中国矿业大学
课程设计
课程名称测控电路课程设计
题目名称__粮仓温度检测系统_
学生学院机电工程学院
专业班级测控07-2班
学号 03071432
学生姓名盛亮
指导教师
2010 年 7 月 8 日
目录
一、摘要 (3)
二、设计背景 (3)
三、设计思路 (3)
模块设计细节
四、硬件设计 (4)
●温度传感器AD590
●信号放大器LM358
●A/D转换电路
●锁存器74LS373
●AT89C51
五、软件设计及程序 (16)
●软件设计流程图
●实用程序
六、电路制作与调试 (22)
●总体图
七、对本设计的创新展望 (23)
八、设计小结 (24)
参考资料目录
一．摘要
本文通过温度传感器AD590检测粮仓温度，接着经信号放大器、去耦除杂处理将有用信号传输到ADC0809将模拟量转变为数字量传输到AT89C51经单片机智能化处理通过LCD实时的显示粮仓温度。
关键字：粮仓温度 AD590 单片机监测温度系统
二．设计背景
粮食温度检测技术是我国粮食储藏的四大技术之一，它可动态监测仓库粮食温度变化情况，为粮食的储藏安全提供了重要保障。传统的粮情监测多由人工取样，手感目测等方法，存在较大缺陷。针对常规温度测量方法的，文章介绍了一种数字式智能温度控制器的设计方案。该温度控制器低功耗单片机AT89C51进行检测与控制，选用单片双端集成温度传感器AD590对粮仓温度实时的采集，再经信号放大去干扰处理，经A/D转换将有用信号输入锁存器74LS373中再传输给单片机。自动粮仓测温监测系统能准确监测粮温，是安全保粮的最科学简洁的方法之一。
三．设计思路
面积为2
1000m的粮仓我们选用5个温度传感器每二百平方米的中央放置一个温度传感器AD590。然后对信号进行放大，经去耦除杂处理，再经A/D转换，通过射频电路模块将该有用信号传输到AT89C51上经行综合处理。最后通过显示器把粮仓平均温度显示出来。
总体设计如下图，本文只重点介绍温度测定问题：
模块设计细节
模块主要由传感器和单片机组成，预期目标如下：
●整个设计包含5个温度传感器，测温时间可控，默认每个温度传感器每
1min检测一次温度，5min一次循环，然后将得到的温度平均温度值显
示在LCD上，从而可以知道一段时间内的温度。
●预设模块检测温度范围为-20℃～100℃.系统可对所测温度进行判断，
如果读取温度的温度在预设范围内，温度正常显示，否则系统显示报警
信息并启动通风及温度调控系统（仅是设计的理念本次设计未做）。
●系统可以手动复位，复位后MCU恢复至预设状态。
四．硬件设计
●温度传感器AD590
1.AD590基本简介
1.0 、电压输出型的灵敏度一般为10mV/K，温度0℃时输出为0，温度25℃时输出
2.982V。电流输出型的灵敏度一般为1mA/K。AD590只需单电源工作，输出的是电流而不是电压，因此，抗干扰能力强，特别适用于工作运动测量。因是高阻抗电流输出，所以长线上的电阻对器件工作影响不大。
1.2、AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。它的主要特性如下：
①、线性电流输出：1uA/K,正比于热力学温度。
②、AD590的测温范围为-55℃～+150℃。
③、AD590的电源电压范围为4V～30V
④、AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被损坏。
⑤、输出电阻为710MW。
1.3、AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。
2.AD590的应用电路
1、基本应用电路
图1（a）是AD590的封装形式，图1（b）是AD590用于测量热力学温度的
基本应用电路。因为流过AD590的电流与热力学温度成正比，当电阻R1和电位器R2的电阻之和为1kO时，输出电压VO随温度的变化为1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，电阻也有误差，因此应对电路进行调整。调整的方法为：把AD590放于冰水混合物中，调整电位器R2，使VO=273.2mV。在-20℃条件下调整电位器,使VO=273.2-20=253.2（mV），在100℃条件下调整电位器,使VO=273.2+100=373.2（mV）。但这样调整只可保证在-20℃到100℃附近有较高精度。
第三个脚可以不用，是接外壳做屏蔽用的，测量温度时把整个器件放到需要测量温度的地方。
注意事项：Vo的值为Io乘上10K，以室温25℃而言
输出值为10K×298μA=2.98V
2、摄氏温度测量电路
图2 信号接入及信号放大滤波电路
如图2所示，5个温度传感器AD590的接入口1端口共接5V电源，信号输出口共接放大器的输入口5形成正向电压跟随器。加电压跟随器的目地是提高输入阻抗，有利于下一级的放大，也可避免后级放大电路中电阻对AD590输出信号的影响。
本传感器在0℃时输出电压为273.2mV,当温度为-20℃～100℃范围内时输出电压大致为253.2～373.2mV。由此知放大器的放大倍数为10倍即可，使其IN0端输出2.532～3.732V的信号，将此信号经后级滤波器处理后，将较为干净的信号输入ADC0809的IN0端口。由该电压值范围可设置出ADC0809的参考电压为5V即可。
3.N点最低温度值的测量
将不同测温点上的数个AD590相串联，可测出所有测量点上的温度最低值。
该方法可应用于测量多点最低温度的场合。
4.N点温度平均值的测量
把N个AD590并联起来，将电流求和后取平均，则可求出平均温度。该方法适用于需要多点平均温度但不需要各点具体温度的场合。
5.选择AD590温度传感器的理由
集成温度传感器具有线性好、精度适中、灵敏度高、体积小、使用方便等优点，得到广泛应用。集成温度传感器的输出形式分为电压输出和电流输出两种。AD590测量热力学温度、摄氏温度、两点温度差、多点最低温度、多点平均温度的具体电路，广泛应用于不同的温度控制场合。由于AD590精度高、价格低、不需辅助电源、线性好，常用于测温和热电偶的冷端补偿。
信号放大器LM358
1.实用性
LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模组,音频放大器、工业控制、DC增益部件和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
2.基本资料
LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。引脚如下图：
1引脚为输出端，2和3引脚为信号正负输入端，5、6和7和1、2和3管脚性质相同。4引脚接地，8引脚接电源。
3.特性参数
内部原理图3
特性(Features):
·内部频率补偿
·直流电压增益高(约100dB)
·单位增益频带宽(约1MHz)
·电源电压范围宽：单电源(3—30V)；
. 双电源(±1.5 ～±15V)
·低功耗电流，适合于电池供电
·低输入偏流
·低输入失调电压和失调电流
·共模输入电压范围宽，包括接地
·差模输入电压范围宽，等于电源电压范围
·输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)
A/D转换电路
ADC0809引脚图与接口电路
A/D转换器芯片ADC0809简介
8路模拟信号的分时采集，片内有8路模拟选通开关，以及相应的通道抵制锁存用译码电路，其转换时间为100μs左右。
1. ADC0809的内部结构
ADC0809的内部逻辑结构图如图4所示。
图4 《ADC0809内部逻辑结构》
图中多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用一个A/D转换器进行转换，这是一种经济的多路数据采集方法。地址锁存与译码电路完成对A、B、C 3个地址位进行锁存和译码，其译码输出用于通道选择，其转换结果通过三态输出锁存器存放、输出，因此可以直接与系统数据总线相连，表1-1为通道选择表。
表1-1 通道选择表
2．信号引脚
ADC0809芯片为28引脚为双列直插式封装，其引脚排列见图5。
图5 《ADC0809引脚图》
对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下：
1.IN
7～IN
——模拟量输入通道
2.ALE——地址锁存允许信号。对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入
地址锁存器中。
3.START——转换启动信号。START上升沿时，复位ADC0809；START下降
沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持低电平。本信号有时简写为ST.
