1、畢業設計（論文）開題報告 題 目 基于單片機的糧食溫濕度系統的設計 系 （院） 自動化系 年級2009級 專 業 電氣工程與自動化 班級5班 學生姓名王新君 學號2009022336 指導教師 劉應乾 職稱 助教 濱州學院教務處 二一二年三月 選題依據(簡述國內外研究現狀、生產需求狀況, 說明選題目的、意義，列出主要參一、 考文獻)： 1.1 背景 “國以民為本，民以食為天”，“兵馬未動，糧草先行”，這些都充分說明糧食對國家的重要性。儲糧是為了防備戰爭、保證非農業人口的糧食消費需求、調節國內糧食供求平衡、穩定糧食市場價格、應對重大自然災害及其它突發性事件而采取的有效措施，因此，糧食的科學儲藏具

2、有重要的戰略意義和經濟意義。 一般來說，糧食存放在糧倉中，大型的糧倉可存放數以萬計的糧食，而且這些糧食存放的時間有長有短。目前，我國地方及墾區的各種大型糧倉都還存在著不同程度的糧食儲存變質問題。根據國家糧食保護法規定，必須定期抽樣檢查糧倉各點的糧食溫度和濕度，以便及時采取相應的措施，防止糧食的變質。但大部分糧倉目前還是采取人工測量溫度和濕度的方法，這不僅使糧倉工作人員工作量增大，且工作效率低，尤其是大型糧倉的溫度和濕度檢測任務如不能及時徹底完成，則有可能會造成糧食大面積變質。據有關資料統計，我國每年因糧食變質而損失的糧食達數億千克，直接造成的經濟損失是驚人的。 影響儲糧安全的最主要因素是糧堆內

3、的大氣條件，即溫度和相對濕度的日變和季節變化，而溫度和濕度兩者之間又是相互關聯的。為了保證存放在糧倉中的糧食不致腐爛變質，就必須使糧倉內的溫度和濕度保持在一定的范圍以內。 1.2 國內外研究現狀與發展趨勢 隨著傳感器技術、計算機應用技術、超大規模集成電路技術和網絡通信技術的發展，監控系統廣泛應用于工農業生產等領域，在此同時，糧倉溫濕度監控技術的研究在軟、硬件等方面都有了一定的進展。 初期，以熱敏電阻，濕敏電阻作為傳感器件，通過檢測電阻的變化來反映糧食溫濕度的變化，為糧食保管提供參考依據。采用人工測量與人工抄錄、管理相結合的傳統方法，并且用人工的辦法對糧食進行晾曬，通風，噴灑藥劑防止因存儲不當引

4、起的溫濕度異常及蟲害，消耗了大量的人力和財力，效率較低，然而往往由于判斷失誤和管理不力，效果不佳，發霉變質等現象大量存在。廣大科技工作者近30年的共同努力下，糧情檢測技術不斷完善、提高、并日趨成熟，逐步形成了樣式繁多的糧情檢測系統，為安全、科學儲糧起到了積極作用。 目前，國內生產的糧倉溫濕度監控系統品種繁多，系統結構各異，在糧倉內外溫濕度檢測、糧食內部溫濕度檢測及分析、通風機械的控制等方面，比之前有了不少進步但仍有進步空間。現場檢測電路和上位機的通訊大多采用RS-485，使整個系統抗干擾能力差，實時性和糾錯能力不強，增加了節點困難。當某一通信節點出現故障時，還會影響整個系統。 國外的溫濕度監控

5、系統相對比較先進，主要體現在以下三個方面： （1）無論是傳感器的測量精度、反應速度、穩定性、功能多樣性還是使用環境方面，國外的傳感器都比較先進。 （2）構成系統整體的測控技術和管理，無論是硬件還是軟件，都已普遍采用相應的標準模塊集成，并且早已實現組態。 （3）系統結構已經普遍采用網絡連接的現場總線技術(FCS)，有些需要的場合，則連接到Internet上，實現遠程控制、遠程診斷。 溫濕度監控系統主要應用于控制環境空間的溫度和相對濕度，從系統控制的角度來看，屬于純滯后控制，而這一技術已經相當成熟。目前研制高精度，高性能，多功能的溫濕度監控系統是主流，提高可靠性、靈活性和降低成本也是其考慮的重點，

