个发送通道。根据发送的3.系统软件设计3.1软件开发程序3.2主程序设计息，在单片机数据处理之后通过无线模块将检测到的模拟数据信息转化为无线信号发时显示温湿度信息；主板单片机根据检测数报警范围就要驱动报警模块工作，保障粮仓内储存环境。主程序流程图如图3-1所示。开始开始初始化无线信号接收数据处理是否是温湿度异常?报警显示温湿度结束开始传感器检测数据数据处理4.1硬件调试原理图的设计采用AD软件完成，单片机作为核心控制模以及其他多个模块一块去构建完整的粮仓温湿度自动监控系统设计。单片机，LCD显示装置，温湿度采集模块，电源模块，按键模块，报警模块无线模块辅助核心装置设计。当然在完成整个系统的过程中，不可能一步到位，都是一步一步地进行测试和调试进而达到设计的最终结果，所以本次设计的系统调试采用的是分模块调试。系统在进行调试的时候，第一要保证单片机的运行工作正常，如果系统运行工作不正常，系统的调试就无法继续进行。只要保证单片机可以正常地工作，就可以保证整个系统的供电正常，运行正常。如果一旦出现问题就可以进行针对性的调查和调试，无须从新找。经过调试和检测，系统与程序一致，就可以确保单片机的工作状态正常。设计焊接完成如图4-14.2软件调试在进行系统的软件调试的时候还是比较复杂的，可能会为了一成不了的。通过各系统的结合实现仿真调试4.3功能调试块将数据传送到主板，统一显AB两点到温湿度。设计运行如图4-2所示。首先改变粮仓A点温度值或者湿度值，可以。看到主板显示的A点温度值与湿度并且非常准确。说明本次设计的温湿度检测功能以及无线传输功能检测功能均能实现。要通过调节来设定温度是否达到限定值，超过温湿度设定区间值就视为异常状蜂鸣器就会启动报警装置实现自动报警的功能。手动改变外界环境中的温度值和湿度经过多次测试，报警准确无误，说明本次设计报警功能。能够实现。设计报警如图4-3情况，并且无异常状况；无线模块能够将数据稳定传输，传输5.总结经过一段时间的不懈努力，粮仓温湿度自动监控系术、无线通信技术以及传感器技术等项目的基础知识技能并可以学以致用完成毕业设功能要求。在今后的学习和工作中本人将继续完善此系统相信随着未来社会的不断发展，对于自动检测、自动控制、智能化技术的发展和要求越来越高，粮仓温湿度自动监控将应用在多个领域，只有在科技的道路上多钻研创新，才能使开发的设计系统的稳定性能以达到最好的效果。[2]王笑怡.粮仓环境监测系统设计[J].微处理机，2020,41(03):37-42.[3]解晖.基于GRU模型的粮情监测预警系统设计与实现[D].江苏大学，2020.[4]朱光.粮情监测与安全预警系统的设计与实现[D].安徽大学，2020.[5]衣美佳.智能粮仓监测管理系统的开发与应用[D].天津工业大学，2020.[6]崔宏伟，吴文福，吴子丹，兰天忆，窦建鹏.基于粮温统计特征的粮仓库存状态检测方法[J].农业工程学[7]王涛，王纪强，赵林.粮仓光纤温湿度监测技术研究[J].粮油仓储科技通讯，2019,35(06):49-52.[8]孙中全.无线传感网络设施粮仓温湿度监测系统的实现[J].吉林化工学院学报，2019,36(09):86-90.[9]王晨阳.基于STM32的粮仓监控系统设计[J].江苏理工学院学报，2019,25(02):58-62.[11]李红利，李梦迪.粮仓温湿度监测系统中无线传感器网络路由优化的研究[J].粮食与饲料工[12]许燕萍，周一斐.仓库温湿度控制系统设计与实现[J].数字技术与应用，2018,36(05):10-12.[13]巩银苗，鲁西坤，景旭，宋继超.基于单片机的仓库温湿度监控系统的设计[J].电子制[14]徐德明，杨清志.基于AT89S52中药材仓库温湿度自动监控与调节系统的设计[J].绥化学院学[15]刘军.基于单片机的仓库温湿度智能控制系统设计[J].哈尔滨铁道科技，2016(