4.A、B、C——地址线。通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，引
脚图中为ADDA，ADDB和ADDC。其地址状态与通道对应关系见表9-1。
5.CLK——时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外
界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500KHz的时钟信号6.EOC——转换结束信号。EOC=0,正在进行转换；EOC=1,转换结束。使用
中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。
7.D7～D0——数据输出线。为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。
D0为最低位，D7为最高
8.OE——输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得
到的数据。OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换得到的数据。
9.Vcc—— +5V电源。
10.Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐
次逼近的基准。其典型值为+5V(Vref
(+)=+5V, Vref
(-)
=-5V).
MCS-51单片机与ADC0809的接口
ADC0809与MCS-51单片机的连接如图4所示。
电路连接主要涉及两个问题。一是8路模拟信号通道的选择，二是A/D 转换完成后转换数据的传送。
1. 8路模拟通道选择
图6 ADC0809与MCS-51的连接
如图6所示模拟通道选择信号A、B、C分别接最低三位地址A
0、A
1
、
A
2
即接地，而地址锁存允许信号ALE由P2.4控制，则8路模拟通道的地址为
0FEF8H～0FEFFH.此外，通道地址选择以作写选通信号，这一部分电路连接如
图9.12所示。
图7 ADC0809的部分信号连接
图8 信号的时间配合
从图7中可以看到，把ALE信号与START信号接在一起了，这样连接使得在信号的前沿写入（锁存）通道地址，紧接着在其后沿就启动转换。图8是有关信号的时间配合示意图。
启动A/D转换只需要一条MOVX指令。在此之前，要将P2.0清零并将最低三位与所选择的通道好像对应的口地址送入数据指针DPTR中。例如要选择
IN
通道时，可采用如下两条指令，即可启动A/D转换：
MOV DPTR , #FE00H ；送入0809的口地址
MOVX @DPTR , A ；启动A/D转换（IN
）
注意：此处的A与A/D转换无关，可为任意值。
2. 转换数据的传送
A/D转换后得到的数据应及时传送给单片机进行处理。数据传送的关键问题是如何确认A/D转换的完成，因为只有确认完成后，才能进行传送。为此可采用下述三种方式。
（1）定时传送方式
对于一种A/D转换其来说，转换时间作为一项技术指标是已知的和固定的。例如ADC0809转换时间为128μs，相当于6MHz的MCS-51单片机共64个机器周期。可据此设计一个延时子程序，A/D转换启动后即调用此子程序，延迟时间一到，转换肯定已经完成了，接着就可进行数据传送。
（2）查询方式
A/D转换芯片由表明转换完成的状态信号，例如ADC0809的EOC端。因此可以用查询方式，测试EOC的状态，即可却只转换是否完成，并接着进行数据传送。
（3）中断方式
把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。
不管使用上述那种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。
不管使用上述那种方式，只要一旦确认转换结束，便可通过指令进行数据传送。所用的指令为MOVX 读指令，例如：
MOV DPTR , #FE00H
MOVX A , @DPTR
该指令在送出有效口地址的同时，发出有效信号，使0809的输出允许信号OE有
效，从而打开三态门输出，是转换后的数据通过数据总线送入A累加器中。
这里需要说明的示，ADC0809的三个地址端A、B、C即可如前所述与
地址线相连，也可与数据线相连，例如与D
0～D
2
相连。这是启动A/D转换的指令
与上述类似，只不过A的内容不能为任意数，而必须和所选输入通道号IN
0～IN
7
相一致。例如当A、B、C分别与D
0、D
1
、D
2
相连时，启动IN
7
的A/D转换指令如
下：
MOV DPTR，#FE00H ；送入0809的口地址
MOV A ，#07H ；D2D1D0=111选择IN7通道
MOVX @DPTR，A ；启动A/D转换
锁存器74LS373
1.锁存器作用
锁存器就是把当前的状态锁存起来，使CPU送出的数据在接口电路的输出端保持一段时间锁存后状态不再发生变化，直到解除锁定。还有些芯片具有锁存器，比如芯片74LS373就具有锁存的功能，它可以通过把一个引脚置高后，输出就会保持现有的状态，直到把该引脚清0后才能继续变化。
缓冲寄存器又称缓冲器，它分输入缓冲器和输出缓冲器两种。前者的作用是将外设送来的数据暂时存放，以便处理器将它取走；后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。有了数控缓冲器，就可以使高速工作的CPU与慢速工作的外设起协调和缓冲作用，实现数据传送的同步。由于缓冲器接在数据总线上，故必须具有三态输出功能。
2.74LS373的引脚功能
引脚介绍
⑴74LS373的输出端O0～O7可直接与总线相连。
⑵当三态门允许控制端OE为低电平是O0～O7为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为低电平时O0～O7呈高阻态，即不驱动总线也不为总线的负载但锁存器内部的逻辑操作不受影响。
⑶当所存容许端LE为高电平时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被所存在已建立的数据电平。当LE端施密特触发器的输入滞后作用时，交流和直流噪声抗扰度被改善400mV。
⑷引出端符号：
D0～D7 数据输入端
OE 三态允许控制端（低电平有效）
LE 锁存允许端
O0～O7 输出端
3.原理电路图部分电路
电路图讲解
OE三态允许控制端接地保持低电平有效
锁存允许端LE由单片机P2.4口的信号控制
数据输入端D0～D7 接ADC0809的输出数据
输出端O0～O7将锁存的信号传送到单片机中去来实现温度的显示
AT89C51
AT89C51外形图及引脚如上图，引脚注解略。
选用的理由
AT89C51单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。AT89C51单片机的功耗低价格便宜，加之它的处理速度以满足我们的需要了，所以选用AT89C51。
五．软件设计及程序
●软件设计流程图
●实用程序
ADC0809初始化程序
MOV R0, #0A0H ；数据存储区首地址MOV R2, #08H ；8路计数器
SETB IT1 ；边沿触发方式
SETB EA ；中断允许