6、并且系統在報警、記錄、控制、通信等方面的自動化和智能化也將逐步完善。 參考文獻： 1 胡壽松. 自動控制原理(第五版)M. 北京: 科學出版社, 2007. 2 柴鈺,等. 單片機原理及應用(第二版) M. 西安: 西安電子科技大學出版社, 2009. 3 常健生,等.檢測與轉換技術M. 北京: 機械工業出版社, 2009. 4 劉樹林, 等. 低頻電子線路(第一版) M. 北京: 機械工業出版社, 2006. 5 閻石. 數字電子技術基礎(第四版) M. 北京: 高等教育出版社, 2004. 6 邱關源. 電路(第五版) M. 北京: 高等教育出版社, 2006. 7 任彥碩, 等. 自動控

7、制系統M. 北京: 北京郵電大學出版社, 2006. 8 金海明, 等. 電力電子技術M. 北京: 北京郵電大學出版社, 2006. 9 高吉祥, 等. 電子儀器儀表設計M. 北京: 電子工業出版社, 2007. 10 譚浩強. C程序設計(第三版) M. 北京: 清華大學出版社, 2007. 二、主要研究(設計)內容、研究（設計）思路及工作方法或工作流程 1、設計內容 本次設計完成糧庫溫濕度監測系統。該系統實現的基本功能為檢測糧庫各處的儲藏溫度、濕度并顯示其值。當庫內的溫濕度越過設定值時，系統將進行報警，同時步進電機拖動風扇自動調節糧倉內的溫濕度，使糧倉內的溫度和濕度保持在一定的范圍以內。保

8、證糧食的安全儲藏。 2、實現功能 （1）傳感器對溫度、濕度的檢測。 （2）顯示溫度、濕度。 （3）單片機控制電動機拖動風扇調節溫濕度。 （4）超過監測范圍時自動報警 3、設計思路 本系統首先通過鍵盤設定各項參數，包括儲藏地點的溫濕度的限制。然后由溫度、濕度檢測電路時檢測采集各儲藏地點的溫度、濕度。接著經由A/D轉換模塊將采集到的模擬信號轉換為數字信號送到AT89S51內部進行處理，同時在顯示器上顯示測試值，系統獲得數據后和設定值比較，控制風扇系統工作，以達到控制溫度、濕度的目的，再通過通信線路向系統傳輸數據。 4、軟件流程圖： 主程序包含有以下子程序，如圖1所示：讀實時溫度傳感器子程序模塊，

9、A/D轉換子程序，A/D處理程序模塊(PID算法)。顯示子程序，鍵盤掃描子程序利用中斷來實現。 初始化 讀實時溫度 調用A/D轉換子程序 調用A/D處理程序 讀實時溫度 調用動態顯示子程序 調用鍵盤設定子程序 掃描鍵盤讀取鍵盤設定值 溫濕度是否越界？ 報警器報警 步進電機拖動風扇調節溫濕度 恢復現場返回 圖1主程序流程圖 工作流程： 1) 熟悉單片機控制的原理和外圍電路設計方法。 2) 用仿真軟件進行仿真。 3) 根據總體硬件框圖，按照各功能模塊逐一搭建并分別調試。 4) 將各個模塊聯系起來，進行系統整合。 5) 硬件與軟件部分結合，進行聯調。 將發現的錯誤和可以改進的地方進行修改，再重復以上步驟，直到滿足設計要求。 6)三、畢業設計(論文)工作進度安排 3月：查找資料，確定系統總體設計方案。 4月：編寫軟件，結合硬件原理圖