SETB EX1 ；允许外部中断1中断MOV DPTR, #0FEF8H ；D/A转换器地址LOOP: MOVX @DPTR, A ；启动A/D转换HERE: SJMP
HERE ；等待中断
中断服务程序：
DJNZ R2, ADEND
MOVX A, @DPTR ；数据采样
MOVX @R0, A ；存数
INC DPTR ；指向下一模拟通道
INC R0 ；指向数据存储器下一单元
MOVX @DPTR, A
ADEND: RETI
数码管指令：
MOV DPTR,#SEGPORT
MOV A,#SEG
MOVX X @DPTR,A
MOV DPTR,#BITPORT
MOV A,#BIT
MOVX @DPTR，A
温度计整体驱动程序：
#include
#include
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f, 0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40,0x00}; //数码显示代码sbit led1=P2^3;
sbit led2=P2^2;
sbit led3=P2^1;
sbit led4=P2^0; //位选
sbit P24=P2^4;
sbit P26=P2^6;
sbit P27=P2^7;
sbit swich=P2^5; //定义开关
uint k,l,m;
uchar fuhao,shi,ge,biaoshi,num2,num,f,shu;
void delay(uint p)
{
uchar i,j;
for(i=p;i>0;i--)
for(j=110;j>0;j--);
} //延时1ms
void display() //动态显示程序
{
led1=1;
P1=table[fuhao];
delay(5);
led1=0;
led2=1;
P1=table[shi];
delay(5);
led2=0;
led3=1;
P1=table[ge];
delay(5);
led3=0;
led4=1;
P1=table[biaoshi]
delay(5);
led4=0;
}
void inti() //初始化程序
{
f=0;
led1=0;
led2=0;
led3=0;
led4=0;
TMOD=0x20;
TH1=4; //设置定时器T1
TL1=4;
EA=1; //开启总中断
ET1=1; //开启定时器1中断TR1=1; //定时器T1工作
P1=0xff;
P27=1;
num=0;
fuhao=17;
shi=17;
ge=17;
biaoshi=17;
P26=0;
}
void key()
{
if(swich==0)
{
delay(5); //去抖动
if(swich==0)
{
f=1; //标志位
while(!swich);
}
}
}
void main()
{
inti();
while(1)
{
key();
if(f==1)
{
P26=1;
for(k=20;k>0;k--);
P26=0;
for(k=20;k>0;k--);
P26=1;
delay(1);
P0=0xff;
EX1=1; //开启外部中
delay(1);
f=0;
}
display();
}
}
void t1() interrupt 3
粮食的安全存储是关系到国计民生的战略大事， 科学保粮具有重要的社会意义与经济价值。粮仓监 控系统主要完成对粮食温度、湿度和气体浓度等参 数的采集、存储和向监控中心传送数据以及执行监 控中心的指令等功能。本系统采用传统的RS-485 等有线连接的数据通信方式，组网方便，可靠性高、 成本低、便于维护。本系统配有三维力控监控组态 软件，可以方便的对粮仓环境进行数据采集、存储 与分析，在设备异常情况下还以多种形式的报警通 知相应人员,能24 小时不间断实时监控记录的环境 监测系统。该系统可广泛运用于其它应用场合： 农业温室大棚、烟草、花卉养殖食品、电子生产车间、药房、冷库、库房暖通空调、楼宇自控医院档案馆博物馆等场所的环境的监控 一、系统组成和设计 粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内的温度或湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。针对粮食存储的特殊性，粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度与湿度为主要检测参数，粮仓内气体成分含量为辅助参数。本系统由网络型温湿度控制器（粮仓温湿度传感器专用）、通讯转换模块、声光报警器控制器、声光报警器、计算机和系统监控软件组成。见下图：名称组成参数用途 1.供电：12VDC 1.采集环境监测点 2.量程：温度：-20～+60℃ 2.通过 RS485 总线传给上位机 湿度：0～100%RH 3.三路继电器输出，可以控制调 网络型 3.准确度：湿度±3％RH 节监测点的温湿度和通风 必选 温湿度控制器 温度±0.5℃ 4.输出：RS485（标准 Modus 协议） 三路继电器输出 5.安装：螺丝固定墙面 声光报警控制器 1.供电：12VDC 2.输出：RS485（标准 Modus 协议） 可选 一路继电器输出 3.安装：螺丝固定墙面 接受计算机 RS485 的报警信号 通信转换模块 必选 采用隔离型，高速隔离 RS485/RS232 转换器 RS485 信号转换为 RS232 信号 1.采集，控制、记录、查询 系统整体监控 必选 系统监控软件 2.具备自动和手动（应急）控制功能 可选 3.可接入 LED 显示大屏幕 计算机 可选 客户自己的需求来配置 可选 14 寸触摸屏（配套专业的力控监控软件） 1.DC12V（可外接 220V 电源适配器）可录 系统内任何监测点，超过设定 自定义报警的内容 点，将短信通知预设的电话号 短信报警模块 可选 2.可预置 10 组报警电话号码 码 3.可预设短信报警条件
粮仓温湿度在线监测系统 本系统主要针对多点环境和设备内温度、湿度的集中监控和管理，是一套可无人值所24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对大面积的多点的温湿度进行监测记录，并将温湿度数据实时传输到PC机上，利用系统监测软件进行数据存储与分析，并输出打印历史数据和曲线图，在设备异常情况下还以现场多媒体音响、声光报警器、电话报警、手机短信息报警、网络客户端报警等多种形式的通知相应监管人员。克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值，提高了粮仓温度和湿度的检测速度和检测精度，节省了大量人力和物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率。 系统基于传感技术、网络技术、信息管理技术、通信技术等先进技术为主体，按照分布式原则设计，以全数字信号进行传输，提高了系统的可靠性和可维护性。。通过我们（优度科技）的专用温湿度监测软件接收、显示、分析、监测，从而达到实时监控被测点位的温湿度环境变化。是一套可无人值所，能24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。 方案为分布式智能网络型监控系统（优度科技），采用硬件功能软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计，系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类，增加监控点数量，监控软件的编制采用软件工程管理，开放性与可扩充性极强。 本系统（优度科技）能对现场温湿度环境进行数据检测、显示、记录、文档保存、打印、数据分析、设置上下线超限报警、分析报警点位及趋势曲线图等功能。监控电脑软件采用图形界面实时显示，界面可进行总貌显示、分区显示、显示各点位温湿度的每时刻的详细数据、历史温湿度曲线、可记录查找、打印各点位的温湿度数据。
计算机硬件（嵌入式）综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作
一．系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52：1个 22uF电容：2个 电阻：1个 万能板：1个 杜邦线：若干 单排排针：若干
DS18B20温度传感器：2个 4位LED显示管：1个 二．软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图
4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);
课程设计报告 课题多路温度检测、显示与报警系统设计小组成员 指导老师
目录 一、前言2222222222222222222222222222222222222222222222221 二、方案论证222222222222222222222222222222222222222222221 2.1测温元件的选择2222222222222222222222222222222222221 2.1.1热电偶和热电阻的选择222222222222222222222222221 2.1.2热电偶的分类22222222222222222222222222222222222 2.2采集模块的选择2222222222222222222222222222222222223 2.2.1多功能采集卡22222222222222222222222222222222223 2.2.2 USB采集卡2222222222222222222222222222222222224 2.2.3采集模块ADAM-4000系列2222222222222222222222224 2.2.4采集模块ADAM-5000系列2222222222222222222222225 三、硬件电路设计22222222222222222222222222222222222222222226 3.1系统结构方框图2222222222222222222222222222222222227 3.2采集模块与主机电路222222222222222222222222222222227 3.3采集模块与设备电路222222222222222222222222222222228 四、软件设计222222222222222222222222222222222222222222222229 4.1组态界面的设计2222222222222222222222222222222222229 4.2报警系统的设计2222222222222222222222222222222222229 4.3实时温度数据曲线的设计22222222222222222222222222211
粮仓温湿度监测系统项目设计方案 “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⑴。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，就必须使粮仓内的温湿度保持在一定的范围以内。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监测系统。 粮情监测系统是通过计算机检测粮食储备库中粮食的基本温湿度情况，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测，用户可方便地构造自己需要的数据采集系统。 在综合研究国内粮库管理现状和发展的前提下，吸收了国内多种粮库粮情温湿度监测系统的成功经验后，我们设计了自己的仓库温湿度监测系统。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湿度变化。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20~30 m。现在，我国在粮仓建设上己实现规范化，但是监测手段一直未能实现同步现代化［2］。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内对全国所有的粮库进行翻新和改造工作，要求规范粮库管理，实现 粮库管理现代化。 影响储粮安全的最主要因素是粮堆内的温度和湿度，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测操作。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）然后通过
辽宁工业大学《组态软件》实训（论文）题目：粮仓温度监控系统 院（系）：软件学院 专业班级：软件工程111班 学号： 学生姓名： 指导教师：任国臣 教师职称：副教授 起止时间：2012-06-11至2012-06-25
课程设计（论文）任务及评语
目录 第1章课程设计的方案4 1.1 概述4 1.2 系统组成总体结构5 第2章课程设计内容6 2.1 确定系统I/O点参数6 2.2 用户界面窗体层次规划7 2.3主窗口组态10 2.4其他操作窗口组态11 2.5系统脚本程序编辑12 第3章课程设计总结16 参考文献17
第1章课程设计的方案 1.1 概述 题目的意义: 粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内的温度或湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中的粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及虫害等因素的影响。 针对粮食存储的特殊性，粮仓监控系统一般以粮仓和粮食的温度和湿度为主要检测参数，粮仓内气体成分含量为辅助参数。 系统功能介绍: 在本系统中，温湿度监测点主要为仓库内环境的温湿度值和粮食的温湿度值，分布在各个测点的温湿度控制器将采集到的温度和湿度的信息进行处理，利用RS454总线将温湿度的信息送给485转232的转换器，接到上位计算机服务器上进行显示，报警，查询。 监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其设定的报警值想比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。 与此同时，监控中心可向现场检测仪发出控制指令，检测仪根据指令控制风扇等设备进行降温除湿，以保证粮食存储质量。 监控中心也可以通过报警指令来启动现场检测仪上的声光报警装置，通知粮库管理人员采取相应的措施来确保粮食存储安全。系统可24小时运行，长期稳定检测温湿度的变化，实现无人职守智能化管理。
试设计一个温度检测系统。单片机和A/D转换器共用＋5V电源。要求系统能检测 8 路温度信号（假设温度传感器的输出信号幅度 0~50mV），测试的温度范围为 0~100℃，温度分辨率为 0.1℃（该系统仅考虑A/D转换器精度）。测试的最终结果用LED 显示器显示出来。对多通道的测量信号要有自动巡回检测的功能和选择某一通道进行单一测量的功能。若采用自动巡回检测方式，要求每一通道每秒钟检测80次。 要求：画出仪器的硬件框图（不用具体画芯片）。并回答放大器的放大倍数至少应为多少？A/D 转换器至少应选择多少位的？A/D 转换器的速率至少为多少？如果选用 LED 显示器，至少应用几位LED 显示？仪器要与微机进行通信，你准备选择哪种总线？
(1) 多通道数据采集系统的框图如图1所示。其中（1）--（6）各部分的组成为：__B__ A、放大器、A/D转换器、采样/保持器、D/A转换器、计算机、显示器 B、传感器、多路开关、放大器、采样/保持器、A/D转换器、计算机 C、传感器、多路开关、放大器、D/A转换器、A/D转换器、计算机 D、放大器、多路开关、采样/保持器、A/D转换器、D/A转换器、计算机 （2）假设数据采集系统输入的信号为U=Umsinωt。如果在转换时间tconv内，正弦信号电压的最大变化不超过1/2LSB所代表的电压，则在Um=FSR条件下，数据采集系统可采集的最高信号频率为：_A__ A、 B、C、D、 （3）一般来说，数据采集系统的组成包括：_A__ A、传感器、调理电路、数据采集电路 B、传感器、调理电路、数据存储单元 C、传感器、数据存储单元、数据采集电路 D、调理电路、数据存储单元、数据采集电路
基于单片机的多路温湿度检测系统设计 潘磊 （天津冶金职业技术学院电气工程系，天津300400） 摘要：介绍了以C8051F120单片机和PC 机为核心的温湿度检测系统，论述了系统的组成，各模块硬件电路设计以及系统上位机、下位机的软件设计。系统下位机实时收集多路SHT71传感器采集的数据并显示上传，上位机利用VB 中MSComm 控件完成数据接收和处理，实现了对环境温湿度的现场显示和远距离控制。 关键词：温湿度检测；C8051F120；SHT71；VB 中图分类号：TP274文献标识码：A 文章编号：1673-1131（2013）01-0065-02 随着社会生产的不断发展进步,许多工农业生产过程以 及民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制，比 如：粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、 博物馆等。为此本文设计了一个系统实现对环境温度湿度的 检测控制。 1系统结构 本系统主要由电源模块、单片机系统、键盘及LCD 显示 模块、温度湿度传感器采集模块、时钟芯片模块、语音报警模 块、通信模块以及上位机系统组成。系统能够实时采集四处 检测环境的温度和湿度，并把采集数据显示在LCD 屏上，通 过键盘预先设置温湿度上下限数值，当所检测的温度或湿度 超过所设定的数值语音报警模块报警。同时，下位机上传温 度湿度数据，上位机对数据进行存储、显示以及数据分析。系 统框图如图1 所示。 图1系统框图 2系统硬件设计 2.1单片机系统 本系统选用Cygnal 公司的C8051F120单片机作为核心 处理器，此款单片机有64位I/O 口，满足本系统外设较多的需 求，减少系统I/O 扩展，也为增加检测通路和系统扩展预留接 口。单片机峰值处理速度达到100Mips ，大大提高了系统的实 时性，内部带有128KB FLASHROM 能够满足多路实时数据 的大容量存储，集成2个UART ，1个I 2C ，1个SPI 接口便于与 外围设备及上位机传输数据。 2.2温度湿度传感器采集模块 传统模拟式温湿传感器的测量精度和分辨率很低，只有 1%左右，同时要获得高精度还需要更高精度的基准电压。另 外，所测得的模拟量还要进过A/D 转换才能送入微处理器 进行处理。为避免上述问题本系统采用全校准数字输出相 对湿度和温度传感器SHT71，与单片机接口电路图如图2所 示。图2 温度湿度传感器采集模块图3LCD 显示模块为了实现多点同时测量减少采集等待时间，同时尽量少的占用I/O 口资源，本系统将SHT71的时钟线SCK 都连接到P1.0口，数据线DATA 分别连接到P1口其他4个I/O 口上，并在数据线DATA 端加入上拉电阻。通过软件程序写入命令 即可完成温湿度数据采集，但传感器输出的测量量并不是实 际值，还需进行数据转换。２０１３年第１期 （总第１２３期）２０１３（Ｓｕｍ．Ｎｏ１２３） 信息通信INFORMATION &COMMUNICATIONS
沈阳航空航天大学 课程设计 （论文） 题目粮仓的监控系统设计 班级 04070301 学号 2010040703001 学生姓名顾颖 指导教师卢艳军
目录 0.前言 (2) 1．系统总体方案设计 (3) 2. 系统硬件设计 (4) 2.1 传感器 (4) 2.3 数据采集卡的选用 (4) 3. 系统软件设计 (5) 3.1 数据采集程序 (5) 3.2 超限报警并动作 (5) 3.3数据保存程序 (6) 4．运行结果及分析 (9) 5.结论 (10) 6. 参考文献 (10) 7. 课设体会 (11)
粮仓的监控系统设计 顾颖沈阳航空航天大学自动化学院 摘要：温湿度检测在科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门得到了广泛的应用，因此设计简单方便的温湿度控制系统具有十分重要的意义。 本文采用NI-6024-E传统数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术来设计多通道数据采集。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、保留数据、按日查询、并显示历史曲线以及超限报警并动作等功能。 关键字：多通道数据采集；实时显示；保留数据；按日查询；历史曲线；超限报警并动作。 0.前言 虚拟仪器是全新概念的最新一代测量仪器。自1987年诞生以来，这一技术与前几代测量仪器相比，以前所未有的速度迅猛发展。LabVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境，是一个功能强大并且灵活的软件，利用它可以方便的建立自己的虚拟仪器。使用这种语言编程时，基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEW尽可能利用工程技术人员熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自己的科学和工程系统的能力，可以为实现仪器编程和数据采集等系统提供便捷途径。 虚拟仪器的功能与计算机技术同步发展。这是因为计算机是虚拟仪器的核心设备，该仪器的功能是通过软件的仿真实现的。它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能，改由功能强大的计算机来执行，所以计算机是其核心；当计算机与适当的I/O接口设备配置完毕，虚拟仪器的硬件平台就被确定，以后软件就成为仪器的关键部分，这也是“软件就是仪器”之说的来由。这意味着只要按照测量原理，采用适当的信号分析技术与处理技术，编制某种测量软件就可构成该功能的测量仪器。 以LabVIEW为代表的图形化语言，有称为“G”语言。它能够以其直观简便的编程方式、众多的源码级的设备驱动程序、多种多样的分析和表达功能支持，为用户快捷地构筑自己在实际生产中所需要的仪器系统创造了基础条件，是一种通用的编程系统，具有各种各样、功能强大的函数库，包括数据采集、GPIB、串行仪器控制、数据分析、数据显示及数据存储，甚至还有目前十分热门的网络功能。LabVIEW也有完善的仿真、调试工具，如设置断点、单步等。LabVIEW的动态连续跟踪方式，可以连续、动态地观察程序中的数据及其变化情况，比其它语言的开
粮仓粮库环境 温湿度综合监控管理系统 设 计 方 案 目录 第一部分：概述 (1) ................................................................................................................................. 粮食仓储概述 (03) (2) ................................................................................................................................. 粮仓粮库环境温湿度监控系统应用背景.. (04) (3) ................................................................................................................................. 粮仓粮库环境综合监控管理系统.............................. 04 第二部分：系统组成结构 ?上位管理主机 (05) ?数据通讯部分 (05) ?现场控制监测点 (05)
第三部分：控制模式 ?控制方式......................................... 06 第四部分：功能特点 (1)粮库环境温湿度监测 (07) (2)Q、CQ浓度监测？ (07) (3)数据存储功能 (07) (4)设备联动控制功能 (08) (5)防火自动报警功能 (09) (6)现场报警功能 (09) (7)远程传输和网络管理功能 (09) 第五部分：监测软件数据平台 (1)友好的用户登陆管理界面 (10) (2)实时历史、曲线报表数据分析 (10) (3)多种形式的报警功能 (11) (4)远程控制 (11) (5)监控终端 (11) 第一部分：概述
大型粮仓温湿度检测系统的设计设计
武汉理工大学华夏学院毕业设计论文 学号 毕业设计（论文） 大型粮仓温湿度检测系统的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
《多路温度检测系统》 设计报告 一:统整体设计 多路温度检测系统以8051单片机系统为核心，能对多点的温度进行实时控制巡检。各检测单元（从机）能独立完成各自功能，根据主控机的指令对温度进行实时或定时采集，测量结果不仅能在本地储存、显示，而且可以利用单片机串行口，通过RS-485总线及通信协议将将采集的数据传送到主控机，进行进一步的分析、存档、处理和研究。主控机负责控制指令发送，控制各个从机进行温度采集，收集测量数据，并对测量结果（包括历史数据）进行整理、显示和打印。主控机与各从机之间能够相互联系、相互协调，从而达到了系统整体统一、和谐的控制效果。系统框图如下： 温度测点1温度测点2温度测点3温度测点4丛机1 丛机2 丛机3 丛机4 4 8 5 通 讯 电 缆主 控 机 键盘 显示器 打印机图1 系统框图 声光报警 本系统的特点是： ?具有实时检测功能，能够同时检测4路温度，检测温度范围0℃～400℃； ?使用12位AD转换，采用过采样和工频周期求均值技术，分辨率达到16位，检测温度变化最小值达到0.007℃； ?使用RS-485串行总线进行传输，MAX485驱动芯片进行电平转换，传送距离大于1200m，抗干扰能力强； ?可由主控机统一设置系统时间和温度修正值； ?可由主控机分别设置各从机的温度报警上下限，主机、从机均具有声光报警功能； ?具有定时、整点收集各从机数据功能，使用I2C串行E2PROM，可保存各从机以往24小时的数据，具有数据更新 与掉电保护功能； ?具有数据分析功能，能显示各从机以往24小时的温度变化曲线与平均值； ?从机可显示当前温度、时间、报警阈值等信息； ?从机之间可通过主机中转进行通信，根据用户需要观察其他从机实时温度值； ?主从机均采用中文点阵式液晶显示器，人机界面友好； ?具有打印功能； ?自制了主控机和从机所使用的直流稳压电源。
僀儞僗僩乕儖咱妋捣偑昞帵偝傟杰偡丅偙咱杰杰咱撪梕偱傛傠偟偗傟伪丄偦咱杰杰乽师傊乿傪僋侪僢僋偟偰偔偩偝偄丅 数字化粮食仓库智能化 系统集成平台 （总体设计建议书） 2009年9月
目录 目录 (2) 1引言 (5) 2 系统平台建设总体技术路线 (6) 3 缩略词 (7) 4 系统设计原则 (8) 4．1系统设计的总思想 (8) 4．2系统接口和标准化 (8) 4．3用户管理人员与开发人员相结合的原则 (8) 4．4协同工作、信息共享原则 (9) 4．5数据的组织原则 (9) 4．6用户界面的设计原则 (9) 4．7系统安全原则 (9) 5 系统总体需求分析 (9) 5．1第三级管理中心 (10) 5．1．1网络与系统集成 (10) 5．1．2实时数据采集集成 (11) 5．1．3基于Web GIS智能化监控管理集成平台 (11) 5．2第二级管理中心 (12) 5．2．1全区粮食储备资源浏览 (12) 5．2．2 智能化监控 (12) 5．2．3报警应急预案与指挥调度 (13) 5．2．4辖区粮食储备管理 (13) 5．3第一级管理中心 (13) 5．3．1实时监控与报警应急调度 (14) 5．3．2全市粮食储备仓库资源查询 (14) 5．3．3全市粮食储备管理 (14) 5．4系统维护 (14) 5．4．1系统设置 (14) 5．4．2权限管理 (15) 5．4．3系统管理 (15) 6 解决方案 (15) 6.1新增智能化监控硬件工程 (15) 6．1．1数字图像监控子系统 (15) 6．1．1．1系统功能特点 (15) 6．1．1．2 系统设计依据 (16) 6．1．1．3系统组成 (16) 6．1．1．4系统设备配置 (17)
粮仓粮库环境温湿度综合监控管理系统 设 计 方 案 目录 第一部分：概述 （ 1）粮食概述????????????????????????03 （ 2）粮粮境温湿度控系用背景?????????????04 （ 3）粮粮境合控管理系????????????????04 第二部分：系统组成结构 ◇上位管理主机?????????????????????????05 ◇数据通部分?????????????????????????05 ◇ 控制点????????????????????????05 第三部分：控制模式 ◇控制方式???????????????????????????06 第四部分：功能特点 （ 1）粮境温湿度?????????????????????07 （ 2） O2、 CO2度 ???????????????????????07 （ 3）数据存功能????????????????????????07 （ 4）控制功能??????????????????????08 （ 5）防火自警功能??????????????????????09 （ 6）警功能????????????????????????09 （ 7）程和网管理功能???????????????????09 第五部分：监测软件数据平台 （ 1）友好的用登管理界面???????????????????10
（ 2）史、曲表数据分析????????????????10 （ 3）多种形式的警功能?????????????????????11 （ 4）程控制??????????????????????????11 （ 5）控端??????????????????????????11 第一部分：概述 （1）粮食仓储概述 我国有14 人口，粮食藏好坏是关系到人民健康、市供、国家定的大事。随着人口增 迅速、耕地逐年减少、人社会物生活的需求愈来愈高。粮食的利用与保得到社会的更加重 ，人必杜粮食浪与霉象生，珍惜粮食。 我国是世界上最大粮食生和消国。据，我国粮食收后在脱粒、晾晒、存、运等 程中的失高达15 ％，超合国粮定的5％，在些失中因未达到安全水分造成霉 、芽等失的粮食又占到5％。 粮食在藏期，如果水分超，粮堆内部的水分就表出向表面及粮粒隙中的空气慢游离 的，因粮食水分从不流的空气中逸出比困，它在粮粒聚集，当湿度达到和点即开始 凝，随之生酵和局部温度升高象，又促使粮粒放出水分和加速相的酵程。当境 温度升高，粮食中有的粉、、特是有机物加速了上述程，重威到安全粮， 致粮食腐。 因此粮粮境保持通、干燥，内外整有序。粮中采取防鼠、防、防虫、 防盗等施，杜有害虫的滋生。 （2）粮仓粮库温湿度环境监控系统应用背景 建国以来，六十多年的展，我国粮食技得到了足展，在某些域已达到世界 先水平，但就整体而言，我国粮食技与达国家相比，仍与一定的差距。目前，大部分粮 仍人工控管理，如降温通是房日常管理中，尤其是低温粮管理中的一操作 繁、辛苦的工作，常需要在半夜开机：由于粮食呼吸，粮定性差，保管需不断翻粮面， 通降温散湿，因此国家需要投入大量人力。粮情，粮温度靠人工，保管需要繁巡，工 作度大，并且果不精确。 （3）粮仓粮库温湿度环境监控系统 SQ-KZ粮粮境合控系可以全面的掌握粮内的温湿度化，一旦异常及 做出正确理，保粮食期安全存。本系采用世界上先的微技、PLC 技、感器技
粮仓温度巡检系统 学生：欧阳梦思 指导教师：梁会军 （三峡大学电气信息学院） 1课题来源 本课题为2009年秋季学期三峡大学电气新能源学院下达的毕业设计课题，设计的是粮仓的温度监控系统，即对各个粮库的温度进行监控，以保证粮库的储存的安全。 2研究的目的和意义 2.1保证粮食安全存储，解决粮仓温度方面隐患 粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国民生计的重要物资，也是军需民食的特殊商品。中国有句老话“民以食为天”。吃饭始终是人类赖以生存和社会稳定的头等大事，粮食问题是关系到国家发展、社会安定的大问题。粮食的储存和保管工作国家和各级政府都十分重视。在粮食储存和保管过程中温度对粮食有直接影响，稍有疏忽，温度过高，就会造成粮食发烧，给国家和人民造成巨大的经济损失。我国是一个农业大国，有13亿人口，九亿多农民，近年来在如何提高粮食产量方面，国内取得了突破性的进展，我国粮食总产量将近5亿吨。保持粮仓科学存储和流通至关重要。保证国民粮食需求量，就需要对现有粮食做到用尽奇能，我们应该做好储粮保粮工作，将粮食储备损失减少到最低。所以粮食的存放问题是不容忽视的问题。而现有的粮库存在很多隐患，由于粮仓的管理滞后于粮食产量，导致粮食由于得不到很好储藏而发生霉变和发芽，造成很大的损失。温度的变化人们没有及时发现并处理，可能会导致粮食腐烂发霉，而从化学的角度来讲，细微颗粒在密闭的空间里，当温度过高就可能发生爆炸等等，这只是温度一个因素对粮库粮食储藏造成的影响，还有类似于湿度，粉尘等很多因素，也会对粮食造成一定程度的影响，因此，粮仓温度巡检系统的可靠性问题异常重要。 2.2解决现有粮仓温度控制方面存在的不足 粮食在储藏期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓温度和湿度会发生变化，极易造成粮食的霉烂。在传统的多点温度监控系统中大多采用模拟温度传感器（AD590）一般经前端放大、A/D变换和数据修正等过程。经实践应用分析发现：传统电路设计上存在电源干扰、滤波不可靠，线路过于复杂、无屏蔽措施等不可靠因素。而现有系统一般只是提供一个监视终端，因此不易实现粮食储运的自动化管理。而采用单总线数字温度传感器DS18B20可以克服上述种种问题，提高了精确度和稳定性。将温度直接转化为串行数字信号供微机处理，而且在点总线上可以挂多片DS18B20，微机只需要一根端口线就可以与多点DS18B20进行通行。因此因此以数字式单总线温度传感器DS18B20为核心构成的分布式多点温度监控系统改变传统的温度采样模式，施工和维护方便，成本低，具有可靠
毕业设计 设计题目温度监测显示系统设计 系部信息工程系 专业电子信息工程 班级电子0601 学号063001020001 姓名宋天诗 指导老师王珊珊 温度检测显示系统 一、设计要求 1.以传感器，单片机，数码管等元器件，设计一个温度检测系统，并通过显示器件，显示出温度数据。 2.熟练应用protel99，运用protel99设计温度检测显示系统。
3.理解温度检测系统的原理。 二、总体概要设计 本系统是以温度传感器、数码管和单片机为核心元器件建立起来的温度检测显示系统。通过对单片机和传感器的研究，通过A/D转换器的应用，使本系统实现了温度信号到模拟信号再到数字信号的转换。设计中还使用了译码器74LS47、数码管、稳压管等元器件。 温 度 传感器 单片机数码管采集后 的数据 处理后 的数据 检测 温度 图1 系统总体框图 本设计主要包含温度检测和显示电路两个部分。 1.温度检测部分 主要由温度传感器、运算放大器和A/D转换器三部分组成。 温度传感器LM134产生的输入信号由运算放大器ICL7650后，A/D转换器MC14433将运算放大器输出的模拟信号转换成数字信号输入80C51单片机，由于MC14433 的 A/D转换结果是动态分时输出的BCD码，Q0～Q3和DS1～DS4 都不是总线式的。因此，MCS-51 单片机只能通过并行I/O 接口或扩展I/O 接口与其相连。 温度信号检测通道的总增益是由温度传感器、运放和A/D转换器三个环节的增益 做决定。在本设计中，前两个环节的增益是固定的，只用电位器 r W作为整个输入通道的增益环节。这样有利于整个设计的调试。 2.显示电路 本设计采用动态扫描输入法，由单片机8051输出数码管段选信号，经译码器驱动器芯片74LS47驱动后数码管发光显示。 三、各单元模块设计与分析 1．温度传感器 传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、 显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 LM134是一种新型的硅集成温度传感器,它不同于一般诸如热敏电阻、温差电偶以及半导体PN结等传统的温度传感器。它是根据下述原理设计而成的,即工作在不同电流密度下的两只相同晶体管,其基、射结的结电压之差△V_(be)与绝对温度T严格成正比。因而该器件的突出优点是在整个工作温区范围内(-55℃～+125℃)输出电流几乎与被测温度成线性关系,这样,就可省去非线性校正网络,使用简便。此外,它还具有下列特点: (1)起始电压低(低于1.5V),而器件耐压较高,因而电源电压适用范围宽(在3～40V之间)。 (2)灵敏度高(1μA/K),输出信号幅度大。一般情况下,不必加中间放大就可直接驱动检测系统,例如双积分型A/D转换器5G14433或ICL7106等。从而消除了中间环节所引入
1引言 1.1课题研究的目的和意义 粮食是人类赖以生存的基本物质，是关系国民生计的重要物资，也是军需民食的特殊商品。中国有句老话：“常将有日思无日，莫待无时想有时”，居安思危，未雨绸缪，永远不会过时。随着粮食流通体制改革的不断深化、粮食市场全面放开已成定局,随着人民生活水平的提高，全社会对粮食质量问题提出了新的要求；加入世界贸易组织后粮食贸易的全球化，客观上也要求粮食质量工作与国际接轨。面对新形势，如何加强储粮工作，发挥粮食部门在粮食储存方面的优势，是摆在粮食储备工作面前的一个重要课题。目前我国地方各大型粮库都存在着不同程度的粮食储存变质的问题。大部分粮库还采取人工测量温度的方法，不仅增大了粮库工作人员的工作量，而且工作效率底，尤其是大型粮库的温度测量不能及时而彻底的完成，导致大面积坏粮的情况时有发生。据统计，我国每年因粮食储存不当而发霉变质的粮食就达上亿斤，造成无法估量的的经济损失。 粮食的温度是影响粮食储藏的重要参数，两者之间是相互关联的，粮食在正常储藏条件下（即安全条件下），含水量一般在12％以下，不会使粮食温度发生突变，一旦粮食受潮含水量增加，超过20％以上时，就满足了粮粒发芽的条件，新陈代谢加快而产生呼吸热，使局部粮温升高，必然引起粮食发热和霉变，且极易产生连锁反应，从而造成难以挽回的损失因此，粮食温度监控技术在农业上的应用是十分重要的。1.2粮仓温度监控技术的研究现状 随着计算机科学和自动化水平的不断提高，在各种应用领域都大量采用自动控制系统。自动控制系统在现代化的进程中有着极其重要和广泛的应用。自动控制技术的采用使各种被控对象成生明显令人惊羡的结果：减轻人的劳动强度，提高生产效率，改进了产品质量，改善了工作环境，减少了能量的损耗，增加了资源材料的利用率。特别是20世80年代以来，控制理论的进一步发展和计算机在控制系统中的应用，使自动控制取得了辉煌成果。单片机的应用，使嵌入式自动控制系统成为一种崭新的形式，大大扩大了自动控制的应用领域，使自动控制成为无处不在的一种技术。 早期粮情监测主要采用温度计测量法，它是将温度计放入特制的插杆中，根据经验插在粮堆的多个测温点，管理人员定期拔出读数，确定粮温的高、低，决定是否倒粮。这种方法对储粮有一定的作用，但由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因，温度检测不仅速度慢，而且精度低，抽样不彻底，局部粮温过高不易被及时发现，导致因局部粮食发霉变质引起大面积坏粮的情况时有发生。
多路温度检测系统的设计 【目录】 第一章前言 (1) 第二章整体方案设计 (2) 2.1电源电路设计 (2) 2.2整体框架图 (3) 2.3技术特点 (3) 第三章芯片介绍 (4) 3.18751芯片 (4) 3.1.1电源引脚 (4) 3.1.2外接晶振引脚 (4) 3.1.3输入输出引脚 (4) 3.1.4控制引脚 (5) 3.1.5存储器结构 (5) 3.28255可编程并行接口芯片 (5) 3.3ADC0804转换器 (7) 3.4AD590传感器 (8) 3.5LED七段数码管 (9) 3.6BCD 七段译码器7447 (11) 第四章LDE显示电路及流程图 (13) 4.1LED显示电路 (13) 4.2程序流程图 (14) 第五章硬件设计 (15) 5.1键盘控制输入显示电路 (15) 5.28751与8255的连接 (16) 5.3ADC0804外围电路 (16) 第六章结论 (17) 【谢辞】 (18) 【参考文献】 (19)
【摘要】 随着电子技术发展，特别是随着大规模的集成电路的产生，给人们的是生活带来了根本性质变化。微型计算机的出现使现代的科学研究得到质的飞跃，而单片机技术的出现则是给现代工业控制以及日常生活带来了极大的方便，正是应用电子技术的发展推动了工业生产及人们的日常生活水平。单片机多点温度控制利用具有极高的性价比，体积小，重量轻，抗干扰能力强对环境的要求不高, 但可靠性，运算精度高的8751系列单片机，同时利用AD590温度传感器采集温度，利用8255实现对本系统人工温度的设置，设置值在LED上显示。 关键词：8751单片机 AD590温度传感器 8255芯片 LED LM7805 【Abstract】 With the development of electronic technology, especially with the large-scale production of integrated circuits, to the lives of the people is the fundamental nature of change. The emergence of modern microcomputer qualitative leap in scientific research, but there is asingle-chip technology to the everyday life of modern industrial control, and has brought great convenience, it is the application of electronic technology to promote the development of industrial production and people's of daily living. The use of single-chipmulti-point temperature control has a very high cost, small size, light weight, anti-interference ability of the less demanding on the environment, but the reliability, operationand high precision 8751 series of microcontrollers, while using AD590 temperaturesensors collect temperature, the use of 8255 to achieve the set temperature of the systemmanually, set the value on the LED display. Keywords: 8751 single-chip AD590 temperature sensor chip LED LM7805 8255